空気の循環
1回の長く深い吸入と吐息の間に何が起こるかを見てみましょう。
吸入時
息を吸い込むと、横隔膜（主に呼吸に力を与えるドーム状の筋肉）が収縮し、下がって平らになります。これにより、胸部（胸郭で囲まれた胸腔）の容積が増加し、肺に入る空気のためのスペースができるだけでなく、肺内の気圧が変化して空気が引き込まれます。その空気は鼻孔を通って伝わり、鼻腔に入り、咽頭（喉）と喉頭（発声器）を通って、気管（気管）に入ります。次に、気管支（肺につながる通路）および細気管支（直径1ミリメートル未満の通路）を通って肺に入ります。肺に入ると、空気は肺胞（小さな気嚢）に到達し、そこでガス交換の市場として機能します。酸素（O2、細胞がエネルギーを生成するために必要な食物）が二酸化炭素（CO2、体内で生成される廃棄物）と交換されます。
同時に、息を吸い込むと、肺胞内の伸張受容体から脳幹（心拍数を制御）と迷走神経（自律機能を指令）にメッセージが送られるため、心拍数が速くなり、動脈（血液を運ぶ管）を通る血流が増加します。血液が心臓から離れて）肺に送られるので、より多くの血液に酸素が供給されます。
O2分子は肺胞から毛細管（壁の薄い血管）に移動し、赤血球に付着します。赤血球は肺静脈（酸素を豊富に含んだ血液を心臓に運ぶ血管）を通って左心房または房室に進み始めます。次に、血液が心臓の左心室に移動し、左心室が収縮します（鼓動します）。収縮により、動脈と毛細血管のネットワークを介して、体内のすべての細胞に酸素が豊富な血液が送り出されます。
吐息時
細胞内では、ミトコンドリア（エネルギー生産センター）が酸素を使用して糖、脂肪、タンパク質をエネルギーとして燃焼し、CO2はこのプロセスの副産物です。CO2は生化学的廃棄物であり、必要ありません。そのため、体はCO2を排出するプロセスを開始します。CO2は細胞壁を通って毛細血管に伝わり、静脈から CO2を多く含む血液が心臓の右心房と右心室に運ばれます。次に、右心室が収縮し、CO2を多く含む血液が心臓から押し出され、肺動脈弁を通って肺動脈に流れ込み、肺に戻ります。血液が肺胞に入ると、CO2は血流を出て肺に入ります。横隔膜が弛緩し、胸部の容積と圧力が減少し、呼気が始まります。その間、心拍数が低下し、肺への血流が減少し、肺がまだCO2の重い空気で満たされている間、ガス交換が妨げられます。肺内の圧力変化により、空気とCO2廃棄物が肺から逆流され、喉頭、咽頭、鼻腔を通って気管に入り、鼻孔から吐き出されます。
