氧是人體進(jìn)行新陳代謝的關(guān)鍵物質(zhì)，是人體生命活動(dòng)的第一需要。由肺吸入的氧轉(zhuǎn)化為人體內(nèi)可利用的血氧，血液攜帶血氧向全身輸入生物氧化所需的能源，因此氧是正常生命活動(dòng)中不可或缺的重要物質(zhì)。成人在靜息狀態(tài)下，每分鐘耗氧量約為250ml，若活動(dòng)時(shí)，耗氧量就明顯增加。正常機(jī)體內(nèi)氧的儲(chǔ)備量（包括存留于肺泡內(nèi)以及同血紅蛋白及紅蛋白結(jié)合的氧）大約只有1.5L左右。當(dāng)呼吸停止，即使體內(nèi)儲(chǔ)氧充分利用也只能維持幾分鐘的生命活動(dòng)。可是，一般機(jī)體的各種代謝活動(dòng)都遠(yuǎn)在體內(nèi)的氧還沒(méi)有完全耗盡之前，就可出現(xiàn)明顯障礙。這樣，機(jī)體必須依賴于外界氧的供給和通過(guò)呼吸、血液、血液循環(huán)不斷地完成氧的攝取和運(yùn)輸，以保證細(xì)胞生物氧化的需要。

    完整的供氧和耗氧過(guò)程包括三個(gè)環(huán)節(jié)：一是外界空氣與肺泡之間以及肺泡與肺毛細(xì)血管之間氣體交換，這稱為外呼吸；二是組織細(xì)胞與組織毛細(xì)血管之間的氣體交換，這稱為內(nèi)呼吸；三是血液的氣體運(yùn)輸，這是輸送氧，協(xié)調(diào)內(nèi)、外呼吸的中間環(huán)節(jié)。

    由于氧的攝取、攜帶或運(yùn)輸障礙，或由于外界環(huán)境中氧分壓的降低，或由于組織細(xì)胞受損，而使組織或器官不能得到足夠的氧的供給或者不能充分利用氧來(lái)進(jìn)行代謝活動(dòng)，從而引起代謝、功能和形態(tài)結(jié)構(gòu)變化的病理過(guò)程稱為缺氧。缺氧是一種相當(dāng)常見(jiàn)的病理過(guò)程，可以直接引起機(jī)體死亡。不僅在大氣中氧分壓過(guò)低情況下發(fā)生，也可在循環(huán)、血液、呼吸等系統(tǒng)疾病時(shí)由于氧供給和氧利用障礙而出現(xiàn)。

    呼吸功能不全可導(dǎo)致缺氧癥。由于呼吸中樞抑制，呼吸肌麻痹，呼吸道堵塞，肺部疾患（肺炎、肺水腫等），胸廓疾患（胸腔積液、氣胸等）及其他一些疾病（如甲狀腺機(jī)能減退、代謝性堿中毒等）所致的肺的通氣和（或）換氣功能障礙，可引起低張性低氧血癥。

    心臟的工作狀態(tài)與血氧的輸送量密切相關(guān)，心臟泵血能力越強(qiáng)，血氧的含量就越高；其次，心臟冠狀動(dòng)脈越通暢，血氧輸送到心腦及全身的濃度就越高，人體重要器官狀態(tài)就越良好。心臟病及心腦血管疾病可導(dǎo)致缺氧癥產(chǎn)生。

    血液中血紅蛋白含量減少或血紅蛋白的性質(zhì)發(fā)生改變可導(dǎo)致缺氧。各種原因引起的貧血可導(dǎo)致血紅蛋白的減少，單位容積血液內(nèi)紅細(xì)胞數(shù)和血紅蛋白量減少，雖然PaO2和氧飽和度正常，但氧容量降低，氧含量也隨之減少；在有些情況下，如一氧化碳、苯胺、硝基苯、亞硝酸鹽等中毒，可致使血紅蛋白發(fā)生改變，使其攜帶氧的能力降低，其中以亞硝酸鹽中毒最常見(jiàn)，在自然界中，廣泛存在著亞硝酸鹽和（或）它的前身硝酸鹽，土壤、水、污染的空氣中都含有，不新鮮的蔬菜、剩菜飯、腌漬的咸菜等，含有較多的硝酸鹽，在細(xì)菌的作用下，或在腸道細(xì)菌的作用下，變?yōu)閬喯跛猁}，如食入過(guò)多可引起高鐵血紅蛋白血癥，進(jìn)而導(dǎo)致缺氧癥狀。

    宇航、高空作業(yè)、高原勘探、旅游等人員，隨著所處海拔高度的增加，氣壓不斷下降，大氣中氧分壓相應(yīng)下降，形成低氧壓缺氧狀態(tài)，如海拔高度5000m時(shí)的氧分壓僅為平原地區(qū)的二分之一，至8000m時(shí)僅三分之一，達(dá)到生理適應(yīng)極限，久居平原的人可因缺氧而致死。

    一旦體內(nèi)由于呼吸、血氧含量及血液運(yùn)行障礙等而使體內(nèi)器官缺少血氧，就會(huì)像不能正常呼吸一樣感到憋氣、窒息，從而引發(fā)心缺氧反應(yīng)（心悸、胸悶、氣促等）、腦缺氧反應(yīng)（頭暈?zāi)垦！⒂洃浾系K、神志不清等）及軀體缺氧反應(yīng)（機(jī)體反應(yīng)遲鈍、酸痛乏力、手腳發(fā)麻等），最終導(dǎo)致機(jī)體的心、腦等主要器官因供氧不足而死亡。因此，保持機(jī)體健康的最好辦法是人體每個(gè)細(xì)胞均能供氧充足。

    機(jī)體所有組織中，神經(jīng)系統(tǒng)，特別是大腦皮層對(duì)缺氧最為敏感。每克腦組織在1分鐘內(nèi)需氧約0.09~0.10ml，幾乎是肌肉組織需要量的20倍。進(jìn)入機(jī)體的氧，約有1/4被大約占體重2.5%的大腦所利用，大腦的能量主要來(lái)自于葡萄糖的氧化分解，糖在大腦能量代謝中起主要作用，腦的耗糖量約占全身耗糖量的1/4，在無(wú)氧酵解中所產(chǎn)生的乳酸，極易導(dǎo)致大腦細(xì)胞疲勞，引起腦組織嚴(yán)重缺氧。因此，氧在腦組織代謝中占有十分重要的地位。如果用腦過(guò)度，如長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度的腦力勞動(dòng)，耗氧量會(huì)成倍增加。提高腦的耐缺氧能力顯得十分重要。