سیستم تنفسی اولین جایگاه بیماری زایی برای ویروس SARS-CoV-۲ است. بر اساس شواهد آزمایشگاهی، ویروس از طریق ایزوفرم نوع دوم آنزیم مبدل آنژیوتانسین (ACE۲) وارد سلولهای ریه می شود، که به میزان بالایی در سلولهای آلوئولی بیان می شود. بیماری ناشی از این ویروس به طور رسمی به عنوان کووید-۱۹ نامگذاری گردیده که با ایجاد آسیب های گسترده در بافت ریه باعث بروز نارسایی تنفسی حاد می گردد. نتایج بافت شناسی به دست آمده از نمونه برداری ریه بیماران کووید-۱۹ آسیب گسترده آلوئولی، ترشحات التهابی مزمن و ادم شدید را در ریه نمایان کرده است. بر این اساس، در حالت شدید بیماری، که آسیب گسترده در غشای تنفسی به همراه کاهش شدید در ظرفیت انتشاری ریه به وجود می آید، امکان تبادل گازها حتی با دستگاه تهویه مصنوعی نیز امکان پذیر نخواهد بود. در این وضیعت، استفاده از سیستم اکسیژن رسان غشایی خارج پیکری (ECMO) میتواند یک روش کمک کننده برای تبادل گازهای تنفسی و اکسیژنه شدن خون باشد. سیستم ECMO به عنوان یک درمان نجات بخش میتواند از هیپوکسی طولانی مدت و آسیبهای بافتی جلوگیری نماید، در زمانی که یک کاهش در انتقال گازهای تنفسی در غشای تنفسی در حالات شدید بیماری کووید-۱۹ مشاهده می گردد.
