Углекислый газ (CO₂) играет ключевую роль в регуляции дыхания и кровообращения. При гипервентиляции (избыточном дыхании) резко снижается уровень CO₂ (гипокапния), что вызывает головокружение из-за сужения сосудов мозга, ухудшения доставки кислорода к тканям и подавления активности хеморецепторов. В отличие от кислорода, CO₂ быстро диффундирует и легко выводится, поэтому его уровень меняется раньше. Гиперкапния (повышенный CO₂) приводит к расширению сосудов, головным болям и закислению крови. Современные мониторы отслеживают уровень CO₂ (капнометрия) наряду с сатурацией кислорода. При физической нагрузке дыхание регулируется не изменениями газового состава крови, а сигналами от мышц, мозга и катехоламинов, поддерживая стабильный уровень CO₂ и кислорода в крови.