Không khí thở ra từ phổi có hàm lượng oxy thấp hơn và hàm lượng carbon dioxide cao hơn không khí bình thường, dẫn đến tăng tốc độ hô hấp. Các cơ quan thụ cảm trong động mạch phát hiện áp suất riêng phần của oxy và carbon dioxide trong máu và tăng hoặc giảm tốc độ hô hấp để thiết lập sự cân bằng, theo một bài báo trên Tạp chí Y khoa của Úc.
Reference.com lưu ý rằng những tác động ban đầu của chứng tăng khí CO2 hoặc tăng lượng carbon dioxide trong phổi là nhẹ và bao gồm co giật cơ, da đỏ bừng hoặc huyết áp tăng nhẹ. Tuy nhiên, khi mức độ carbon dioxide tăng lên, các triệu chứng trở nên nghiêm trọng hơn.
Không khí bình thường chứa 21% oxy và 0,04% carbon dioxide, theo HowStuffWorks. Tuy nhiên, không khí tống ra khỏi phổi chứa khoảng 4,5% carbon dioxide. Theo Đại học Y khoa Chicago, thở làm giảm hàm lượng oxy đến 17 phần trăm. Những khác biệt về không khí từ khí quyển và không khí bị tống ra khỏi phổi đã khiến một số nhà nghiên cứu đặt câu hỏi về hiệu quả của việc thở cấp cứu trong giai đoạn đầu của hô hấp nhân tạo đối với bệnh nhân tim. Sự khác biệt đòi hỏi các biện pháp đặc biệt trong các khu vực kín, chẳng hạn như tàu ngầm hoặc máy bay, nơi máy phát oxy cung cấp oxy thay thế và vôi soda bẫy carbon dioxide từ không khí. Các bước này cho phép con người bên trong duy trì nhịp thở bình thường mà không làm tăng nhịp thở.
