사람은 물이나 음식이 없이 며칠을 견딜 수 있어도 산소 없이는 단 몇 분을 견디기 힘들다.
사람 몸 속의 생체 에너지는 90%가 산소에 의하여 만들어 지기 때문에 산소는 인체내에서 몇 분마다 공급되고 교환되어야 하는 유일한 요소이다. 생명을 유지하는데 네가지 기본 요소인 단백질, 탄수화물, 수분, 에너지를 형성하는데 공통적으로 들어가는 원소는 역시 산소이다. 우리가 숨쉬고 있는 공기 중에는 흔히 산소만 있는 것으로 알고 있다. 그러나 공기 중에 산소는 21% 정도이고, 질소가 78%로 가장 많으며 그 외에 아르곤, 이산화탄소, 헬륨, 네온, 크립톤, 크세논 등의 기체가 들어있다.
우리가 숨을 쉬는 것은 공기 중의 산소를 이용하기 위한 것이다. 우리가 들이 마신 산소는 생물이 활동하는데 필요한 에너지를 얻는데 사용된다.

지구의 산소 생산량 중 3/4은 바다에서, 1/4은 산림에서 광합성을 통하여 만들어지고 그 소모는 사람, 동물, 연료들이 주로 한다.

우리가 머리를 쓰게 되면 뇌는 산소를 많이 소모하게 되는데 학생의 경우, 특히 집중을 할때는 상대적으로 호흡량이 줄어들게 되어 뇌에서 요구하는 소요 산소량이 절대적으로 부족하게 된다. 이러한 상황이 지속되면 집중력이 떨어지게 된다. 이와 같이 산소는 흡입을 통해 저하된 집중력을 향상시켜(알파파 증가) 수험생들에게도 효과적이다.

1996년, 산소의 학습효과에 대해 연구 중이던 독일의 신경심리학자 Moss는 18~21세 105명을 대상으로 1분간 산소를 흡입한 잡단이 그렇지 않은 집단에 비해 주어진 12개의 단어를 기억하게 하는 실험에서 1분간 산소를 흡입한 집단이 그렇지 않은 집단에 비해 주어진 12개의 단어를 기억해 내는 능력이 10분 후에는 91%(산소학습군 8.1개, 대조군 4,2개), 24시간 후에는 41%(산소 학습군 7.1개, 대조군 5.0개) 향상되는 뚜렷한 결과가 나타났다.

[경상대학교 병원 신경정신과] 에서 14~17세 23명을 대상으로 산소공급기를 이용하여 실시한 산소의 학습효과 관련 임상실험 중 주의력과 기억력 부분에서는 기억력이 실험에서 검사(Trailmaking Test-간접시행) 전 5분 동안 산소 흡입군이 비흡입군에 비해 관제수행시간을 3초 이상 단축, 산소가 주의력 향상에 뚜렷한 효과가 있음을 입증했다.
실험(MAS)에서도 15가지 검사 항목 중 추론, 판단 등 고차원적인 대뇌기능과 관련된 비언어적 단기시험 검사(시각검사)에서 산소 흡입집단이 23%이상 기억력 향상 효과를 보였다.

뇌의 영양분은 80%가 산소이고 뇌의 산소 소비량은 몸 전체의 25%를 차지하고 있다. 여러 선진국 및 국내 연구 자료에 따르면 산소와 학습능력은 아주 커다란 관계가 있다는 것을 보여주고 있다.
집중력 향상 ↔ 영국 노섬브리아대학 인체인식 신경과학 연구소
지능지수 향상 ↔ 미국 피츠버그 대학연구
뇌기능 향상 ↔ 가톨릭대학교 성빈센트병원 신경정신과


배기가스가 많은 곳에서는 의식이 몽롱해지는데 그건 혈액 중 산소농도가 저하되기 때문. 이럴때 산소를 흡입하면 쉽게 혈액기능을 회복할 수 있다.
담배속에 포함되어 있는 일산화탄소는 자동차의 배기가스와 같은 농도로서. 이 모든 자극성 물질이 체내에 들어오게 되면 신체는 자체 방어를 위해 반사적으로 기관지를 협착시키게 됨으로 산소가 폐까지 충분히 공급되지 못하는 것이다. 그러므로 애연가는 만성적인 산소부족상태에서 헤어나오지 못하는 것이다.

고혈압 환자 중 1/3에 달하는 사람은 호흡이 유독 빠르며, 호흡 리듬 또한 불규칙하다. 혈압과 호흡에 대해 연구해 보면 산소를 들이 마심으로써 혈압이 안정된다는 것을 알 수 있다. 그 메커니즘이 과학적으로 충분히 증명되었다고 볼 수는 없으나 다음과 같은 추론은 가능하다.

산소를 마심으로써
A. 혈압을 조정하는 중추신경에 영향을 준다.
B. 자율신경 운동으로 혈관이 확장된다.
C. 혈액중의 산소를 운반하는 헤모글로빈의 활동을 높여준다.

보통 당분이 소모될 때에는 그에 합당한 양의 인슐린이 필요하다.
그러나 산소를 충분히 공급하는 에어로빅 운동시에는 당분을 소모시키는 데 인슐린을 거의 필요로 하지 않는다.
아마도 혈액의 순환작용이 활발해져 인슐린이 세포에 쉽게 부착된다거나, 혹은 인슐린 자체가 활성화되어 산소의 활동이 높아지므로 해서 당이나 중성지방의 혈중 농도가 내려가는 것으로 추정된다.


암 발생설로 노벨의학상을 수상한 바르부르크 박사는 암세포의 발생은 산소부족에서 온다고 다음과 같이 단정지었다. “암세포의 발생은 확실히 산소 부족 때문이다. 인체의 세포는 유산소 생활을 하고 있는데 산소가 부족하면 생명을 어기려고 하는 생체내의 세포는 변화를 일으키고 해당 작용을 비롯하여 무산소 생활로 변화하게 된다. 이때 변화된 세포의 핵은 암세포의 핵과 일치한다”

우리몸이 움직이기 위해서 필요한 유산소, 무산소 에너지중 산소가 필요 없는 무산소 에너지는 돌발적인 활동에 바로 사용되면 힘은 강하지만 지속력이 약해 1~2분 정도밖에 지속되지 않는다.
그 이상의 시간이 경과하면 피로 요소인 유산이 파생되어 체내에 축적됨으로 이 에너지는 바로 고갈되고 만다.
그러나 여기에 산소를 주입시키면 축적되었던 유산이 바로 분해되어 새로운 에너지원으로 재생산되게 된다. 이것이 곧 유산소 에너지이다. 결국 산소에 의해 스태미너를 오래 유지할 수 있게 된다는 말이다.

신선한 산소를 충분히 호흡하면 신체 전 세포기관의 대사 활동이 활발히 촉진되고 체내에 축적된 노폐가스(일산화탄소 등) 및 기타 불순물이 시원하게 배설 되는 등 신체의 모든 기능이 균형있게 조절된다. 따라서 자연히 피부나 살결이 고와지며 혈색이 좋아지는 등 체내에서 이루어지는 자연 미용법이다.


뇌의 에너지 사용을 위해 과다한 산소가 소모되면서 생기는 산소결핍현상인 두통은 충분한 산소섭취로 완화시키는데 도움이 된다.

태아의 뇌는 임신 4개월~6개월 사이에 주로 발달하는데 특히 이 시기에 사고(지성의 뇌), 감정(정서의 뇌), 운동중추가 있는 대뇌피질 부분이 빠른 속도로 성장한다.
태아는 태반을 통해 엄마로부터 영양분과 산소를 공급 받는데 우리 신체 중 산소공급에 가장 민감한 부분이 바로 뇌다. 뇌가 활발하게 발육되는 이 시기에 산소와 영양분을 풍부하게 공급받게 되면 머리 좋은 아이가 태어날 가능성이 높다. 그러나 스트레스 등과 같은 여러가지 상황에서 산소와 영양분 공급이 원활하지 못하면 뇌 발달이 영향을 받아 저능아, 지체지진아, 기형아 등이 태어날 수 있다.

사람의 뇌는 2~3분 동안만 혈액 공급이 되지 않아도 돌이킬 수 없을 정도로 신경세포의 손상이 나타나 의식을 잃거나 죽게된다. 그러므로 태아에게는 무엇보다 산소와 적절한 영양분 공급이 필수적이며 임산부는 공기가 맑은 공원이나 숲속을 산책하면서 태아에게 신선한 산소를 공급해주는 것이 중요하다 서유현(서울대 의대 교수 : 한국뇌학회장)

숙취 상태는 저산소 상태이다. 음주 후 혈중 알코올 농도의 증가도 산소공급으로 저하시킬 수 있다. 알코올은 뇌의 활동을 둔화시키나 산소공급으로 정상화 시킬 수 있다.

알코올의 분해에는 산소를 대량으로 필요로 하게 되는 만큼 음주와 산소는 밀접한 관계가 있다. 적당량의 음주는 몸에 좋다고 하지만, 술은 마시면 마실수록 산소가 소비되어 일종의 산소 결핍이라 생각할 수 있는 취한 상태가 된다고 할수 있다.

알코올은 체내에서 아세트알데히드 등으로 분해되고, 아세트알데히드는 다시 탄산가스와 물로 분해되는데 화학 반응상 알코올 1분자의 완전 분해에는 산소 3분자가 필요하게 된다.산소가 부족하면 아세트일데이드 상태로 체내에 남아 두통이나 구토의 유발 및 어지러움 등 숙취의 원인이 된다.

도쿄 慈惠 의학 학교에서 20명의 학생을 대상으로 30분동안 180cc의 위스키를 마시게 하고 혈액속에 용해된 산소의 양을 측정한 결과 음주전보다 더 낮아진 사실을 발견하고 그들에게 20분이 지난 즉시 산소를 마시게 한 후 재 측정한 결과 혈중 산소량 이 증가한 사실을 밝혀냈다. 또한 산소를 마시지 않았을때 보다 혈중 알코올량이 낮아진 결과가 나타났다.