Pertukaran gas antara darah dan jaringan metabolisme disebut sebagai respirasi internal. Jaringan seperti otot rangka memerlukan oksigen untuk melakukan respirasi sel dimana sel-sel menghasilkan energi dalam bentuk ATP dengan membakar makanan, terutama glukosa.
ATP digunakan untuk menggerakkan fungsi sel. Respirasi sel terjadi di mitokondria. Karbon dioksida dihasilkan sebagai limbah selama respirasi sel. Jadi, metabolisme sel dalam jaringan memiliki permintaan oksigen yang tinggi sementara karbon dioksida harus dikeluarkan dari sel. Artinya, tekanan parsial oksigen rendah dan karbon dioksida tinggi di jaringan.
Tetapi dalam darah, tekanan parsial oksigen tinggi dan karbon dioksida rendah. Oleh karena itu, oksigen berdifusi keluar dari darah ke dalam jaringan sementara karbon dioksida berdifusi keluar dari jaringan ke dalam darah. Tekanan parsial oksigen (PO2) adalah 100 mmHg dan itu adalah 40 mmHg dalam sel-sel jaringan.
Pertukaran oksigen berlanjut sampai kesetimbangan terjadi di kedua sisi membran pernapasan di jaringan. Oleh karena itu, PO2 akhir dalam darah menjadi 40 mmHg. Pertukaran gas terjadi di jaringan kapiler darah. Darah yang kekurangan oksigen ini dibawa ke paru-paru melalui jantung oleh vena.
