Газообмен в условиях разряжённой атмосферы. Если понижение барометрического давления в кабине космического корабля сопровождается уменьшением парциального давления кислорода (pO₂) во вдыхаемом воздухе до значений не ниже 0,0117—0,0133 МПа, то рефлекторная интенсификация систем дыхания и кровообращения обеспечивает доставку необходимого количества O₂ к жизненно важным органам. При дальнейшем уменьшении pO₂ снижается скорость поступления О₂ в организм и, как следствие, понижается pO₂ в крови и тканях, что приводит к кислородному голоданию (гипоксии). В случае возникновения градиента pO₂ на участке «кровь —> лёгкие» наблюдается выход O₂ из организма, что вызывает резкое снижение его напряжения в тканях (т.н. дезоксигенация). При значениях pO₂ ниже нормальных в силу гипервентиляцни лёгких происходит усиленное выделение CO₂ из организма (гипокапния). Резкая гипокапния вызывает спазм сосудов головного мозга, что приводит к снижению pO₂ в тканях мозга.

С понижением барометрического давления (вследствие снижения pN₂ во вдыхаемом воздухе) возникает градиент pN₂ на участке «ткань —> кровь —> лёгкие». В этих условиях N₂, растворённый в жидкостях и тканях, включается в лёгочный газообмен и выводится из организма до наступления нового газового равновесия (обычно в первые 10—15 мин после изменения pN₂). При быстром и значительном снижении барометрического давления часть растворённого N₂ не успевает выйти в лёгкие. Это создаёт условия для образования пузырьков N₂ в крови и тканях и может привести к декомпрессионной болезни.

В космических полётах развитие гипоксии, гипокапнии и декомпрессионной болезни предупреждается применением герметических кабин, а также индивидуальных средств жизнеобеспечения, поддерживающих нормальный уровень pO₂ в лёгких и оптимальные режимы внешнего давления.