Le interruzioni della respirazione cellulare possono verificarsi da veleni metabolici, dall'anossia e dall'esposizione di ossigeno agli organismi anaerobici. La respirazione cellulare è il processo attraverso il quale le cellule animali e vegetali scomporre le molecole organiche per ottenere energia e forma adenosina trifosfato o ATP. L'ATP è un coenzima responsabile del trasporto intracellulare di energia chimica richiesta dalle cellule per vari processi metabolici. L'ATP è essenziale per tutti gli organismi viventi. La respirazione e la produzione di ATP si verificano in organelli noti come mitocondri.
I veleni metabolici includono composti contenenti cianuro, insetticidi come il rotenone e antibiotici come l'antimicina. Questi composti interrompono la respirazione cellulare interferendo con l'attività mitocondriale e prevenendo la produzione di ATP. Senza l'energia fornita dall'ATP, la cellula muore.
L'anossia, o l'assenza di ossigeno all'interno di una cellula, interrompe anche la respirazione cellulare. Gli scienziati classificano le cause dell'anossia come polmonari o circolatorie. Le cause polmonari comprendono soffocamento, annegamento e trauma ai polmoni. Le cause circolatorie includono attacchi cardiaci, aterosclerosi e lacci emostatici. Altre cause di anossia includono malattie che compromettono la capacità dei globuli rossi di trasportare ossigeno, come l'anemia e l'emolisi, la rottura dei globuli rossi spesso causata da infezioni da streptococco e da stafilococco.
Negli organismi che fanno affidamento sulla respirazione anaerobica, l'ossigeno agisce come un veleno e sconvolge la respirazione. Esempi di questi organismi includono alcuni tipi di funghi e gli agenti batterici che causano il tetano e il botulismo.
