Der Begriff Atmung bezeichnet als äußere Atmung den Gasaustausch mit der Umgebung, als innere Atmung den energieliefernden Stoffwechselvorgang innerhalb der Zelle (siehe auch Gaswechsel).
Äußere Atmung
Im engeren Sinne wird unter Atmung die äußere Atmung (Respiration) verstanden, bei der Sauerstoff aufgenommen und Kohlendioxid abgegeben wird. Dieser Vorgang erfolgt durch die Atemorgane und bis zu 1,5 % der Gesamtrespiration durch die Haut. Die Sauerstoffaufnahme erfolgt durch die Einatmung (Inspiration) der atmosphärischen Luft. Die Lunge füllt sich auf Grund von Druckunterschieden zwischen Außen- und Innenluft, hervorgerufen durch Kontraktionen der Atemmuskulatur (Rippenatmung, Zwerchfellatmung). Die abzugebende kohlenstoffreichere Luft wird aus der Lunge durch Entspannen der Atemmuskulatur ausgepresst.
Der Gasaustausch erfolgt in der Lunge über etwa 400 Millionen Lungenbläschen und -kapillaren. Die zur Gasaustausch verfügbare Oberfläche der Membranen der Lungenbläschen beträgt dabei etwa 100 m². Der Sauerstoff diffundiert (Diffusion) in das Blut, das in den Kapillargefäßen an der Wand der Alveolaren vorbeifließt. Er wird im Blut an das Hämoglobin der roten Blutkörperchen gebunden. Das sauerstoffreiche, hellrote Blut gelangt über das Herz-Kreislauf-System zu den Organen und Zellen des Körpers.
Innere Atmung
In den Zellen findet die innere Atmung statt: hier wird unter Energiegewinn durch Oxidation von Zucker das Abfallprodukt CO2 gebildet, das hauptsächlich in der Blutflüssigkeit gelöst wird, der Rest ist an das Hämoglobin gebunden. Das kohlenstoffdioxidreiche Blut, das immerhin noch 14 % Sauerstoff enthält, gelangt wieder zur Lunge, wo über die Alveolen das Kohlenstoffdioxid in die Ausatemluft gelangen kann.