Niedotlenienie i uszkodzenia metaboliczne

Jest rzeczą znaną, że tkanka mózgowa wykazuje szczególnie wysokie zapotrzebowanie na tlen. Mimo tego, że mózg jest stosunkowo niewielkim organem, u człowieka stanowiącym ok. 2% masy ciała, przepływa przezeń 15% całej krwi, a więc jest ukrwiony średnio 8 razy lepiej niż przeciętna tkanka. Pozbawienie mózgu tlenu na 46 minut powoduje nieodwracalne uszkodzenia komórek nerwowych, kończące się śmiercią, a w wypadku sztucznego podtrzymywania oddychania i krążenia nieuleczalną śpiączką. Dodać trzeba, że mózg ludzki jest znacznie wrażliwszy na brak dopływu krwi niż mózg zwierząt niższych. Dzieje się tak dlatego, że u człowieka mózg jest najsilniej rozwinięty. W czasie ewolucji tkanka nerwowa, najistotniejsza dla procesów umysłowych, powiększała się znacznie szybciej, niż sieć zaopatrujących ją naczyń krwionośnych. W efekcie mózg ludzki pracuje na granicy deficytu ukrwienia, podobnie jak wielkie aglomeracje miejskie często działają na granicy deficytu wody, gdy sieć budowy wodociągów nie nadąża za rozrostem miasta. O ile mały mózg szczura może spokojnie przeżyć nawet po zmniejszeniu ukrwienia o połowę, każde zablokowanie przepływu krwi w mózgu człowieka powoduje natychmiast groźne konsekwencje.