Na inspiração, os músculos intercostais se contraem e levantam as costelas, enquanto o diafragma se contrai e desce. Esses movimentos, em conjunto, aumentam o volume da caixa torácica, diminuindo a pressão sobre os pulmões e fazendo o ar entrar.
Na expiração ocorre o contrário: os músculos intercostais relaxam e as costelas descem, enquanto o diafragma relaxa e sobe. Esses movimentos, em conjunto, diminuem o volume da caixa torácica, que aumenta a pressão sobre os pulmões e faz o ar sair.
O ritmo respiratório é controlado pelo bulbo, que faz parte do sistema nervoso central. O bulbo é sensível a mudanças de pH do sangue. Quanto mais gás carbônico houver no sangue, menor é o pH, devido ao acúmulo de íons hidrogênio (H+) no sangue, levando o bulbo a acelerar os movimentos respiratórios. Isso ocorre, por exemplo, quando se realiza uma atividade física, pois sucede-se se o aumento de demanda de energia pelos músculos, o aumento da taxa de respiração celular e o aumento na liberação de CO2 no sangue.
Quando a pessoa exige menos de sua musculatura, a respiração das células desses órgãos diminui, havendo menor liberação de gás carbônico no sangue e diminuindo a quantidade de íons hidrogênio. O bulbo reage diminuindo o ritmo respiratório.
O transporte de oxigênio (O2) no sangue ocorre pelas hemoglobinas contidas nas hemácias. O sentido desse transporte é dos pulmões para os tecidos do corpo.
O gás carbônico ou dióxido de carbono (CO2) é em menor parte transportado pelas hemácias, dos tecidos para os pulmões. A maior parte desse gás é transportada na forma de íons bicarbonato (HCO3-) dissolvidos no plasma sanguíneo, também no sentido dos tecidos para os pulmões.
O monóxido de carbono (CO) liga-se à hemoglobina formando um composto estável; isto é, ele não é liberado para se ligar ao oxigênio. Dessa forma, a inalação desse gás pode levar à morte por falta de oxigenação dos tecidos.

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