As células do corpo usam oxigênio para transferir a energia armazenada nos alimentos para uma forma utilizável. Este processo, que é chamado de respiração celular, permite que as células aproveitem a energia para realizar funções vitais como como músculos de força (incluindo músculos involuntários, como o coração) e o movimento de materiais para dentro e para fora células. Sem oxigênio no corpo, as células podem funcionar por um período limitado; a depleção de oxigênio em longo prazo leva à morte celular e, eventualmente, à morte do organismo.
Glicólise na Respiração
As células usam oxigênio para auxiliar na respiração celular. Esse tipo de respiração, chamada respiração celular aeróbia, converte a energia armazenada em uma forma utilizável, principalmente pela reação de glicose e oxigênio por meio de um intermediário. O primeiro estágio da respiração celular aeróbica, a glicólise, pode ser realizado sem oxigênio. No entanto, se o oxigênio não estiver presente, a respiração celular não pode continuar além desse estágio.
Na glicólise, a glicose é convertida em uma molécula à base de carbono chamada piruvato. Duas moléculas de trifosfato de adenosina (ATP), um nucleotídeo que fornece energia para as células, são geradas durante esse processo.
O piruvato é posteriormente dividido em carbono e hidrogênio, que podem se combinar com o oxigênio para criar dióxido de carbono e NADH (uma molécula de transporte de elétrons). Se o oxigênio não estiver presente, o piruvato decomposto passa por um processo denominado fermentação, que produz ácido lático.
Cadeia de transporte de elétrons
O oxigênio é importante para a terceira etapa do ciclo de respiração celular aeróbia. Durante esta etapa, as moléculas de transporte de elétrons transportam elétrons para as células, onde são coletados e usados para a produção de ATP. Depois que os elétrons são usados, eles se combinam com o oxigênio e o hidrogênio para formar água e são eliminados do corpo.
Se o oxigênio não estivesse presente durante esta etapa, os elétrons se acumulariam no sistema. Logo a cadeia de transporte de elétrons ficaria obstruída e a produção de ATP cessaria. Isso levaria à morte celular e à morte do organismo.
Hemoglobina no sangue
A hemoglobina, ou glóbulos vermelhos, são principalmente transportadores de oxigênio. Essas células recebem oxigênio quando o ar é inspirado pelos pulmões. O oxigênio se liga a essas células, que o carregam para o coração. O coração circula o sangue oxigenado para as células de todo o corpo no processo de respiração celular.
Privação Temporária
Durante o exercício, o corpo pode esgotar o oxigênio mais rápido do que pode ser levado às células. Isso causa uma privação temporária de oxigênio. As células musculares podem realizar respiração anaeróbica (sem ar) por um período limitado de tempo quando isso acontece. A respiração anaeróbica gera ácido lático, que se acumula nos músculos, causando cãibras e fadiga.
Privação e Morte
Se as células são privadas de oxigênio por um longo período, o organismo não pode sobreviver. Os elétrons se acumulam no sistema de transporte de elétrons, interrompendo a produção de ATP. Sem ATP, as células não podem realizar funções vitais, como manter o coração batendo e os pulmões se movendo para dentro e para fora. O organismo logo perderá a consciência e morrerá se o oxigênio não for restaurado rapidamente.