嚴重的全身性缺氧時，心臟可受累，如高原性心臟病、肺原性心臟病、貧血性心臟病等，甚而發生心力衰竭。今以高原性心臟病為例說明缺氧引起循環障礙的機制。　

　　1、肺動脈高壓　肺泡缺氧所致肺血管收縮反應可增加肺循環阻力，可導致嚴重的肺動脈高壓。慢性缺氧使肺小動脈長期處于收縮狀態，可引起肺血管中膜平滑肌肥大，血管硬化，形成穩定的肺動脈高壓。肺動脈高壓增加右室射血的阻力。另外，缺氧所致紅細胞增多，使血液粘度增高，也可增加肺循環阻力。肺動脈高壓可導致右心室肥大，甚至心力衰竭。　

　　2、心肌的收縮與舒張功能降低心肌缺氧可降低心肌的舒縮功能，甚而使心肌發生變性、壞死。（參閱第十四章心血管系統病理生理學）　

　　3、心律失常　嚴重缺氧可引起竇性心動過緩、期前收縮、甚至發生心室纖顫致死。心動過緩可能為嚴重的PaO2降低對頸動脈體化學感受器的刺激，反射性地興奮迷走神經所致。此外，持久缺氧也往往顯示副交感優勢使心率變慢。期前收縮與室顫的發生與心肌細胞內K+減少、Na+增加使靜息膜電位降低、心肌興奮性增高、和傳導性降低有關。缺氧部位的心肌靜息膜電位降低，使其與相鄰較完好的心肌之間形成電位差，從而產生“損傷電流”，可成為異位激動的起源，嚴重的心肌受損可導致完全的傳導阻滯。　

　　4、靜脈回流減少　腦嚴重缺氧時，呼吸中樞的抑制使胸廓運動減弱，可導致靜脈回流減少，全身性極嚴重而持久的缺氧使體內產生大量乳酸、腺苷等代謝產物，后者可直接擴張外周血管，使外周血管床擴大，大量血液淤積在外周，回心血量減少，使心輸出量減少，而引起循環循衰竭。　

　　除以上所述神經系統、呼吸與循環系統機能障礙外，肝、腎、消化道、內分泌等各系統的功能均可因嚴重缺氧而受損害。