脳外傷は.脳浮腫.虚血.低酸素および一連の二次的な病態生理学的変化を引き起こし.可逆的および不可逆的な損傷をもたらす。 脳外傷に対する高気圧酸素療法は，酸素を用いて体内の酸素濃度を高め，損傷した組織や臓器が好気性代謝のもとで可逆的な回復を促進できるようにするものである。 たとえば.高気圧酸素下では.脳組織の酸素分圧は常圧の7～13倍.脳脊髄液の酸素分圧は8～14倍.毛細血管の動脈端の酸素分圧は17～20倍になる。 酸素分圧の上昇は側副循環の形成を促進し.損傷病変周囲の虚血性半脳梁を保護する。 脳血管収縮と脳血流量の減少は.脳組織の可変性低酸素領域の低酸素状態を解除し.脳浮腫を減少させた。 同時に.椎骨動脈の血流が増加し.網様体賦活系と脳幹の酸素分圧を相対的に上昇させ.上方網様体の興奮性を刺激し.昏睡者の覚醒を促進する。 脳損傷の治療は.急性期（受傷後1週間）.移行期（受傷後1～2週間）.リハビリ期（3週間後）の3段階に分けられる。 急性期における治療の主な目的は.患者の救命であり.緊急手術と早期の適切な薬物治療によって.患者のQOLを向上させ.二次的な頭蓋脳損傷を軽減・回避することである。 一次的な脳損傷に対しては.合併症を予防する対症療法が主であるが.既存の医療措置では一次的な損傷を変えることはできない。 移行期は主に.病態に新たな変化が現れていないか注意し.適時治療を行い.リハビリを開始する必要がある。 リハビリテーション期間は.主に脳損傷の合併症と後遺症のリハビリテーションのための期間である。 脳は低酸素に対する耐性が非常に低いため.一旦損傷が局所に及ぶと低酸素状態が顕著になることが多い。そのため.損傷後早期に高気圧酸素療法を行うことで.低酸素による脳細胞へのさらなる損傷を回避し.後遺症を軽減することができる。 結論として，頭蓋大脳損傷に対する高気圧酸素療法は，覚醒促進，経過の短縮，臨床症状の改善あるいは消失，後遺症の軽減などの利点があり，できるだけ早期に治療すべきである。 患者のバイタルサインが安定し.高気圧酸素の禁忌がない限り.高気圧酸素療法は実施できると考える。 早期の高気圧酸素療法は.脳組織の低酸素状態に起因するさまざまな中枢神経系の機能障害を軽減または除去することができる。