De luchtwegen en longen vervullen niet alleen de functie van het zuiveren en distribueren van lucht en het uitwisselen van zuurstof tegen koolstofdioxide, maar spelen ook een belangrijke rol bij het waarborgen van de cellulaire ademhaling. De analogie met verbranding en ‘brandstof’ is zeer accuraat, want net zoals een vlam zuurstof nodig heeft om te branden, hebben cellen zuurstof nodig om voedselvoedingsstoffen in energie om te zetten.
Cellulaire ademhaling vindt plaats in elke cel van ons lichaam, in de mitochondriën. De uitwisseling van zuurstof en kooldioxide tussen cellen en longblaasjes vindt op dezelfde manier plaats als tussen bloedcapillairen en longblaasjes. Hemoglobine in de rode bloedcellen transporteert zuurstof door de slagaders en komt de cel binnen, terwijl de cel het opgehoopte koolstofdioxide afgeeft aan de rode bloedcellen. Dit koolstofdioxide komt via de haarvaten en aderen de longblaasjes binnen en de cyclus eindigt.
Cellulaire ademhaling is een complex proces waarbij veel chemische reacties betrokken zijn. Bij het oxidatieproces van voedingsstoffen in de mitochondriën van de cel komt energie vrij die nodig is om verschillende functies van het lichaam uit te voeren. Om deze reacties te laten plaatsvinden, moeten de cellen echter voldoende zuurstof ontvangen.
Cellulaire ademhaling kan worden onderverdeeld in drie hoofdfasen: glycolyse, Krebs-cyclus en oxidatieve fosforylatie. Glycolyse vindt plaats in het cytoplasma van de cel en bestaat uit de ontleding van glucose in pyrivaat en het vrijkomen van een kleine hoeveelheid energie in de vorm van ATP. De Krebs-cyclus vindt plaats in de mitochondriën en bestaat uit de oxidatie van pyrivaat tot koolstofdioxide, waarbij nog meer energie vrijkomt in de vorm van ATP. Oxidatieve fosforylering is het proces waarbij het grootste deel van de energie vrijkomt in de vorm van ATP.
Cellulaire ademhaling is een belangrijk proces voor het behoud van de vitale functies van het lichaam. Gebrek aan zuurstof of andere verstoringen in dit proces kunnen leiden tot ernstige ziekten zoals hypoxie of acidose. Daarom is het erg belangrijk om een gezond ademhalingssysteem te behouden en voldoende zuurstof te leveren voor cellulaire ademhaling.