Будучи доставленным в мельчайшие кровеносные капилляры, пронизывающие все органы и ткани тела, оксигемоглобин легко освобождает кислород. Химическое сродство (способность удерживать молекулу кислорода) гемоглобина с кислородом зависит также от содержания углекислого газа: чем его больше, тем быстрее расщепляется оксигемоглобин.

Выделившийся кислород проникает далее через клеточную оболочку и участвует в тканевом дыхании. Навстречу этому процессу протекает другой, взаимосвязанный с ним: из клетки в кровь поступает углекислота. Гемоглобин, отщепивший от себя кислород, тут же вступает в связь с углекислым газом: чем меньше кислорода в крови, тем больше химически связанного углекислого газа.

Кислород, переносимый с током крови в различные ткани и органы, начинает переходить из крови в клетки этих тканей и органов, так как вследствие непрерывной работы клеток происходит непрерывное потребление кислорода и выделение углекислоты. Концентрация кислорода в клетках всегда ниже, чем в притекающей крови, а концентрация углекислоты всегда выше.

Таким образом на всем своем пути от легких через кровь к тканям кислород движется из области его более высокой концентрации в область более низкой и, наконец, утилизируется (употребляется) в клетках.

Примерно то же самое происходит и с углекислым газом, который движется из работающих органов (то есть мест более высокой его концентрации) через кровь к легким, где концентрация его минимальна.

Углекислота в оттекающей от тканей венозной крови содержится в растворенном и связанном состоянии: в виде бикарбонатов и соединения с гемоглобином – карбогемоглобина. В таком виде большая часть углекислоты доставляется кровью к легким. Так как карбогемоглобин – соединение непрочное и расщепляется тем легче, чем больше содержание кислорода, то в капиллярах легких оно очень быстро распадается, а освободившийся углекислый газ выделяется в альвеолярный воздух и в дальнейшем удаляется из организма.

Количество химически связанного газа, с одной стороны, соответствует его содержанию в плазме крови и, с другой – зависит от содержания конкурирующего газа: чем больше кислорода, тем меньше карбогемоглобина, и чем больше углекислого газа, тем меньше оксигемоглобина. Гемоглобин работает без простоев и все время нагружен, поочередно перенося то кислород, то углекислый газ. Дыхание свершилось тогда, когда к каждой клетке доставлены молекулы кислорода, в митохондриях произошло окисление и получена энергия, а из организма выведен ненужный продукт обмена – углекислый газ. Клетка живет и действует.

Внутреннее, тканевое, дыхание – это комплекс биохимических процессов внутриклеточного окисления. Клетки организма представляют собой маленькую ячейку жизни и очаг ее энергии. Энергия нужна, чтобы жить, воспроизводить себе подобных, двигаться, чувствовать, мыслить. В человеческом организме энергия добывается из органических веществ, синтезированных растениями, а также потребленных животными. Чтобы использовать энергию солнца, первоначально заключенную растениями в молекулы органических веществ, ее надо высвободить, окислив эти вещества. В качестве окислителя используется кислород воздуха, который требуется подвести к каждой клетке. При биологическом окислении белков, жиров или углеводов у них отнимается водород, который, в свою очередь, восстанавливает кислород, образуя воду. В результате окисления органических веществ образуется также углекислый газ. Такова в сжатом виде схема тканевого дыхания, то есть получения энергии путем отщепления и переброски водорода к кислороду.