Дихателните пътища и белите дробове не само изпълняват функцията за пречистване и разпределение на въздуха и обмен на кислород за въглероден диоксид, но също така играят важна роля в осигуряването на клетъчното дишане. Аналогията с горенето и „горивото“ е много точна, тъй като точно както пламъкът се нуждае от кислород, за да изгори, клетките се нуждаят от кислород, за да преобразуват хранителните вещества от храната в енергия.
Клетъчното дишане се случва във всяка клетка на нашето тяло, в нейните митохондрии. Обменът на кислород и въглероден диоксид между клетките и белодробните алвеоли се извършва по същия начин, както между кръвоносните капиляри и белодробните алвеоли. Хемоглобинът в червените кръвни клетки пренася кислород през артериите и той преминава в клетката, докато клетката предава въглеродния диоксид, който е натрупал, на червените кръвни клетки. Този въглероден диоксид навлиза в белодробните алвеоли през капилярите и вените и цикълът завършва.
Клетъчното дишане е сложен процес, който включва много химични реакции. Процесът на окисляване на хранителните вещества в митохондриите на клетката освобождава енергия, необходима за извършване на различни функции на тялото. Въпреки това, за да възникнат тези реакции, клетките трябва да получат достатъчно кислород.
Клетъчното дишане може да бъде разделено на три основни етапа: гликолиза, цикъл на Кребс и окислително фосфорилиране. Гликолизата се случва в цитоплазмата на клетката и се състои от разграждането на глюкозата в пириват и освобождаването на малко количество енергия под формата на АТФ. Цикълът на Кребс протича в митохондриите и се състои от окисление на пиривата до въглероден диоксид, което освобождава още повече енергия под формата на АТФ. Окислителното фосфорилиране е процесът, който освобождава по-голямата част от енергията под формата на АТФ.
Клетъчното дишане е важен процес за поддържане на жизнените функции на организма. Липсата на кислород или други смущения в този процес могат да доведат до сериозни заболявания като хипоксия или ацидоза. Ето защо е много важно да се поддържа здрава дихателна система и да се осигури достатъчно кислород за клетъчното дишане.