O transporte de gases respiratórios é essencial à manutenção da vida. Por forma a manter o metabolismo celular, nomeadamente a respiração celular - processo responsável pela produção da energia de que o organismo necessita -, as células precisam de receber, constantemente, oxigénio e libertar vários metabolitos, entre os quais o dióxido de carbono, resultante da quebra da molécula de glicose.
O transporte dos gases é feito pela corrente sanguínea, que assegura o seu fluxo entre os pulmões e todas as células do organismo. No entanto, embora sendo ambos transportados pelo sangue, o oxigénio e o dióxido de carbono utilizam diferentes vias de transporte.
O oxigénio, inspirado ao nível dos pulmões, difunde-se para o interior dos capilares pulmonares, para o sangue, onde irá ser transportado até às células, sob duas formas: dissolvido no plasma ou ligado à hemoglobina, no interior dos glóbulos vermelhos.
O oxigénio é relativamente insolúvel na água, pelo que apenas cerca de 3 ml (2%) irão ser transportados dissolvidos no plasma, por cada litro de sangue.
O principal modo de transporte deste gás respiratório é concretizado através da sua associação à hemoglobina, molécula com a qual tem grande afinidade, estabelecendo uma reação reversível, em que se forma oxiemoglobina (hemoglobina associada ao oxigénio). Cada molécula de hemoglobina é capaz de transportar quatro moléculas de oxigénio, existindo cerca de 280 000 000 em cada glóbulo vermelho.
Nos capilares sanguíneos, junto às células recetoras, o oxigénio desliga-se da hemoglobina e liberta-se do plasma, difundindo-se para as células dos tecidos e órgãos, onde a sua concentração é mais baixa.
O dióxido de carbono pode ser transportado por três vias: dissolvido no plasma (cerca de 8% do total transportado), ligado à hemoglobina (11%) e, em maior quantidade, sob a forma de ião hidrogenocarbonato (HCO-3). Embora a formação deste ião possa ser espontânea, ela ocorre a uma velocidade baixa, sendo o processo acelerado pela atuação de uma enzima, existente nos glóbulos vermelhos, a anidrase carbónica. O mecanismo de reação é simples: o dióxido de carbono difunde-se das células para o sangue, reage com a água no interior das hemácias, sob a catálise da anidrase carbónica, formando-se o ião hidrogenocarbonato e H+. O HCO-3 passa para o plasma, onde é transportado, e o H+ liga-se à hemoglobina, acelerando a libertação do oxigénio. A reação é invertida nos pulmões, libertando-se o dióxido de carbono para o interior dos alvéolos pulmonares.