Bij normale ademhaling, wordt zowel de diepte van inademing alswel de frequentie geregeld via het neurale systeem, zodat de juiste hoeveelheden zuurstof naar het weefsel getransporteerd kan worden. Dit wordt met name geregeld door het meten van het koolstofdioxide-gehalte in het bloed; normaal gesproken betekent een hoog CO2-concentratie automatisch een lage O2-concentratie.
De gassen in de alveoli van de longen zijn ongeveer gelijk met de gassen in het bloed. Normaalgesproken, wordt slechts 10% van het gasmengsel in de alveoli vervangen tijdens een ademteug. Dieper en sneller ademen leidt tot meer uitwisseling van alveolaire gassen, en heeft netto tot gevolgd dat er meer CO2 uit het lichaam 'getrokken' wordt, aangezien de concentratie CO2 in normale lucht zeer gering is.
Met als resultaat dat de CO2-concentratie in het bloed sterk daalt, beter bekend als hypocapnie. Hypocapnie leidt ertoe dat het bloed alkalischer wordt (pH stijgt, in de meeste gevallen reageert het lichaam hier automatisch op door de ademfrequentie te doen verminderen, maar om verschillende redenen gebeurt dit bij mensen het hyperventilatie juist niet!)
Wanneer CO2 hoog is, neemt het lichaam aan dat de O2-concentratie laag is, en hierdoor zullen de arterien naar de hersenen dilateren om ervoor te zorgen dat er genoeg aanvoer van zuurstof is. Omgedraaid betekent een laag CO2-gehalte (bijv. door hyperventilatie) dat de slagaders naar de hersenen vasoconstrictie geven, resulterend in een verlaagde bloedtoevoer naar de hersenen. Dit leidt dus tot licht zijn in het hoofd en eventueel zelfs flauwvallen.
Het hoge pH leidt ook tot een verlaagde concentratie aan calcium (hypocalcemie), dit heeft effect op de zenuwen en kan de symptomen van ongevoeligheid of tintelingen in de handen/vingers geven.
Let er op dat tachypneu, niet hetzelfde is als hyperventilatie, bij tachypneu heeft iemand een snellere ademfreqeuntie dan normaal, maar dit is echter noodzakelijk om zijn bloedgaswaarden op peil te houden.
Kortom een beetje wetenschappelijke achtergrond bij het feit dat bij hyperventilatie de symptomen dus inderdaad worden veroorzaakt door een teveel aan zuurstof.
