М'язова робота завжди пов'язана зі збільшенням газообміну, оскільки енергія черпається в процесі окислення органічних речовин. Зміни дихання чітко виражені навіть при фізичних навантаженнях, виконуваних малими м'язовими групами. При легкій роботі обмін газів може підвищитися в 2-3 рази, а при тяжкій - в 20-30 разів у порівнянні з рівнем спокою. Виключно велика питома вага споживання кисню при роботі залежить не тільки від його споживання м'язами, безпосередньо беруть участь у виконанні рухів, але і від споживання кисню м'язами, що забезпечують високу легеневу вентиляцію, а також м'язом серця та іншими тканинами тіла. Узгодження дихання з рухами здійснюється завдяки складній системі пристосувальних змін в організмі, перш за все біохімічним змінам в м'язовому апараті і змінам біомеханічних умов при різних рухах. збільшується хвилинний об’єм дихання за рахунок посилення частоти та глибини дихання. У тренованої людини, це відбувається за рахунок глибини дихання, у нетренованої – за рахунок частоти дихання.
При роботі в кілька разів збільшується об'ємна швидкість кровотоку, що забезпечує доставку потрібної кількості кисню до працюючих м'язів і транспорт вуглекислого газу до альвеолярним капілярах. При цьому може виникати венозна гіпоксемія – зменшення кількості О2 в крові (до 20-30% НbО 2 замість 60% НbО 2 у спокої). Якщо ж посилюється нерівномірність вентиляції і виникає недостатня координація дихання і кровотоку в малому колі кровообігу, то виникає артеріальна гіпоксемія, що досягає при важкій і тривалій роботі 80% Н b О 2 і нижче. Ці явища відображають пристосувальні механізми підвищення утилізації кисню з крові для задоволення окислювальних процесів у напружено працюють м'язах.
СО2 , що накопичується при фізичному навантаженні, активізує дихальний центр, у відповідь посилюється частота і глибина дихання.