Los órganos mayores para la respiración son dos pulmones, localizados en la cavidad torácica. Los pulmones son esponjosos y con forma de cono. Cada pulmón pesa alrededor de 600 gramos. El pulmón derecho tiene tres divisiones o lóbulos, es un poco mas grande que el pulmón izquierdo, el cual tiene dos lóbulos. Ambos pulmones están envueltos en una dura membrana que también se alinea en la cavidad torácica. Esta membrana doble, la pleura, secreta un liquido lubricante que le permite a los pulmones moverse suavemente. La inflamación de la pleura puede ocasionar el aumento del fluido en la cavidad torácica. Esta condición es llamada pleuresía.

Pulmones Humanos

La respiración comienza cuando el diafragma, el músculo en forma de domo debajo de la cavidad del pecho, se contracta y se mueve hacia abajo. Los músculos intracostales entre las costillas también se contractan, causando a la caja de costillas su movimiento hacia arriba y hacia afuera. Al mismo tiempo, estas contracciones musculares causan a la cavidad del pecho que se agrande. Cuando el pecho se expande, la presión del aire en la cavidad del pecho se acaba. La presión de aire por fuera del cuerpo es mas grande que la que hay adentro de la cavidad del pecho. Luego el aire se va hacia los pulmones desde afuera del cuerpo, igualando la presión. Esta parte del proceso de respiración es llamada inspiración o inhalación.

Cuando la presión del aire a sido igualada, causa al diafragma y a los musculos intracostales una relajación con la cual regresan a sus posiciones normales. Esto en turno reduce el tamaño de la cavidad del pecho. Mientras el tamaño del pecho se reduce, la presión del aire dentro de la cavidad del pecho va haciéndose mas fuerte que la presión de aire por fuera del cuerpo. Luego el aire deja a los pulmones, igualándose la presión de nuevo. Esta parte del proceso de respiración es llamado expiración o exhalación.

Respiración Humana

Los alvéolos están completamente rodeados de vasos capilares. El intercambio actual de gases ocurre cuando el oxígeno en el aire de los alvéolos se mezcla en la sangre por medio de los capilares. En consecuencia el bióxido de carbono en la sangre se disuelve en el aire del alvéolo. El tejido epitelial formando las paredes de los dos alvéolos y capilares es solo una célula de grueso. Juntas las paredes de los alvéolos y los capilares miden solo 0.0004 mm. El oxígeno en el aire inhalado se disuelve en la mucosa en el forro del alvéolo.

En la sangre, la mayoría del oxígeno se combina con la hemoglobina para formar la axyhemoglobina. El oxigeno de la oxihemoglobina se disuelve en las células del cuerpo y es usado en el metabolismo, las actividades físicas y químicas entre las células. El metabolismo también incluye el movimiento hacia arriba y abajo del complejo molecular y la liberación de energía durante el movimiento hacia abajo. Como un resultado del metabolismo, la concentración de oxígeno en el cuerpo es baja, pero la concentración de bióxido de carbono es alta. El bióxido de carbono, un biproducto metabólico, se disuelve de las células del cuerpo a la sangre. El bióxido de carbono es transportado en la sangre.

Cuando la sangre llega a los pulmones, el bióxido de carbono se disuelve de la sangre a los pulmones. El bióxido de carbono es exhalado junto con el vapor de agua..

La gente que se mueve de bajas altitudes a bajas altitudes sufren temporalmente de exceso de cansancio y flojera. La causa de su fatiga se atribuye generalmente al "aire delgado".

Mientras mas altitud haya, existe menos oxigeno en el aire. Al nivel del mar, la hemoglobina esta en un 97% saturada por oxígeno. A una altitud de 3,048 metros esta saturada solo en un 90%, y a 6,096 metros, solo en un 70%. El cuerpo humano comienza a sentir los efectos de la reducción de oxígeno a una altitud alrededor de 1,800 metros.

Estudios de la gente que normalmente vive en alto provee información en los efectos de larga duración en las condiciones en donde los niveles de oxígeno son bajos. Por ejemplo, los Indios Quechua de los Andes, quienes viven alrededor de los 3,600 metros han desarrollado un pecho muy grande y grandes capacidades de los pulmones. Esta personas también tienen diferente la composición de su sangre; ellos tiene una concentración mas alta de glóbulos rojos que la que la gente que normalmente vive al nivel del mar. Este grupo indio también tiene un rango de respiración mas alta, los capilares en sus pulmones tienen un diámetro mas grande, particularmente en el lado derecho, la presión sanguínea en los pulmones es mayor que en cualquier otra parte del sistema circulatorio. Como quiera que sea, el latido del corazón de los Indios Quechua es mas tenue que los de una persona que vive al nivel del mar.

Juzgando por estos factores, los científicos dicen que un volumen mas grande de sangre es bombeado con cada latido del corazón en altitud.