Les cellules du corps utilisent l'oxygène pour transférer l'énergie stockée dans les aliments sous une forme utilisable. Ce processus, appelé respiration cellulaire, permet aux cellules d'exploiter l'énergie pour effectuer des fonctions vitales telles que l'alimentation des muscles (y compris les muscles involontaires tels que le cœur). Sans oxygène, les cellules peuvent fonctionner pendant une période limitée; l'appauvrissement en oxygène à long terme conduit à la mort cellulaire et finalement à la mort de l'organisme.

La glycolyse

Les cellules utilisent l'oxygène pour aider à la respiration cellulaire. Ce type de respiration, appelée respiration cellulaire aérobie, convertit l'énergie emmagasinée en une forme utilisable. La première étape de la respiration cellulaire aérobie, la glycolyse, peut être effectuée sans oxygène. Cependant, si l'oxygène n'est pas présent, la respiration cellulaire ne peut pas continuer après ce stade. Dans la glycolyse, le glucose est converti en une molécule à base de carbone appelée pyruvate. Deux molécules d'adénosine triphosphate (ATP), un nucléotide qui fournit de l'énergie aux cellules, sont générées au cours de ce processus. Le pyruvate se décompose en carbone et en hydrogène, qui peuvent se combiner avec l'oxygène pour créer du carbone dioxyde et NADH (une molécule de transport d'électrons). Si l'oxygène n'est pas présent, le pyruvate décomposé passe par un processus appelé fermentation, qui produit de l'acide lactique.

Chaîne de transport d'électrons

L'oxygène est important pour la troisième étape de la respiration cellulaire aérobie cycle. Au cours de cette étape, les molécules de transport d'électrons transportent des électrons vers les cellules, où elles sont récoltées et utilisées pour la production d'ATP. Après l'utilisation des électrons, ils se combinent avec l'oxygène et l'hydrogène pour former de l'eau et sont éliminés du corps.

Si de l'oxygène n'était pas présent pendant cette étape, des électrons s'accumuleraient dans le système. Bientôt, la chaîne de transport des électrons se colmaterait et la production d'ATP cesserait. Cela conduirait à la mort cellulaire et à la mort de l'organisme.

Hémoglobine

L'hémoglobine, ou globules rouges, sont principalement des transporteurs d'oxygène. Ces cellules reçoivent de l'oxygène lorsque l'air est insufflé dans les poumons. L'oxygène se lie à ces cellules, qui le transportent ensuite au cœur. Le cœur circule le sang oxygéné vers les cellules dans tout le corps dans le processus de la respiration cellulaire.

Privation temporaire

Lors de l'exercice, le corps peut épuiser l'oxygène plus rapidement qu'il ne peut être amené aux cellules. Cela provoque une privation temporaire d'oxygène. Les cellules musculaires peuvent effectuer une respiration anaérobie (airless) pendant une période de temps limitée lorsque cela se produit. La respiration anaérobie génère de l'acide lactique qui s'accumule dans les muscles, provoquant des crampes et de la fatigue.

Privation et mort

Si les cellules sont privées d'oxygène pendant une longue période, l'organisme ne peut pas survivre. Les électrons s'accumulent dans le système de transport d'électrons, arrêtant la production d'ATP. Sans ATP, les cellules ne peuvent pas effectuer de fonctions vitales telles que le battement du cœur et les poumons entrant et sortant. L'organisme perdra bientôt conscience et mourra si l'oxygène n'est pas rapidement restauré.