Os pulmões ficam no interior da caixa torácica, formada, na parte da frente, pelo esterno e, na de trás pela coluna vertebral; nas partes laterais, é circundada pelas costelas e é fechada, inferiormente, pelo diafragma.
O ato de respirar é realizado pelo aumento e pela diminuição do volume dessa caixa torácica. A cavidade formada pela caixa torácica é a cavidade peural, normalmente, preenchida, de modo total pelos pulmões. Os pulmões são recobertos por membrana lubrificada - pleura visceral - enquanto o interior da cavidade pleural também é revestido por membrana com iguais propriedades: a pleura parietal. Não existem ligações físicas entre os pulmões e a parede torácica. Em vez disso, os pulmões são mantidos como que empurrados contra essa parede por pequeno vácuo no espaço intrapleural que é o espaço extremamente reduzido entre os pulmões e a parede torácica e que possui o líquido intrapleural com uma pressão interna de -4 mmHG.
Os pulmões deslizam facilmente no interior dessa cavidade pleural, de modo que a cada vez que essa cavidade estiver expandida, os pulmões também devem ficar expandidos. A expansão dos pulmões, produz discreta pressão negativa no seu interior, o que puxa o ar para dentro, causando a inspiração. Durante a expiração, a pressão intra-alveolar torna-se ligeiramente positiva, o que empurra o ar para fora.
Na inspiração, os principais músculos são o diafragma, os intercostais externos e os diversos músculos pequenos do pescoço que tracionam para cima a parte anterior da caixa torácica.
Os músculos inspiratórios produzem aumento do volume da caixa torácica por dois meios distintos. Primeiro, a contração do diafragma promove o descenso da parte inferior da caixa torácica, o que a expande no sentido vertical. Segundo, os intercostais externos e os músculos cervicais elevam a parte anterior da caixa torácica, fazendo com que as costelas formem ângulo menor com a vertical, o que alonga a espessura ântero-posterior dessa caixa.
Na expiração, os músculos participantes são os abdominais e, em menor grau, os intercostais internos. Os abdominais produzem a expiração por dois modos. Primeiro, puxam a caixa torácica para baixo, o que reduz a sua espessura. Segundo, forçam o deslocamento para cima do conteúdo abdominal, o que empurra, também para cima o diafragma, diminuindo a dimensão vertical da cavidade pleural.
Os intercostais internos participam do processo de expiração por tracionarem as costelas para baixo, diminuindo a espessura do tórax.
O ar que entra e que sai do pulmão a cada respiração é chamado de ar corrente e seu volume é o volume de ar corrente (VAC). O volume corrente normal é da ordem de 500 ml.
O volume de ar que uma pessoa consegue inspirar, além do que é normalmente inspirado é o volume de reserva inspiratória (VRI) e o volume de ar que é expirado além do normal é o volume de reserva expiratório (VRE). Além do volume de reserva expiratória, existe ar nos pulmões que não pode ser expirado, inclusive pela exalação mais forte. O volume desse ar é de cerca de 1200 ml, e constitui o volume residual.
A máxima capacidade de troca com o meio é a capacidade vital (CV), que se constitui num exforço inspiratório máximo seguido por esforço expiratório, também máximo.
Volume Expiratório forçado em 1 segundo (VEF1): analisa a velocidade da capacidade expiratória na unidade de tempo.
Distúrbio restritivo: VEF1 - normal; CV - menor que o normal. Ex.: Enfisema (fumo) e edemas (acúmulo de líquido nos alvéolos).
CV (medida)/CV (prevista) = 70% (limite de normalidade)
Distúrbio obstrutivo: VEF1 - menor que o normal; CV - normal. Ex.: Asma.
VEF1/CV = 70% (limite de normalidade)
Distúrbio misto: VEF1 e CV - menores que o normal. EX.: DBPOC (distúrbio brônquio-pulmonar obstrutivo crônico).