A testsejtek oxigént használnak az élelmiszerekben tárolt energia felhasználható formába történő átvitelére. Ez a folyamat, amelyet sejtlégzésnek hívnak, lehetővé teszi a sejtek számára, hogy energiát hasznosítsanak olyan létfontosságú funkciók ellátásához energiaellátó izmokként (ideértve az önkéntelen izmokat is, például a szívet) és az anyagok mozgatásáért be és ki sejtek. A test oxigénje nélkül a sejtek korlátozott ideig működhetnek; a hosszú távú oxigénhiány sejtpusztuláshoz és végül a szervezet halálához vezet.
Glikolízis a légzésben
A sejtek oxigént használnak a sejtlégzés elősegítésére. Ez a légzésfajta, az úgynevezett aerob sejtlégzés, a tárolt energiát felhasználható formává alakítja, elsősorban a glükóz és az oxigén reakciójával egy köztiterméken keresztül. Az aerob sejtlégzés első szakasza, a glikolízis oxigén nélkül végezhető el. Ha azonban oxigén nincs jelen, a sejtlégzés nem folytatható ezen a szakaszon túl.
A glikolízis során a glükóz átalakul szénalapú molekulává, amelyet piruvátnak neveznek. A folyamat során két adenozin-trifoszfát (ATP) molekula keletkezik, amely nukleotid energiát szolgáltat a sejteknek.
A piruvátot tovább bontják laza szénné és hidrogéngé, amelyek oxigénnel kombinálva széndioxidot és NADH-t (elektrontranszport-molekula) hozhatnak létre. Ha oxigén nincs jelen, a lebontott piruvát fermentációnak nevezett folyamaton megy keresztül, amely tejsavat termel.
Elektronszállító lánc
Az oxigén fontos az aerob sejtlégzési ciklus harmadik lépésében. Ebben a lépésben az elektrontranszport-molekulák elektronokat visznek a sejtekbe, ahol azokat összegyűjtik és felhasználják ATP előállításához. Az elektronok felhasználása után oxigénnel és hidrogénnel kombinálva vizet képeznek, és kiürülnek a testből.
Ha ebben a lépésben oxigén nem lenne jelen, akkor elektronok képződnének a rendszerben. Hamarosan az elektrontranszportlánc eltömődik és az ATP-termelés megszűnik. Ez sejthalálhoz és a szervezet halálához vezetne.
Hemoglobin a vérben
A hemoglobin vagy vörösvértestek elsősorban oxigént szállítanak. Ezek a sejtek oxigént kapnak, amikor a levegőt belélegzik a tüdőbe. Az oxigén megköti önmagát ezekhez a sejtekhez, amelyek aztán a szívbe viszik. A szív az oxigénnel teli vért a test sejtjeibe kering a sejtlégzés során.
Ideiglenes nélkülözés
A testmozgás során a test gyorsabban fogyaszthatja az oxigént, mint amennyit a sejtekbe lehet vinni. Ez átmeneti oxigénhiányt okoz. Az izomsejtek korlátozott ideig képesek anaerob (légtelen) légzést végezni, amikor ez megtörténik. Az anaerob légzés tejsavat képez, amely felhalmozódik az izmokban, görcsöket és fáradtságot okozva.
Megvonás és halál
Ha a sejtek hosszú ideig oxigénhiányban szenvednek, a szervezet nem tud életben maradni. Az elektronok szállító rendszerében felépülnek az elektronok, ezzel leállítva az ATP termelését. ATP nélkül a sejtek nem képesek olyan létfontosságú funkciókat ellátni, mint például a szívverés és a tüdő be- és kifelé mozgása. A szervezet hamarosan elveszíti az eszméletét és meghal, ha az oxigén nem áll helyre gyorsan.