Ketika kita berolahraga aerobik atau yang bersifat “kardio” seperti jalan cepat, jogging / running, bersepeda / spinning, kecepatan napas kita (respiratory rate) akan meningkat. Kita merasa terengah-engah. Walaupun demikian, ketika kita berolahraga beban, ternyata kecepatan napas kita juga meningkat. Kita juga akan terengah-engah. Beberapa kondisi lain seperti saat kita ketakutan atau mengalami kecemasan, kecepatan napas dan denyut jantung kita juga akan meningkat.
Tiga langkah dasar bernapas (pertukaran udara) : 1. Ventilasi pulmonal, 2. Respirasi eksternal, 3. Respirasi internal. Ventilasi pulmonal adalah pertukaran udara antara atmosfer dengan paru kita (alveoli; bagian terkecil sistem pernapasan kita). Respirasi eksternal adalah pertukaran udara antara alveoli dengan sel-sel darah di dalam pembuluh darah kapiler paru. Respirasi internal adalah pertukaran udara antara darah dengan sel-sel jaringan, termasuk otot.
Ketika kita berolah raga atau beraktivitas lain, maka sel-sel jaringan otot kita akan mengalami respirasi internal. Kebutuhan akan Oksigen dan energi meningkat. Kebutuhan ini ditangkap oleh otak kita yang akan segera “menyuruh” paru untuk memperbanyak asupan Oksigen dan melepaskan Karbon dioksida. Otak juga akan berespon dengan meningkatkan denyut jantung agar darah yang membawa Oksigen dapat dipompa lebih cepat dan lebih kuat ke jaringan yang membutuhkan. Alhasil, kita jadi terengah-engah dan denyut jantung meningkat.
Selama olah raga, aktivitas divisi saraf simpatetik ANS (Autonomic Nervous System) meningkat dan organ anak ginjal (medula adrenal) melepaskan hormon epinefrin dan norepinefrin. Keduanya menyebabkan relaksasi otot polos di bronkiolus (satuan sistem pernapasan di paru sesudah bronkus), dan jalan napas akan mengembang (dilatasi) . Karena udara tiba di alveoli lebih cepat, maka ventilasi paru meningkat. Hal yang sama terjadi ketika kita mengalami ketakutan, kecemasan, kemarahan atau ketegangan, sehingga akhirnya kitapun terengah-engah dan denyut jantung meningkat.
Apa yang terjadi ketika seseorang mengalami gagal jantung? Jantung mengalami pengurangan kemampuan untuk memompa darah, sehingga sel-sel di jaringan kekurangan Oksigen dan nutrisi yang seharusnya dibawa darah. Oleh karena itu tanpa aktivitas fisik yang berat pun, seseorang yang mengalami gagal jantung akan terengah-engah, sebagai upaya tubuh untuk mendapatkan Oksigen lebih banyak.