Buňky těla používají kyslík k přenosu energie uložené v potravě do použitelné formy. Tento proces, který se nazývá buněčné dýchání, umožňuje buňkám využívat energii k provádění životně důležitých funkcí jako posilování svalů (včetně nedobrovolných svalů, jako je srdce) a pohyb materiálů do a ven buňky. Bez kyslíku v těle mohou buňky fungovat po omezenou dobu; dlouhodobé vyčerpání kyslíku vede ke smrti buněk a nakonec ke smrti organismu.
Glykolýza v dýchání
Buňky používají kyslík jako pomoc při buněčném dýchání. Tento typ dýchání, nazývaný aerobní buněčné dýchání, přeměňuje uloženou energii na použitelnou formu, zejména reakcí glukózy a kyslíku prostřednictvím meziproduktu. První stupeň aerobního buněčného dýchání, glykolýzu, lze provést bez kyslíku. Pokud však není přítomen kyslík, buněčné dýchání nemůže pokračovat přes tuto fázi.
Při glykolýze se glukóza přeměňuje na molekulu na bázi uhlíku zvanou pyruvát. Během tohoto procesu jsou generovány dvě molekuly adenosin trifosfátu (ATP), nukleotidu, který dodává energii buňkám.
Pyruvát se dále štěpí na volný uhlík a vodík, které se mohou kombinovat s kyslíkem za vzniku oxidu uhličitého a NADH (molekula transportu elektronů). Pokud není přítomen kyslík, rozložený pyruvát prochází procesem nazývaným fermentace, při kterém vzniká kyselina mléčná.
Elektronový transportní řetězec
Kyslík je důležitý pro třetí krok aerobního buněčného dýchacího cyklu. Během tohoto kroku přenášejí molekuly přenosu elektronů elektrony do buněk, kde jsou sklizeny a použity pro produkci ATP. Poté, co se elektrony použijí, spojí se s kyslíkem a vodíkem za vzniku vody a jsou vylučovány z těla.
Pokud by během tohoto kroku nebyl přítomen kyslík, v systému by se hromadily elektrony. Brzy by došlo k ucpání elektronového transportního řetězce a zastavení produkce ATP. To by vedlo k buněčné smrti a smrti organismu.
Hemoglobin v krvi
Hemoglobin nebo červené krvinky jsou primárně transportéry kyslíku. Tyto buňky přijímají kyslík při vdechování vzduchu plícemi. Kyslík se váže na tyto buňky, které jej poté přenášejí do srdce. Srdce cirkuluje okysličenou krev do buněk v celém těle v procesu buněčného dýchání.
Dočasná deprivace
Při cvičení může tělo vyčerpávat kyslík rychleji, než může být přijímáno do buněk. To způsobuje dočasnou deprivaci kyslíku. Když k tomu dojde, svalové buňky mohou po omezenou dobu provádět anaerobní (bezvzduchové) dýchání. Anaerobní dýchání vytváří kyselinu mléčnou, která se hromadí ve svalech a způsobuje křeče a únavu.
Deprivace a smrt
Pokud jsou buňky po dlouhou dobu zbaveny kyslíku, organismus nemůže přežít. V elektronovém transportním systému se hromadí elektrony, které zastavují produkci ATP. Bez ATP nemohou buňky vykonávat životně důležité funkce, jako je udržování srdečního rytmu a plíce pohybující se dovnitř a ven. Organismus brzy ztratí vědomí a zemře, pokud se kyslík rychle neobnoví.