氧气是一种无色无味的气体，在自然界分布广泛，在空气中含量约占21%。它看不见摸不着，却为生物体生存所必须。生活中处处都有它的身影，人类的生存离不开氧气，人可以在不饮水情况下生存数日，但若不呼吸，只需几分钟就会窒息而死。

人类活动需要能量，而能量是靠有氧呼吸产生的。

人们走路、说话、写字和劳动，都要消耗能量，即使人们休息时，心脏仍在跳动，肺仍在呼吸，这些都需要能量。一般脑力劳动者每天约需消耗2400千卡热能，体力劳动者每天约需消耗3000千卡以上的热能。这些人体所需要的能量，都来源于人每天吃进的食物。食物中的糖、脂肪和蛋白质在生物酶的作用下，进行一系列的化学反应，产生了大量的能量和人体所需的营养物。在这些生物体内进行的缓慢氧化反应中，氧是必不可少的。

例如，葡萄糖和血液输送来的氧气相互作用，产生二氧化碳和水，同时释放大量的热能。

当氧气被吸入后，由肺的主气管经支气管到小气管末端的肺泡。氧气透过肺泡膜弥散入肺毛细血管，大部分和血液中红细胞的血红蛋白相结合，载满氧气的动脉血液从肺部流出，流经全身继而被人体所利用，消耗细胞中的氧气，排泄二氧化碳。细胞中积累起来的二氧化碳又随着血液循环流回肺里，呼气时释放二氧化碳，重新结合氧气，这一过程不断重复进行，使生命得以延续。

心脏、大脑的工作状态与血氧的输送量密切相关。

如果没有氧气，人体的一切代谢活动会马上停止。细胞得不到营养，很快就会死亡，各个器官也会快速衰竭，因此，古人曾把氧气称为“养气”。在人体中，中枢神经（包括脑组织和脊髓）对缺氧最敏感。

轻度缺氧会使人注意力不集中，智力减退；随着缺氧的加重，就会烦躁不安，神志恍惚；如突然中断供氧，只吸入纯氮，二十秒内可出现深昏迷和全身抽搐。还会引起脑水肿而压迫血管，使血流量减少，供氧更加不足。一旦中枢神经停止工作，生命也随之结束。人体一旦缺氧，免疫力会下降，各种各样的疾病就会显现出来。

不只缺氧环境,很多疾病状态也会导致患者全身或组织局部缺氧。

全身缺氧主要见于窒息、一氧化碳中毒、心功能衰竭、贫血等。

正常的氧代谢是从呼吸系统的通气、气体交换开始的，呼吸过程中的任何一个环节发生障碍，都会造成气体交换不充分。例如气道阻塞（见于机械压迫或溺水等）、严重肺炎、肺水肿等均可造成氧气供给障碍；CO中毒（最常见煤气中毒，一氧化碳极易与血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，剥夺正常血红蛋白带氧能力）、贫血等，均可造成全身缺氧。此时，人体先做出代偿性的保护反应，使呼吸深度增加，继而呼吸频率加快。如果代偿性的反应不能满足机体的需要，就会出现缺氧。脑是人体各器官中对氧的需求最大的器官，脑组织对缺氧的耐受能力最低。脑组织轻度缺氧即可引发困倦、注意力分散、记忆力降低等症状，随之出现意识障碍、惊厥、昏睡或昏迷，以至死亡。如果脑的供血供氧完全中断，在8～15秒就会丧失知觉，6～10分钟就会造成不可逆转的损伤。

组织缺氧见于肿瘤、血管栓塞（心肌梗死、中风）、慢性肾病、急性肾损伤等。

肿瘤

肿瘤细胞因其快速增殖、能量供应不足，导致局部缺氧微环境的产生，肿瘤组织局部的缺氧，可通过HIF-1α水平增高，上调血管内皮生长因子（VEGF）等基因的表达，促进新生血管的生成、肿瘤的生长和转移。另外，缺氧状态下的肿瘤细胞对放疗和大多数化疗也有抵抗作用。

血管栓塞

多由动脉粥样硬化引起。由于动脉血管堵塞，局部血流中断，细胞缺血缺氧而坏死。不同组织对氧需求程度不同，因此对缺氧耐受程度也不一样，大脑和心脏对缺氧耐受性最差，因此短暂缺氧即可造成致命性损害。

慢性肾脏病（CKD）

CKD患者肾小球硬化和毛细血管稀疏，可导致肾小管间质区血流量减少，引起肾小管间质供氧不足，肾小管间质组织缺氧。研究发现，缺氧可抑制肾小管再生、增加细胞外基质产生、促进促纤维化因子释放等，促进肾小管间质纤维化的发生。

急性肾损伤

急性失血、休克等如不及时纠正，可以造成肾小管细胞因缺氧而坏死，从而引起急性肾功能衰竭。

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