ลักษณะโครงสร้างทางวิทยาฮิสโตของท่อส่วนนี้ A. Nasal Cavity ประกอบด้วย 2 ส่วนคือ
1. Respiratory region (บริเวณที่เกี่ยวกับการหายใจ) ส่วนนี้ดาดด้วย respiratory (pseudostratified ciliated columnar) epithelium with goblet cells โดยมีเนื้อประสานรองรับ ส่วนชั้น submucosa บรรจุหลอดเลือดจำนวนมาก และ seromucous glands
2. Olfactory Region (บริเวณที่เกี่ยวกับประสาทพิเศษดมกลิ่น) ส่วนนี้ ดาดด้วยเนื้อผิวที่หนาคือ pseudostratified ciliated columnar epithelium without goblet cells ประกอบด้วยเซลล์อย่างน้อย 3 ชนิด คือ basal cells, sustencular (supporting) cells และ olfactory cells รองรับด้วยชั้น lamina propria ที่บรรจุหลอดเลือดฝอยและ Bowman's glands จำนวนมาก โดยต่อมมีท่อเหล่านี้สร้างและหลั่งน้ำใส (water mucus) มาเคลือบบนเนื้อผิว ส่วน olfactory cells รับ sensory stimuli ผ่านไปยัง axons ที่รวมกันเป็นกลุ่มเส้นประสาทเข้าสู่ cribriform plate ของกระดูก ethmoid ให้เป็นเส้นประสาท คู่ที่ 1 คือ olfactory nerve

B. Larynx (กล่องเสียง) แบ่งย่อยออกเป็น 3 ส่วนคือ vestibule, ventricle และ infraglottic cavity มี ventricular และ vocal folds เป็นขอบเขตส่วนบน และล่างของ ventricle โดยทั่วไปกล่องเสียงดาดด้วย respiratory epithelium ยกเว้น ventricular fold ที่ดาดด้วย stratified squamous non-keratinized epithelium ผนังกล่องเสียงพยุงด้วยกระดูกอ่อน extrinsic และ intrinsic muscles และบรรจุต่อมมีท่อชนิดหลั่งและสร้าง mucous และ seromucous secretion ออกมา

C. Trachea (หลอดลม) เป็นท่อที่มีผนังพยุงด้วยกระดูกอ่อนชนิด hyaline cartilage รูปเกือกม้าหรือตัวซี จำนวน 15-20 อัน หุ้มโดยส่วนของวงด้านหลังที่วางทับบนหลอดอาหาร (Oesophagus) เชื่อมด้วยกล้ามเนื้อเรียบ trachealis muscle ปนกับ fibro-elastic tissue เพื่อให้อาหารที่ผ่านหลอดอาหารโป่งออกไปทาง - หลอดลมได้เล็กน้อย
ลักษณะโครงสร้างของผนังหลอดลมโดยทั่วไปแบ่งออกเป็น 4 ชั้นคือ
i) Mucosa ประกอบด้วย respiratory epithelium และ lamina propria
ii) Muscularis ชั้นนี้เริ่มพบในหลอดลมที่อยู่ในเนื้อปอด เพราะทำหน้าที่ควบคุมเส้นผ่าศูนย์กลางของหลอดลม และแรงต้านของอากาศที่ผ่านท่อ
iii) Submucosa layer ประกอบด้วยเนื้อประสานและมักพบ mucoserous glands บรรจุอยู่ จำนวนมาก-น้อยขึ้นอยู่กับขนาดของท่อ
iv) Cartilagenous layer เป็นชั้นพยุงท่อไม่ให้แฟบ พบได้ 2 ลักษณะ คือเป็นรูปเกือกม้าหรือรูปตัวซี และ irregular plates ขึ้นอยู่กับชนิดของหลอดลม
v) Adventitia ประกอบด้วยเนื้อประสานลักษณะโครงสร้างของผนัง trachea ชั้น mucosa ประกอบด้วย respiratory epithelium ที่มี goblet cells จำนวนมาก รองรับด้วยชั้น lamina propria ที่ มี elastic tissue เด่นชัด ไม่พบชั้น muscularis ชั้น submucosa บรรจุ serous และ mucous gland ชั้นกระดูกอ่อนเป็น 15-20 horseshoe-shaped rings ของ hyaline cartilage โดยมีผนังด้านหลังเป็น trachealis muscleเชื่อมปิดปลายทั้งสองข้างของกระดูกอ่อนรูปตัว C ชั้นสุดท้ายคือ adventitia

D. Extrapulmonary Bronchi มีลักษณะโครงสร้างทางวิทยาฮิสโตคล้ายกับ trachea สามารถแยกได้โดยศึกษาตำแหน่ง ทางมหกายวิภาค นั่นคือเป็นส่วนของหลอดลม ที่เริ่มแยกออกเป็น 2 ท่อจาก trachea และยังคงอยู่นอกเนื้อปอด

E. Intrapulmonary Bronchi เป็นหลอดลมที่มีขนาดเล็กลงพบในเนื้อปอด ชั้น mucosa ดาดด้วย respiratory epithelium with goblet cells มี lamina propria ที่มีใย collagen เป็นองค์ประกอบรองรับ ชั้น muscularis บรรจุแผ่น กล้ามเนื้อเรียบ 2 อัน พันล้อมรอบท่อในลักษณะ helix ชั้น submucosa ประกอบด้วย เนื้อประสานที่บรรจุ seromucous glands ต่อมน้ำเหลืองขนาดเล็ก และ pulmonary arteries ชั้นกระดูกอ่อนมีลักษณะเป็น irregularly shaped hyaline cartilage plates ที่เชื่อมรอยต่อด้วยเนื้อประสาน ชั้น adventitia เป็น dense collagenous connective tissue ที่ต่อเนื่องกับเยื่อหุ้มกระดูกอ่อน

F. Bronchiolesท่อนำอากาศหายใจขนาดเล็กที่ไม่มีกระดูกอ่อนพยุงเป็นโครงร่าง ใน bronchioles ที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่ (ประมาณ1 mm) ชั้น mucosa เนื้อผิวที่ดาดเป็นชนิด ciliated columnar epithelium with a few goblet cells ส่วนใน bronchioles ที่มีขนาดเล็กลงดาดด้วย ciliated simple low columnar to simple cuboidal epithelium ที่แทรกด้วย nonciliated clara cellsเข้าใจว่า Clara cells แทนที่ goblet cells ชั้น lamina propria ไม่พบต่อมมีท่อ ชั้น muscularis เป็นชั้นกล้ามเนื้อเรียบที่หนาและเห็นเด่นชัด

G. Terminal Bronchiolesมีเส้นผ่าศูนย์กลางน้อยกว่า 0.5 mm ท่อส่วนนี้ชั้น mucosa ดาดด้วย simple cuboidal epithelium (some ciliated) ที่มี clara cells แทรก ชั้นเนื้อประสานและกล้ามเนื้อเรียบที่ผนังมีจำนวนลดลงมาก

2. RESPIRATORY PORTION เป็นส่วนที่เริ่มมีการแลกเปลี่ยนก๊าซ และต่อมา จาก Terminal bronchiole

การหายใจอาจแบ่งได้เป็น ๒ ตอน คือ
๑. การหายใจภายนอก (external respiration) เป็นการ แลกเปลี่ยนระหว่างออกซิเจนของอากาศหายใจเข้าในปอดกับคาร์บอนไดออก ไซด์ในหลอดเลือดฝอยของปอด
๒. การหายใจภายใน (internal respiration) เป็นการ แลกเปลี่ยนก๊าซระหว่างเซลล์และสารน้ำที่อยู่รอบ ๆ เซลล์ ซึ่งรวมถึงการ ใช้ออกซิเจนของเซลล์ด้วย รวมเรียกว่า การหายใจของเซลล์ (cell respiration) ซึ่งจะไม่กล่าวในที่นี้

เลือดที่ผ่านเข้าเนื้อปอดมี 2 วงจร คือ Pulmonary circulation และ Bronchial circulation

Pulmonary circulation เป็นวงจรของ pulmonary artery ออกจาก Right ventricle ของหัวใจ ซึ่งเป็นเลือดชนิด deoxygenated blood เส้นเลือดนี้แตกแขนงไปตามแขนงของ bronchi และ bronchiole แขนงปลายสุดให้เป็นร่างแหของเส้นเลือดฝอย ที่ผนังถุงลมเรียก alveolar capillary network ณ บริเวณนี้มีการแลกเปลี่ยน CO2 & O2 ระหว่างน้ำเลือดและอากาศในถุงลม ผลทำให้เลือดได้รับ Oxygen มากขึ้น และเข้าสู่เส้นเลือดฝอยบริเวณผนังถุงลมคือ pulmonary venous capillaries, veins และ 4 pulmonary veins ตามลำดับน้ำเลือด จึงเป็นชนิด oxygenated blood เข้าสู่หัวใจบริเวณ Left atrium เส้นเลือดที่รับ O2 กลับมามักพบอยู่ห่างจากท่อทางเดินอากาศ คืออยู่บริเวณรอบนอกของ bronchopulmonary segments

Bronchial circulation เป็นวงจรของ bronchial arteries ซึ่งเป็นแขนงออกมาจาก aorta ไปเลี้ยงส่วนต่าง ๆ ของเนื้อปอด ยกเว้นผนังของถุงลม ปลายแขนงของเส้นเลือดแดงนี้คือ bronchial capillaries ซึ่งมาบรรจบรวมกับ pulmonary capillaries ตรงบริเวณรอยต่อระหว่าง conducting และ respiratory passages
ท่อน้ำเหลือง มี 2 วงจรและคู่ไปกับวงจรของเส้นเลือด วงจรหนึ่งรับน้ำเหลืองจากเนื้อปอด ผ่านมาตามท่อเดินอากาศไปสู่ขั้วปอด วงจรที่สองรับน้ำเหลืองจากผิวของเนื้อปอด ผ่านเข้าไปในเนื้อประสานของ visceral pleura (serous membrane ซึ่งประกอบด้วย mesothelium และ underlying connective tissue) เส้นประสาท ไม่สามารถบ่งชี้ในระดับกล้องจุลทรรศ์ธรรมดา เส้นประสาทประกอบด้วย sympathetic และ parasympathetic divisions ของ autonomic nervous system (ANS)

A. Respiratory Bronchiole เนื้อผิวที่ดาดท่อมีลักษณะคล้ายกับ terminal bronchioles เว้นแต่มีช่องว่างหรือกระพุ้งให้ถุงลม (alveoli) มาเปิดร่วม เริ่มมีการแลกเปลี่ยนก๊าซเป็นครั้งแรก
B. Alveolar Duct ผนังท่อส่วนนี้ประกอบด้วยปากถุงลมมาเปิดจึงไม่มีลักษณะเป็นผนังตนเอง alveolar duct ยาวและตรงโดยมีเนื้อผิวชนิด simple squamous epithelium ดาดที่ปากถุงลมเป็นระยะๆ ปลายสุดของ alveolar duct คือ alveolar sacs
C. Alveolar Sac ประกอบด้วยกลุ่มของถุงลม
D. Alveolus เป็นถุงลมผนังดาดด้วยเนื้อผิวชั้นเดียวโดยมี basal lamina ร่วมกับเส้นเลือดแดงฝอย ซึ่งเป็นชนิด continuous capillaries เซลล์เนื้อผิวที่ดาดถุงลมมี 2 ชนิด คือ
i. Type I alveolar cells ลักษณะเป็น simple squamous cells หรือ lining cells พบจำนวนมากทำหน้าที่ดาดผนังถุงลม
ii. Type II alveolar cells หรือ septal cells(Figure 123) มีลักษณะเป็น cuboidal cells (EM ของ Type ii alveolar cell มักพบบริเวณมุมของถุงลมและมีจำนวนน้อย ทำหน้าที่สร้าง surfactant เพื่อลดแรงดึงผิวของถุงลม ผนังถุงลมบางบริเวณ มี alveolar pores (ช่องติดต่อระหว่างถุงลม) นอกจากนั้นพบ dust cells (macrophages) fibroblasts และ connective tissue elements
Blood-Air-Barrier (สิ่งกีดขวางการผ่านเข้า-ออกของก๊าซระหว่างอากาศในถุงลมและ น้ำเลือดในหลอดเลือด)
เป็นส่วนของผนังถุงลมซึ่งอาจแบ่งเป็น 2 ชนิด คือ
ชนิดบางและชนิดหนา (Figure 127) โดยทั่วไป blood-air-barrier ประกอบด้วย
- i. attenuated endothelial cells ของเส้นเลือดฝอย
- ii. two combined basal laminae ของผนังถุงลมและเส้นเลือดแดงฝอย
- iii. attenuated type I alveolar cells (พบมาก)
- iv. surfactant และของเหลวที่เคลือบผนังถุงลม

เพื่อความสะดวกในการศึกษาอาจแบ่งออกเป็น ๓ หัวข้อ คือ
๑) การระบายอากาศหายใจ (pulmonary ventillation) ได้ แก่ วิธีการที่อากาศผ่านเข้าออกระหว่างอากาศภายนอกและถุงลม ซึ่งจะได้ กล่าวละเอียดต่อไป
๒) การซึมผ่านและการขนส่ง (diffusion and transportation) ของออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ในปอดและใน เลือด
๓) การปรับระดับการหายใจ (regulation of repiration) รวมทั้งกลไกที่ทำให้หายใจ

<!--pagebreak-->

กายวิภาคศาสตร์ของทางเดินอากาศหายใจที่มีความสำคัญในทางสรีรวิทยา

ทางเดินอากาศหายใจ แบ่งได้เป็น ๒ ส่วน คือ

กลศาสตร์ของการหายใจ
กลศาสตร์ของการหายใจเกี่ยวข้องอยู่กับแรง ความต้านทานและ งานของการหายใจ การหายใจอาศัยกลไกโดยย่อดังนี้

การหายใจเข้า เป็นขบวนการแอ็คทีฟ (active) การหายใจเข้า ธรรมดา (quiet respiration) ใช้การ

การระบายอากาศหายใจ การระบายอากาศหายใจ เป็นขบวนการที่มีการหายใจเข้าสลับการ หายใจออก ทั้งนี้เพื่อจะรักษาความดันของออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ใน ถุงลมและในเลือดให้เหมาะสม
คนปกติ อัตราหายใจ (respiratory rate) ในขณะพักประมาณ ๑๒ - ๑๖ ครั้ง/นาที ปริมาตรอากาศหายใจเข้าหรือออกต่อครั้ง (tidal volume) มีค่าประมาณ ๕๐๐ ลูกบาศก์เซนติเมตร
ในคนปกติอากาศถุงลมจะให้ออกซิเจนแก่่เลือด ๒๕๐ ลูกบาศก์เซนติ เมตร/นาที และจะต้องรับเอาคาร์บอนไดออกไซด์จากเลือดไปในอัตรา ๒๐๐ ลูกบาศก์เซนติเมตร/นาที
ในภาวะที่ร่างกายทำงานมากขึ้น เช่น การออกกำลัง กาย ร่างกายจะต้องการออกซิเจนเพิ่มมากขึ้น เช่น การออกกำลังกาย ร่างกายจะต้องการออกซิเจนเพิ่มมากขึ้น และคาร์บอนไดออกไซด์จะเกิด มากขึ้นด้วย ร่างกายจึงต้องเพิ่มการหายใจ เพื่อให้ได้ออกซิเจนมากขึ้นและกำ จัดคาร์บอนไดออกไซด์ออกมากขึ้น ทั้งนี้เพื่อรักษาระดับความดันออกซิเจนและ ความดันคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดแดงให้คงที่อยู่เสมอ คือ ๑๐๐ มิลลิ เมตรปรอทและ ๔๐ มิลลิเมตรปรอทตามลำดับ

การระบายอากาศเข้าออกต่อนาทีเรียกว่า ปริมาตรหายใจต่อนาที (minute respiratory volume) มีหน่วยเป็นลิตร = ปริมาตรหายใจเข้า หรือออกต่อครั้ง x อัตราหายใจ = ๕๐๐x ๑๒ = ๖ ลิตร/นาที
การระบายอากาศมากที่สุดเท่าที่จะทำได้เรียกว่า ความจุการหายใจ สูงสุด (maxinum breathing capacity) มีค่าประมาณ ๑๒๕-๑๗๐ ลิตร /นาที ถ้าระยะยาวออกไปอาจลดลงได้เพียง ๑๐๐-๑๒๐ ลิตร/นาที จะเห็น ได้ว่าการหายใจมีกำลังสำรองมากอาจเพิ่มได้ถึง ๒๕ เท่าในระยะสั้น หรือ ๒๐ เท่าในระยะยาว

ส่วนประกอบของอากาศหายใจ
อากาศหายใจเข้า (inspired air) หรืออากาศในห้องมีส่วนประ กอบที่สำคัญคือ ออกซิเจน ไนโตรเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ (เล็กน้อย) อากาศหายใจเข้าจะมีส่วนประกอบคงที่เสมอแม้ว่าจะอยู่ที่ระดับน้ำทะเลหรือ อยู่ระดับสูง
อากาศหายใจออก (expired air) มีส่วนประกอบเปลี่ยนแปลงไป ได้แล้วแต่ความลึกและความถี่ของหายใจ และแม้การหายใจแต่ละครั้งก็แตก ต่างกันได้
อากาศถุงลม (alveolar air) มีส่วนประกอบค่อนข้างคงที่โดยอาศัยกลไกการควบคุมการหายใจ

ก. ทางผ่านอากาศตั้งแต่จมูก ปาก กล่องเสียงไปถึงหลอดลมฝอยส่วน ปลายสุด (terminal bronchiole) ทางเดินส่วนนี้ทำหน้าที่เป็นทางผ่าน ของอากาศ และช่วยทำให้อากาศอุ่นและชื้นขึ้นด้วย แต่ไม่มีการแลกเปลี่ยน ก๊าซเลย

ข. หน่วยการหายใจ (respiratory unit) ได้แก่ส่วนของทาง เดินอากาศหายใจ ตั้งแต่หลอดลมฝอยส่วนหายใจ (repiratory bronchiole) ลงมาจนถึงถุงลม ส่วนนี้ทำหน้าที่แลกเปลี่ยนก๊าซ
ถุงลม (alveolus) มีจำนวนเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ในผู้ใหญ่จะมีประ มาณข้างละ ๓๐๐ ล้านถุง ถุงลมมีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยประมาณ ๐.๒๕ มิลลิเมตร คิดเป็นพื้นที่ผิวหน้าประมาณ ๖๐-๘๐ ตารางเมตร ระหว่างผนัง ของถุงลมมีหลอดเลือดฝอยกระจายอยู่ในลักษณะตาข่าย ฉะนั้นเลือดกับอากาศ ในถุงลมจะถูกกั้นในลักษณะตาข่าย ฉะนั้นเลือดกับอากาศในถุงลมจะถูกกั้นโดย เยื่อบาง ๆ ของถุงลมและของหลอดเลือดฝอยเท่านั้น โดยปกติแผ่นเยื่อมี ความหนาเพียง ๐.๑๕-๐.๔ ไมครอนซึ่งทำให้การแลกเปลี่ยนก๊าซดำเนินไป ได้ดี ทำงานของกล้ามเนื้อของกะบัง ลมเป็นส่วนใหญ่ เมื่อหายใจเข้า กะบังลมจะเคลื่อนประมาณ ๑.๒ เซนติ เมตร (พื้นที่กะบังลมประมาณ ๒๗๐ ตารางเซนติเมตร ฉะนั้น กะบังลมเคลื่อน ไป ๑ เซนติเมตร จะทำให้ปริมาตรเปลี่ยนไป ๒๗๐ ลูกบาศก์เซนติเมตร) นอกจากนี้ยังใช้กล้ามเนื้อระหว่างกระดูกภายนอกอีกด้วย
เมื่อหายใจเข้าเต็มที่ กะบังลมจะเคลื่อนไปถึง ๓ เซนติเมตร การ เพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางในแนวหน้าหลัง (antero - posterior diameter) ของทรวงอก นอกจากจะใช้กล้ามเนื้อระหว่างกระดูกซี่โครง ภายนอก แล้วยังใช้กล้ามเนื้อช่วยการหายใจ (accessory muscle) เช่น กล้ามเนื้อสเตอร์โนมัสตอยด์ (sternomastoid) และสเคเลน (scalene) โดยช่วยยึดซี่โครง ๒ ซี่บน และกล้ามเนื้อเซอร์ราตัสแอนที เรียร์ (serratus anterior)ยกซี่โครงอีกหลายซี่ เพาะกล้ามเนื้อ สเตอร์โนมัสตอยด์ และ สเคเลน จะทำงานต่อเมื่อต้องการหายใจแรง (การ ระบายอากาศหายใจเข้าออกมากกว่า ๕๐ ลิตร/นาที)

การหายใจออก เป็นขบวนการพาสซีฟ (passive) จากความหยุ่น ของเนื้อปอดและทรวงอก รวมทั้งความตึงของกล้ามเนื้อด้วยที่ช่วยดันกะบังลม ให้เคลื่อนขึ้นไป
การหายใจออกแรงนั้นต้องใช้กล้ามเนื้อหน้าท้อง (transversus abdominis) มาช่วย ซึ่งจะทำงานต่อเมื่ออากาศหายใจออกเพิ่มมากกว่า ๔๐ ลิตร/นาที และจะทำงานในตอนท้ายของการหายใจออก แต่ถ้าในการ หายใจออกแรงมาก ๆ กล้ามเนื้อหายใจจะทำงานตลอดช่วง

การหายใจแรง (forced respitation) มีกลไกและการใช้ กล้ามเนื้อมากกว่า

การซึมผ่านและการขนส่ง
การซึมผ่านของก๊าซ การซึมผ่านของก๊าซผ่านปอดเป็นขบวนการพาสซีฟ ทั้งหมด ไม่ได้มีกลไกแอ็คทีฟ หรือการสร้างเลย ขบวนการซึมผ่านของก๊าซ แบ่งได้เป็น ๓ ระยะ คือ
๑. ระยะก๊าซ (gas phase) เป็นระยะที่ก๊าซซึมผ่านจากท่อถุงลม เข้าไปในถุงลม การซึมผ่านของก๊าซจนถั่วถุงลมร้อยละ ๘๐ ใช้เวลาเพียง ๐.๐๐๒ วินาที ในระยะทางเพียง ๐.๕ มิลลิเมตร ก๊าซโมเลกุลเล็กซึมผ่าน ได้เร็วกว่า โมเลกุลใหญ่ แต่ขบวนการเกิดขึ้นเร็ว ดังนั้นก๊าซโมเลกุลใหญ่กระ จายสม่ำเสมอ
๒. ระยะเนื้อเยื่อ (tissue phase) เป็นระยะที่ก๊าซซิมผ่านเยื่อกั้น ระหว่างถุงลมและหลอดเลือดฝอยในปอด อัตราการซึมผ่านเช่นนี้ขึ้นอยู่ กับความสามารถของก๊าซที่ละลายในของเหลว
๓. ระยะของเหลว (liquid phase) เป็นการซึมผ่านเข้าไปใน พลาสมา โดยอาศัยความแตกต่างของความเข้ม ระหว่างผิว ก๊าซที่ละลายได้ มากจะมีความเข้มที่บริเวณผิวสูงซึ่งทำให้อัตราการซึมผ่านสูงด้วย
คาร์บอนไดออกไซด์มีความสามารถในการละลายได้สูงมาก ทำให้มี อัตราการซึมผ่านมากกว่าออกซิเจนถึง ๒๐ เท่าเพราะฉะนั้นในโรคของปอดที่ การซึมผ่านเสียไปจึงไม่มีการคั่งของคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือด แต่การซึม ผ่านของออกซิเจนจะลดลงไปได้มาก

การขนส่งก๊าซในเลือด ร่างกายขนส่งออกซิเจนไปให้เซลล์ได้ ๒ ทางคือ

การรวมกับเฮโมโกลบินและการละลายไปในเลือด การรวมกับเฮโม โกลบินมีบทบาทสำคัญที่สุด เพราะนำออกซิเจนไปได้มากว่าการละลายไปใน เลือดถึง ๓๐-๑๐๐ เท่า หมายความว่าถ้าไม่มีเฮโมโกลบินร่างกายจะต้องมี เลือดเพิ่มขึ้นอีก ๓๐-๑๐๐ เท่าจึงจะพอใช้ เฮโมโกลบินนำออกซิเจนที่ขนส่งไป ประมาณร้อยละ ๙๗ ที่เหลือประมาณร้อยละ ๓ เท่านั้นที่ละลายไปตามธรรม ดา การจับและการปล่อยออกซิเจนของเฮโมโกลบินขึ้นอยู่กับความดัน ของออกซิเจนในเลือด เมื่อความดันนี้สูงเฮโมโกลบินจะจับออกซิเจนไว้ได้ มาก แต่ถ้าต่ำเฮโมโกลบินจะปล่อยออกซิเจนออกมา

ถ้าคิดว่าเลือดมีเฮโมโกลบิน ๑๕ กรัม/ ๑๐๐ มิลลิเมตรและเฮโม โกลบิน ๑ กรัม จับออกซิเจนได้ ๑.๓๔ ลูกบาศก์เซนติเมตร เลือด ๑๐๐ ลูกบาศก์เซนติเมตร จะจับออกซิเจนได้ ๑๙.๑ ลูกบาศก์เซนติเมตร (ร้อยละ ๑๙.๑) เมื่อเฮโมโกลบินซึ่งมีความดันออกซิเจน ๙๗ มิลลิเมตรปรอท และมี ออกซิเจนอยู่ประมาณร้อยละ ๑๙.๑ ไปถึงเนื้อเยื่อ ก็จะปล่อยออกซิเจนให้ เนื้อเยื่อซึ่งมีความดันออกซิเจน ๔๐ มิลลิเมตรปรอท จนออกซิเจนในเฮโม โกลบินลดลงเหลือร้อยละ ๑๔.๔ เฮโมโกลบินจะเสียออกซิเจนไปประมาณร้อย ละ ๔ ฉะนั้น ถ้าผลผลิตของหัวใจเท่ากับ ๕ ลิตร/นาที เฮโมโกลบินจะนำ ออกซิเจนไปส่งให้เนื้อเยื่อได้ประมาณ ๒๕๐ ลูกบาศก์เซนติเมตร/นาที

การปรับระดับการหายใจ
การหายใจต้องมีการปรับให้มีการเปลี่ยนแปลงได้เสมอเพื่อให้เหมาะ สมกับความต้องการออกซิเจนของร่างกาย เช่นในขณะออกกำลังกาย ร่าง กายต้องทำงานเพิ่มขึ้น
ระบบการหายจจึงต้องเพิ่มงานการขนส่งออกซิจนให้ เพียงพอและขับคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นมาออกไปด้วยเพื่อให้ความดัน ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์คงที่อยู่เสมอ คือ ๑๐๐ และ ๔๐ มิลลิ เมตรปรอท ตามลำดับ

กลไกการควบคุมการหายใจ อาศัยการทำงานที่สำคัญ ๒ อย่าง คือ
ก. การควบคุมทางประสาท ซึ่งเป็นส่วนสำคัญที่สุดที่ทำให้มีการหายใจ อยู่ได้ กลไกนี้ประกอบด้วยศูนย์หายใจและรีเฟล็กซ์ต่าง ๆ
ข. การควบคุมทางเคมี สารเคมีที่สำคัญคือ คาร์บอนไดออกไซด์ ออกซิเจน และไฮโดรเจนไอออนในเลือดและในสารน้ำของร่างกาย</DD

ทำงานของกล้ามเนื้อของกะบัง ลมเป็นส่วนใหญ่ เมื่อหายใจเข้า กะบังลมจะเคลื่อนประมาณ ๑.๒ เซนติ เมตร (พื้นที่กะบังลมประมาณ ๒๗๐ ตารางเซนติเมตร ฉะนั้น กะบังลมเคลื่อน ไป ๑ เซนติเมตร จะทำให้ปริมาตรเปลี่ยนไป ๒๗๐ ลูกบาศก์เซนติเมตร) นอกจากนี้ยังใช้กล้ามเนื้อระหว่างกระดูกภายนอกอีกด้วย
เมื่อหายใจเข้าเต็มที่ กะบังลมจะเคลื่อนไปถึง ๓ เซนติเมตร การ เพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางในแนวหน้าหลัง (antero - posterior diameter) ของทรวงอก นอกจากจะใช้กล้ามเนื้อระหว่างกระดูกซี่โครง ภายนอก แล้วยังใช้กล้ามเนื้อช่วยการหายใจ (accessory muscle) เช่น กล้ามเนื้อสเตอร์โนมัสตอยด์ (sternomastoid) และสเคเลน (scalene) โดยช่วยยึดซี่โครง ๒ ซี่บน และกล้ามเนื้อเซอร์ราตัสแอนที เรียร์ (serratus anterior)ยกซี่โครงอีกหลายซี่ เพาะกล้ามเนื้อ สเตอร์โนมัสตอยด์ และ สเคเลน จะทำงานต่อเมื่อต้องการหายใจแรง (การ ระบายอากาศหายใจเข้าออกมากกว่า ๕๐ ลิตร/นาที)

การหายใจออก เป็นขบวนการพาสซีฟ (passive) จากความหยุ่น ของเนื้อปอดและทรวงอก รวมทั้งความตึงของกล้ามเนื้อด้วยที่ช่วยดันกะบังลม ให้เคลื่อนขึ้นไป
การหายใจออกแรงนั้นต้องใช้กล้ามเนื้อหน้าท้อง (transversus abdominis) มาช่วย ซึ่งจะทำงานต่อเมื่ออากาศหายใจออกเพิ่มมากกว่า ๔๐ ลิตร/นาที และจะทำงานในตอนท้ายของการหายใจออก แต่ถ้าในการ หายใจออกแรงมาก ๆ กล้ามเนื้อหายใจจะทำงานตลอดช่วง

การหายใจแรง (forced respitation) มีกลไกและการใช้ กล้ามเนื้อมากกว่า

การซึมผ่านและการขนส่ง
การซึมผ่านของก๊าซ การซึมผ่านของก๊าซผ่านปอดเป็นขบวนการพาสซีฟ ทั้งหมด ไม่ได้มีกลไกแอ็คทีฟ หรือการสร้างเลย ขบวนการซึมผ่านของก๊าซ แบ่งได้เป็น ๓ ระยะ คือ
๑. ระยะก๊าซ (gas phase) เป็นระยะที่ก๊าซซึมผ่านจากท่อถุงลม เข้าไปในถุงลม การซึมผ่านของก๊าซจนถั่วถุงลมร้อยละ ๘๐ ใช้เวลาเพียง ๐.๐๐๒ วินาที ในระยะทางเพียง ๐.๕ มิลลิเมตร ก๊าซโมเลกุลเล็กซึมผ่าน ได้เร็วกว่า โมเลกุลใหญ่ แต่ขบวนการเกิดขึ้นเร็ว ดังนั้นก๊าซโมเลกุลใหญ่กระ จายสม่ำเสมอ
๒. ระยะเนื้อเยื่อ (tissue phase) เป็นระยะที่ก๊าซซิมผ่านเยื่อกั้น ระหว่างถุงลมและหลอดเลือดฝอยในปอด อัตราการซึมผ่านเช่นนี้ขึ้นอยู่ กับความสามารถของก๊าซที่ละลายในของเหลว