L'échange de dioxyde de carbone et d'oxygène se produit dans les alvéoles des poumons. L'oxygène est absorbé dans le corps par le processus d'inhalation tandis que le dioxyde de carbone est éliminé par l'expiration.
Le système respiratoire humain fonctionne principalement pour acquérir l'oxygène essentiel de l'air extérieur et pour éliminer le dioxyde de carbone du corps, qui est un déchet métabolique des cellules. Les principaux organes qui composent le système respiratoire comprennent le nez, les sinus paranasaux, le pharynx, le larynx, la trachée, l'arbre bronchique, la plèvre, les poumons et les alvéoles. Pendant l'inspiration et l'expiration, l'oxygène et le dioxyde de carbone passent par une série de voies respiratoires.
Le mécanisme du système respiratoire suit un schéma périodique. Lorsque le corps absorbe de l'oxygène, l'air pénètre par la cavité nasale, qui humidifie et filtre l'air pour les particules étrangères et nocives. L'air se dirige ensuite vers le pharynx, descend dans le larynx et passe par la trachée. L'arbre bronchique permet à l'air d'entrer dans le poumon gauche ou droit. Lorsque l'air atteint les poumons, il est transporté vers de minuscules structures en forme de sac appelées alvéoles qui sont recouvertes de nombreux capillaires pulmonaires. L'oxygène de l'atmosphère est ensuite échangé contre du dioxyde de carbone dans le sang en gonflant et en dégonflant les alvéoles. Ces mécanismes sont régis par la loi de LaPlace et la tension superficielle. Le sang nouvellement oxygéné se déplace ensuite dans tout le système circulatoire pour transporter l'oxygène vers différents organes et tissus. Le dioxyde de carbone est expulsé du corps lorsque les alvéoles sont complètement gonflées lors de l'expiration.
