Hva gjør kroppscellene våre med oksygen?

Kroppsceller bruker oksygen til å overføre energi lagret i mat til en brukbar form. Denne prosessen, som kalles cellulær respirasjon, gjør at cellene kan utnytte energi for å utføre viktige funksjoner slik som å drive muskler (inkludert ufrivillige muskler som hjertet) og bevegelse av materialer inn og ut av celler. Uten oksygen i kroppen kan celler fungere i en begrenset periode; langvarig oksygenmangel fører til celledød og til slutt død av organismen.

Celler bruker oksygen for å hjelpe i cellulær respirasjon. Denne typen respirasjon, kalt aerob cellulær respirasjon, omdanner lagret energi til en brukbar form, hovedsakelig ved å reagere glukose og oksygen gjennom et mellomprodukt. Den første fasen av aerob cellulær respirasjon, glykolyse, kan utføres uten oksygen. Imidlertid, hvis oksygen ikke er til stede, kan cellulær respirasjon ikke fortsette forbi dette stadiet.

I glykolyse omdannes glukose til et karbonbasert molekyl som kalles pyruvat. To molekyler av adenosinse tri-fosfat (ATP), et nukleotid som tilfører energi til celler, genereres under denne prosessen.

Pyruvat brytes videre ned i løs karbon og hydrogen, som kan kombineres med oksygen for å skape karbondioksid og NADH (et elektrontransportmolekyl). Hvis oksygen ikke er tilstede, går nedbrutt pyruvat gjennom en prosess som kalles gjæring, som produserer melkesyre.

Oksygen er viktig for det tredje trinnet i den aerobe cellulære respirasjonssyklusen. I løpet av dette trinnet fører elektrontransportmolekyler elektroner til cellene, hvor de høstes og brukes til ATP-produksjon. Etter at elektronene er brukt, kombineres de med oksygen og hydrogen for å danne vann og blir eliminert fra kroppen.

Hvis oksygen ikke var tilstede i løpet av dette trinnet, ville elektroner bygge seg opp i systemet. Snart ville elektrontransportkjeden bli tett og ATP-produksjonen ville opphøre. Dette ville føre til celledød og organismenes død.

Hemoglobin, eller røde blodlegemer, er primært transportører av oksygen. Disse cellene mottar oksygen når luft pustes inn gjennom lungene. Oksygen binder seg til disse cellene, som deretter fører det til hjertet. Hjertet sirkulerer det oksygenerte blodet til celler i hele kroppen i løpet av cellulær respirasjon.

Når du trener, kan kroppen tømme oksygen raskere enn den kan tas til cellene. Dette forårsaker en midlertidig oksygenmangel. Muskelceller kan utføre anaerob (luftløs) respirasjon i en begrenset periode når dette skjer. Anaerob respirasjon genererer melkesyre, som bygger seg opp i musklene og forårsaker kramper og utmattelse.

Hvis celler er fratatt oksygen i lang tid, kan ikke organismen overleve. Elektroner bygger seg opp i elektrontransportsystemet, og stopper produksjonen av ATP. Uten ATP kan ikke celler utføre vitale funksjoner som å holde hjertet slå og lungene beveger seg inn og ut. Organismen mister snart bevisstheten og vil dø hvis oksygen ikke raskt blir gjenopprettet.