Bij een luchtwegobstructie ontstaat er hypoxie. De resulterende saturatiedaling blijkt niet lineair te verlopen, maar wordt bepaald door de exponentiële daling van de alveolaire-capillaire zuurstofconcentratiegradiënt en de sigmoïdale vorm van de zuurstofdissociatiecurve. Dit heeft klinische consequenties. Vanwege het belang van zuurstof voor het overleven zijn er gespecialiseerde chemosensoren waarbij activatie een geïntegreerde cardiorespiratoire respons met zich brengt die gericht is op het zo lang mogelijk optimaliseren van de oxygenatie. Hoe het waarnemen van de zuurstofspanning op celniveau werkt is nog niet helemaal opgehelderd; het lijkt zich op mitochondriaal niveau af te spelen. Op celniveau kunnen de effecten van hypoxie lang reversibel blijven, maar uiteindelijk leiden ze via necrose en apoptose tot celdood. Hersenen blijken extreem gevoelig voor hypoxie; het hart lijkt zichzelf gedurende enige tijd enigermate te kunnen beschermen.