Las células del cuerpo usan oxígeno para transferir la energía almacenada en los alimentos a una forma utilizable. Este proceso, que se llama respiración celular, permite que las células aprovechen la energía para realizar funciones vitales como como músculos de potencia (incluidos músculos involuntarios como el corazón) y el movimiento de materiales dentro y fuera de células. Sin oxígeno en el cuerpo, las células pueden funcionar durante un período limitado; El agotamiento de oxígeno a largo plazo conduce a la muerte celular y, finalmente, a la muerte del organismo.
Glucólisis en la respiración
Las células usan oxígeno para ayudar en la respiración celular. Este tipo de respiración, llamada respiración celular aeróbica, convierte la energía almacenada en una forma utilizable, principalmente mediante la reacción de glucosa y oxígeno a través de un intermedio. La primera etapa de la respiración celular aeróbica, la glucólisis, se puede realizar sin oxígeno. Sin embargo, si no hay oxígeno, la respiración celular no puede continuar más allá de esta etapa.
En la glucólisis, la glucosa se convierte en una molécula basada en carbono llamada piruvato. Durante este proceso se generan dos moléculas de trifosfato de adenosinas (ATP), un nucleótido que proporciona energía a las células.
El piruvato se descompone aún más en carbono e hidrógeno sueltos, que pueden combinarse con oxígeno para crear dióxido de carbono y NADH (una molécula de transporte de electrones). Si no hay oxígeno, el piruvato descompuesto pasa por un proceso llamado fermentación, que produce ácido láctico.
Cadena de transporte de electrones
El oxígeno es importante para el tercer paso del ciclo de respiración celular aeróbica. Durante este paso, las moléculas de transporte de electrones llevan electrones a las células, donde se recolectan y se utilizan para la producción de ATP. Después de que se usan los electrones, se combinan con oxígeno e hidrógeno para formar agua y se eliminan del cuerpo.
Si el oxígeno no estuviera presente durante este paso, los electrones se acumularían en el sistema. Pronto, la cadena de transporte de electrones se obstruiría y la producción de ATP cesaría. Esto conduciría a la muerte celular y la muerte del organismo.
Hemoglobina en la sangre
La hemoglobina, o glóbulos rojos, son principalmente transportadores de oxígeno. Estas células reciben oxígeno a medida que se inhala aire a través de los pulmones. El oxígeno se une a estas células, que luego lo llevan al corazón. El corazón hace circular la sangre oxigenada a las células de todo el cuerpo en el proceso de respiración celular.
Privación temporal
Al hacer ejercicio, el cuerpo puede agotar el oxígeno más rápido de lo que puede llevarlo a las células. Esto provoca una privación temporal de oxígeno. Las células musculares pueden realizar la respiración anaeróbica (sin aire) durante un tiempo limitado cuando esto sucede. La respiración anaeróbica genera ácido láctico, que se acumula en los músculos, provocando calambres y fatiga.
Privación y muerte
Si las células se ven privadas de oxígeno durante un período prolongado, el organismo no puede sobrevivir. Los electrones se acumulan en el sistema de transporte de electrones, deteniendo la producción de ATP. Sin ATP, las células no pueden realizar funciones vitales como mantener el corazón latiendo y los pulmones entrando y saliendo. El organismo pronto perderá el conocimiento y morirá si no se restaura rápidamente el oxígeno.