無呼吸
通常の状態では、人間は体内に多くの酸素を蓄えることができない。無呼吸が長引くと、血液循環中の酸素が極度に不足し、臓器系の機能不全につながる。わずか3分で永久的な脳損傷が発生する可能性があり、換気が回復しない限り、さらに数分後には必然的に死に至る。しかし、低体温症、高圧酸素化、無呼吸酸素化(以下を参照)、または体外膜酸素化などの特別な状況下では、より長い時間の無呼吸に耐えることができ、深刻な有害な結果には至らないこともある。
訓練を受けていない人間は、呼吸への衝動に耐えられなくなるため、通常、自発的な無呼吸を1~2分以上維持することはできない。随意無呼吸の時間制限の理由は、酸素濃度よりも、血液中の二酸化炭素濃度とpHを一定値に保つために、呼吸速度と各呼吸量が厳密に制御されているからである。無呼吸では、CO2が肺から取り除かれず、血液中に蓄積する。その結果、CO2圧が上昇し、pHが低下すると、脳の呼吸中枢が刺激され、最終的には自発的に克服できなくなる。