L'aria espirata dai polmoni ha un contenuto di ossigeno inferiore e un contenuto di anidride carbonica superiore rispetto all'aria normale, portando ad un aumento della frequenza respiratoria. I recettori nelle arterie rilevano la pressione parziale di ossigeno e anidride carbonica nel sangue e aumentare o diminuire la frequenza respiratoria per stabilire l'equilibrio, secondo un articolo in The Medical Journal of Australia.
Reference.com nota che gli effetti iniziali dell'ipercapnia, o l'aumento di anidride carbonica nei polmoni, sono minori e comprendono contrazioni muscolari, pelle arrossata o lievi aumenti della pressione sanguigna. Tuttavia, all'aumentare dei livelli di anidride carbonica, i sintomi diventano più gravi.
L'aria normale contiene il 21 percento di ossigeno e lo 0,04 percento di biossido di carbonio, secondo HowStuffWorks. Tuttavia, l'aria espulsa dai polmoni contiene circa il 4,5% di anidride carbonica. Secondo la University of Chicago Medicine, la respirazione riduce il contenuto di ossigeno al 17 percento. Queste differenze nell'aria dall'aria e dall'aria espulsa dai polmoni hanno indotto alcuni ricercatori a mettere in discussione l'efficacia della respirazione di soccorso nelle prime fasi della RCP per i pazienti cardiaci. Le differenze richiedono misure speciali in aree chiuse, come sottomarini o aeroplani, dove i generatori di ossigeno forniscono ossigeno sostitutivo e la calce soda trattiene l'anidride carbonica dall'aria. Questi passaggi consentono agli esseri umani all'interno di mantenere una frequenza respiratoria normale senza un aumento della frequenza respiratoria.
