Le rôle majeur de la respiration est de disposer de l'oxygène nécessaire et de pouvoir évacuer le dioxyde de carbone (CO2) excédentaire.

L’oxygène passe dans les poumons et va jusqu’au sang. Une fois dans le sang, l'oxygène est transportée selon deux moyens différents :

- Le sang étant essentiellement constitué d'eau (ou plus exactement de plasma), l'oxygène est capable de se dissoudre dans le liquide. Si l'oxygène dissout représente une quantité négligeable pour l'organisme, elle a cependant l'avantage d'être très facilement utilisable par les cellules.

- L'hémoglobine est une protéine capable de fixer quatre molécules d'oxygène. Elle est comprise à l'intérieur de petites particules appelées globules rouges. Elle sert de système de transport sanguin pour plus de 95% de l'oxygène. 
Ainsi, dès son entrée dans le sang, l'oxygène est pris en charge par l'hémoglobine.

La capacité de transport de l'oxygène dépend de sa concentration dans le sang mais aussi du débit cardiaque. Ce rôle est joué par le système cardio-vasculaire dans son ensemble : coeur et système circulatoire.

Une partie de l’oxygène pénètre dans les cellules.

A l'intérieur des cellules musculaires, l'oxygène est pris en charge par la myoglobine. Cette protéine va assurer le transport de l’oxygène de la membrane cellulaire à sa destination finale, la mitochondrie.

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