Клетките на тялото използват кислород, за да прехвърлят запасената в храната енергия в използваема форма. Този процес, който се нарича клетъчно дишане, позволява на клетките да използват енергията, за да изпълняват такива жизненоважни функции като задвижващи мускули (включително неволни мускули като сърцето) и движението на материалите в и извън тях клетки. Без кислород в тялото, клетките могат да функционират за ограничен период; дългосрочното изчерпване на кислорода води до клетъчна смърт и в крайна сметка смърт на организма.
Гликолиза при дишане
Клетките използват кислород, за да подпомогнат клетъчното дишане. Този тип дишане, наречен аеробно клетъчно дишане, превръща съхранената енергия в използваема форма, главно чрез реакция на глюкоза и кислород чрез междинен продукт. Първият етап на аеробно клетъчно дишане, гликолиза, може да се извърши без кислород. Ако обаче липсва кислород, клетъчното дишане не може да продължи след този етап.
При гликолизата глюкозата се превръща в молекула на основата на въглерод, наречена пируват. По време на този процес се генерират две молекули аденозин трифосфат (АТФ), нуклеотид, който осигурява енергия на клетките.
По-нататък пируватът се разгражда на свободен въглерод и водород, които могат да се комбинират с кислород, за да създадат въглероден диоксид и NADH (електронна транспортна молекула). Ако кислородът не присъства, разграденият пируват преминава през процес, наречен ферментация, който произвежда млечна киселина.
Електронна транспортна верига
Кислородът е важен за третата стъпка от аеробния клетъчен дихателен цикъл. По време на тази стъпка молекулите на електронен транспорт пренасят електрони до клетките, където те се събират и използват за производството на АТФ. След като електроните се използват, те се комбинират с кислород и водород, за да образуват вода и се елиминират от тялото.
Ако по време на тази стъпка не присъства кислород, в системата се натрупват електрони. Скоро електронната транспортна верига ще се запуши и производството на АТФ ще спре. Това би довело до клетъчна смърт и смърт на организма.
Хемоглобин в кръвта
Хемоглобинът или червените кръвни клетки са предимно транспортери на кислород. Тези клетки получават кислород, когато въздухът се вдишва през белите дробове. Кислородът се свързва с тези клетки, които след това го пренасят в сърцето. Сърцето циркулира кислородната кръв до клетките в тялото в процеса на клетъчно дишане.
Временно лишаване
При упражнения тялото може да изчерпва кислорода по-бързо, отколкото може да бъде отведен до клетките. Това причинява временно лишаване от кислород. Мускулните клетки могат да извършват анаеробно (безвъздушно) дишане за ограничен период от време, когато това се случи. Анаеробното дишане генерира млечна киселина, която се натрупва в мускулите, причинявайки спазми и умора.
Лишаване и смърт
Ако клетките са лишени от кислород за дълъг период, организмът не може да оцелее. Електроните се натрупват в електронната транспортна система, спирайки производството на АТФ. Без АТФ, клетките не могат да изпълняват жизненоважни функции като поддържане на сърцето да бие и белите дробове да се движат навътре и навън. Организмът скоро ще загуби съзнание и ще умре, ако кислородът не се възстанови бързо.