脳は人体で最も代謝が活発な臓器のひとつであり.酸素への依存度が高く.同様に低酸素に対する感受性も高い。 脳組織は体重の2～3％しかないが.酸素消費量は全身の酸素消費量の約20％を占める。 脳組織は酸素貯蔵量が少なく.酸素消費量が多いため.低酸素状態になると脳の酸化代謝が損なわれ.脳機能が低下する。 中枢神経系.特に大脳皮質は低酸素に非常に敏感であるため.ひとたび低酸素状態に陥ると.中枢神経系への影響は特に顕著となる。 高気圧酸素（HBO）は，血液中の酸素濃度を速やかに上昇させ，脳組織の酸素含有量を増加させ，脳組織の低酸素による脳機能障害を改善し，大脳機能の回復を促すことから，遷延性昏睡状態や植物状態の患者の覚醒を促す最も重要な手段のひとつと考えられている。 高気圧酸素治療中は.椎骨脳底動脈系（後循環）の血流が減少することなく.むしろ増加するため.脳幹や網様体上行系などの酸素分圧が相対的に上昇し.覚醒状態の改善に寄与する。 これは高気圧酸素療法の好ましい点である。 ただし.高気圧酸素は頸動脈系（前方循環）を収縮させ.大脳半球への血流を減少させるので注意が必要である。 経頭蓋ドップラー（TCD）検査によると.植物状態の患者の前大脳動脈と中大脳動脈（前部循環）の血流は遅いか全くないが.脳幹に供給する椎骨脳底動脈系の血流は比較的良好である。 したがって.高気圧酸素療法は.大脳皮質だけでなく.視床などの脳深部の核においても低酸素状態の増加を伴う。 これが高気圧酸素療法の好ましくない面である。 高気圧酸素治療には好ましい面と好ましくない面がある。 以上のような分析から.私たちの経験では.高気圧酸素の副作用をできるだけ軽減し.高気圧酸素の好ましい役割も果たすように.患者がキャビンに入る前に抗血管けいれん薬や血管拡張薬を投与している。