Ο βασικός ρόλος του κυκλοφορικού συστήματος είναι η μεταφορά οξυγόνου και θρεπτικών ουσιών στα κύτταρα και η απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα και άχρηστων μεταβολικών προϊόντων από αυτά.
Το χαμηλό οξυγόνο στο αίμα ή η χαμηλή προσφορά οξυγόνου στα κύτταρα, καλείται ιατρικώς υποξία. Για να διατηρήσουν τα κύτταρα επαρκή ποσότητα ενέργειας πρέπει μέσω της αερόβιας αναπνοής να παράγουν επαρκή ποσότητα ΑΤΡ, που λειτουργεί ως ενεργειακό νόμισμα για το κύτταρο. Όταν η προσφορά οξυγόνου είναι ανεπαρκής, το σώμα δεν μπορεί να επιτελέσει με επάρκεια τις μεταβολικές του αντιδράσεις. Ο οργανισμός διαθέτει μηχανισμούς προσαρμογής στην υποξία (π.χ. αύξηση της παραγωγής αιμοσφαιρίνης που μεταφέρει οξυγόνο, προσαρμογή διαμέτρου τριχοειδών, αύξηση αναπνοών). Όταν οι μηχανισμοί αυτοί ανεπαρκούν λόγω έντονης και παρατεινόμενης υποξίας, προκαλείται προοδευτικά κυτταρικό οίδημα, κυτταρική νέκρωση και θάνατος του κυττάρου.
Η υποξία προκαλεί συμπτώματα από το ΚΝΣ, όπως διαταραχή στην ικανότητα κρίσης και συγκέντρωσης, κεφαλαλγία, ζάλη, κόπωση, διαταραχές ύπνου. Μελανή χρώση χειλιών και δέρματος μπορεί να εμφανιστεί, λόγω του χαμηλού οξυγόνου και της αύξησης της ανηγμένης αιμοσφαιρίνης, που είναι το μεταφορικό όχημα του οξυγόνου στο αίμα.
H ελαττωμένη προσφορά οξυγόνου στα κύτταρα του σώματος ή της διατήρησης χαμηλού οξυγόνου στο αίμα, προκύπτει κυρίως όταν:
1. Το αναπνευστικό σύστημα δεν λειτουργεί φυσιολογικά, με αποτέλεσμα το οξυγόνο να μην προσλαμβάνεται και το διοξείδιο του άνθρακα να μην αποβάλλεται στην εντέλεια. Χαρακτηριστικοί εκπρόσωποι της κατηγορίας είναι το χρόνιο κάπνισμα και η χρόνια αναπνευστική πνευμονοπάθεια.
2. Η ποσότητα του αίματος ή η δύναμη με την οποία η καρδιά εξωθεί το αίμα στην περιφέρεια είναι ανεπαρκής, με αποτέλεσμα η αιμάτωση και η παροχή οξυγόνου στην περιφέρεια να είναι ελαττωμένη. Χαρακτηριστικοί εκπρόσωποι της κατηγορίας είναι η καρδιακή ανεπάρκεια και η αφανής ή εμφανής (εσωτερική ή εξωτερική) αιμορραγία.
3. Η αιμοσφαιρίνη, η ουσία που μεταφέρει το οξυγόνο, είναι ελαττωμένη ή διαταραγμένη. Χαρακτηριστικοί εκπρόσωποι της κατηγορίας είναι η αναιμία και η δηλητηρίαση με μονοξείδιο του άνθρακα.
4. Τα αγγεία δεν είναι βατά και ελαστικά, με αποτέλεσμα η κυκλοφορία του αίματος να συναντά εσωτερικά κωλύματα. Η παροχή αίματος και οξυγόνου ελαττώνεται σε διάφορα όργανα.
Στις περιπτώσεις της κατηγορίας, πρόκειται συνήθως για εντοπισμένη ιστική υποξία οργάνων και όχι για γενικευμένη υποξία. Χαρακτηριστικοί εκπρόσωποι της κατηγορίας είναι οι αγγειίτιδες και η αθηροσκλήρυνση.
Η σωστή παθολογική εξέταση έχει κομβική σημασία στη σωστή διαφορική διάγνωση και θεραπεία, σε κάθε περίπτωση.