Система дыхания включает полость носа, глотку, гортань, трахею, бронхи, бронхиолы и легкие. В состав органов дыхания также входят грудная клетка, собственный эндокринный и нервный аппараты, плевральные полости, межреберные мышцы и диафрагма. Важнейшую роль во всех процессах, протекающих в легких, играют сосуды. Эти органы имеют разную структуру, однако все они служат одной главной функции - обеспечению газообмена. Вместе с тем сама по себе эта функция, весьма многоплановая, включает несколько этапов, начиная от согревания воздуха в носовых ходах и проведения его через трахеобронхиальное дерево и кончая газообменом непосредственно в альвеолах паренхимы легкого. Стенки легочных альвеол имеют однослойную эпителиальную выстилку, в которой имеются пневмоциты I и II типов. Пневмоциты I типа - крупные плоские клетки, покрывающие до 95% поверхности альвеол в тех зонах, где происходит газообмен. Пневмоциты II типа занимают 5% площади альвеол и непосредственно в газообмене не участвуют. Эпителий располагается на базальной мембране, которая примыкает к базальной мембране альвеолярного кровеносного капилляра, выстланного эндотелиальными клетками. Нейроэндокринные клетки (типа клеток Кульчицкого) расположены среди альвеолярного эпителия, а также в бронхах между базальными эпителиальными клетками, в области расположения нервных окончаний и в строме органа, вблизи сосудов, они получили название пневмоцитов III порядка.
Аэрогематический барьер - основное место газообмена в организме, его формируют капилляры и прилежащие к ним пневмоциты I типа. Аэрогематический барьер имеет толщину 0,5 мкм, из них 0,2 мкм занимают пневмоциты I типа, 0,1 мкм - общая базальная мембрана, 0,2 мкм - уплощенная часть эндотелиальной клетки капилляра. В состав барьера входит также выстилающая альвеолярную поверхность пленка сурфактанта.