เนื้อหา
เซลล์ร่างกายใช้ออกซิเจนในการถ่ายโอนพลังงานที่เก็บไว้ในอาหารให้อยู่ในรูปแบบที่ใช้งานได้กระบวนการนี้เรียกว่าการหายใจด้วยเซลล์ทำให้เซลล์สามารถควบคุมพลังงานเพื่อทำหน้าที่สำคัญเช่นการเพิ่มกำลังกล้ามเนื้อ (รวมถึงกล้ามเนื้อโดยไม่สมัครใจเช่นหัวใจ) และการเคลื่อนย้ายวัสดุเข้าและออกจากเซลล์ หากไม่มีออกซิเจนในร่างกายเซลล์สามารถทำงานได้ในระยะเวลาที่ จำกัด การสูญเสียออกซิเจนในระยะยาวนำไปสู่การตายของเซลล์และในที่สุดก็เสียชีวิตของสิ่งมีชีวิต
ไกลคอลในการหายใจ
เซลล์ใช้ออกซิเจนเพื่อช่วยในการหายใจของเซลล์ การหายใจชนิดนี้เรียกว่าการหายใจด้วยเซลล์แอโรบิกแปลงพลังงานที่เก็บไว้ให้อยู่ในรูปแบบที่ใช้งานได้โดยจะทำปฏิกิริยากับกลูโคสและออกซิเจนผ่านตัวกลาง ขั้นตอนแรกของการหายใจของเซลล์แอโรบิค, glycolysis สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ออกซิเจน อย่างไรก็ตามหากไม่มีออกซิเจนการหายใจของเซลล์ไม่สามารถผ่านขั้นตอนนี้ไปได้
ใน glycolysis กลูโคสจะถูกแปลงเป็นโมเลกุลคาร์บอนที่เรียกว่า pyruvate สองโมเลกุลของ adenosinse tri-phosphate (ATP) ซึ่งเป็นนิวคลีโอไทด์ที่ให้พลังงานแก่เซลล์นั้นถูกสร้างขึ้นในระหว่างกระบวนการนี้
Pyruvate จะถูกแยกย่อยเป็นคาร์บอนและไฮโดรเจนซึ่งสามารถรวมกับออกซิเจนเพื่อสร้างคาร์บอนไดออกไซด์และ NADH (โมเลกุลขนส่งอิเล็กตรอน) หากไม่มีออกซิเจนไพรูไพรูที่ถูกทำลายจะต้องผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการหมักซึ่งผลิตกรดแลคติค
ห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน
ออกซิเจนมีความสำคัญต่อขั้นตอนที่สามของวงจรการหายใจด้วยออกซิเจน ในระหว่างขั้นตอนนี้โมเลกุลขนส่งอิเล็กตรอนจะนำอิเล็กตรอนไปยังเซลล์ซึ่งจะถูกเก็บเกี่ยวและใช้สำหรับการผลิต ATP หลังจากใช้อิเลคตรอนพวกมันจะรวมกับออกซิเจนและไฮโดรเจนเพื่อให้กลายเป็นน้ำและถูกกำจัดออกจากร่างกาย
ถ้าไม่มีออกซิเจนในระหว่างขั้นตอนนี้อิเล็กตรอนจะสร้างขึ้นในระบบ อีกไม่นานห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนก็จะอุดตันและการผลิต ATP ก็จะหยุดลง สิ่งนี้จะนำไปสู่การตายของเซลล์และการตายของสิ่งมีชีวิต
เฮโมโกลบินในเลือด
เฮโมโกลบินหรือเซลล์เม็ดเลือดแดงส่วนใหญ่เป็นตัวขนส่งออกซิเจน เซลล์เหล่านี้ได้รับออกซิเจนเมื่ออากาศหายใจเข้าไปทางปอด ออกซิเจนจับตัวกับเซลล์เหล่านี้ซึ่งจะนำไปสู่หัวใจ หัวใจไหลเวียนของออกซิเจนในเลือดไปยังเซลล์ทั่วร่างกายในกระบวนการของการหายใจของเซลล์
การกีดกันชั่วคราว
เมื่อออกกำลังกายร่างกายอาจทำให้สิ้นเปลืองออกซิเจนเร็วกว่าที่จะเข้าไปในเซลล์ สิ่งนี้ทำให้เกิดการกีดกันออกซิเจนชั่วคราว เซลล์กล้ามเนื้อสามารถทำการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน (ไร้อากาศ) ในระยะเวลาที่ จำกัด เมื่อเกิดเหตุการณ์นี้ ระบบหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนสร้างกรดแลคติกซึ่งสร้างขึ้นในกล้ามเนื้อทำให้เกิดตะคริวและอ่อนเพลีย
การกีดกันและความตาย
หากเซลล์ขาดออกซิเจนเป็นเวลานานสิ่งมีชีวิตไม่สามารถอยู่รอดได้ อิเล็กตรอนสร้างขึ้นในระบบการขนส่งอิเล็กตรอนหยุดการผลิต ATP หากปราศจาก ATP เซลล์จะไม่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นทำให้หัวใจเต้นและปอดเคลื่อนไหวเข้า ๆ ออก ๆ สิ่งมีชีวิตจะหมดสติในไม่ช้าและจะตายหากออกซิเจนไม่ได้รับการฟื้นฟูอย่างรวดเร็ว