Martinelli yang sempat bertabrakan dengan kiper City Zack Steffen mengerang seperti kesakitan.
Namun, Arteta baru menggantinya di babak kedua dengan Nicolas Pepe.
Baca juga: JADWAL Live Liga Inggris Arsenal vs Chelsea, Big Sam: The Gunners Rival West Brom dari Degradasi
Baca juga: Jadwal Arsenal vs Chelsea Liga Inggris, Ozil: Saya Berharap Bisa Bantu The Gunners
Jika ditelisik lebih jauh lagi, keputusan Arsenal melepas Emiliano Martinez di awal musim juga suatu kesalahan, ketika Bernd Leno mengalami cedera.
Martinez tampil gemilang saat menjadi Leno di akhir musim lalu.
Martin Keown yang menjadi bagian Arsenal saat merasakan gelar Liga Inggris musim 2003-2004 dengan status invincibles menganggap keputusan yang diambil Arteta tak biasa.
"Ini berubah menjadi krisis dan manajer telah bergabung dengan keputusan yang sangat tidak biasa," kata Keown kepada TalkSport.
"Dia memainkan anak muda (Runarsson) tadi malam, tidak ada yang suka melihat (kesalahan) itu, tapi saya tidak percaya penampilannya mengejutkan.
"Jika Leno cedera, dengan membiarkan Martinez hengkang, mereka telah membiarkan diri mereka terbuka lebar pada kebobolan," lanjutnya.
Baca juga: JADWAL Live Liga Inggris Arsenal vs Chelsea, Big Sam: The Gunners Rival West Brom dari Degradasi
Baca juga: Frank Lampard Pasang Badan untuk Werner & Havertz, Yakin Duo Jerman Bakal Sukses di Chelsea
Keown yang menyaksikan pertandingan melalui laya televisi sempat emosi, ketika Martinelli ditarik keluar di babak kedua.
"Jangan bawa dia keluar, tolong jangan bawa dia keluar, dan akhirnya dia keluar.
"Buat keputusan yang tepat! Dia berada di bawah tekanan besar saat ini."
Arteta memang menyukai bakat-bakat pemain muda Arsenal, dia memberikan menit bermain lebih untuk pemain yang memang layak mengisi starting line up.
Ditambah pergerakan transfer pemain di awal musim di mana Arsenal sangat aktif dengan mendatangkan pemain baru.
Namun pada akhirnya, tak semua dari mereka yang langsung bisa nyetel apalagi tembus tim utama.