Кислород — это бесцветный, без запаха и вкуса газ, молекула которого (O₂) состоит из двух атомов. Он является сильным окислителем и активно вступает в реакции с другими элементами. В воздухе его содержание составляет примерно 21%.
При вдыхании кислород диффундирует в капиллярную кровь через альвеолы лёгких. Затем он доставляется гемоглобином, находящимся в эритроцитах, к каждой клетке тела, где участвует в расщеплении питательных веществ и энергетическом обмене. В результате образуется аденозинтрифосфат (АТФ) — основной источник энергии для жизнедеятельности клеток.
Энергетический обмен включает три этапа:
1. Подготовка — происходит в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ). Сложные органические вещества расщепляются на простые составляющие:
- Белки на аминокислоты.
- Жиры на жирные кислоты и глицерин.
- Углеводы на глюкозу и другие моносахариды. На этом этапе выделяется энергия в виде тепла.
2. Бескислородный этап — происходит в цитоплазме клетки. Глюкоза расщепляется до пировиноградной кислоты с образованием небольшого количества АТФ.
3. Кислородный этап — происходит в митохондриях клеток. Пировиноградная кислота окисляется до углекислого газа и воды с образованием большого количества АТФ.
Обмен веществ делится на два основных типа:
- Анаболизм — синтез веществ для обновления и роста клеток с использованием энергии.
- Катаболизм — распад веществ с высвобождением энергии.
Кислород необходим для эффективного энергетического обмена и играет ключевую роль в этом процессе. Без кислорода остаются только анаэробные процессы, которые менее эффективны и недостаточны для выработки необходимого количества энергии и нормального функционирования клеток и организма в целом.