㈠人體對氧氣的依賴及收集途徑
人體所有的細胞都必須持續獲得氧氣的供應才能生存。腦是支配生命的控制中樞，是全身所有臟器、組織器官中最大的氧氣消費者，腦部不論在活動和靜止時都消耗氧氣，腦部組織的重量約為人體總重的2%（約有145萬個腦細胞），而氧氣消耗量卻占全身氧氣總消耗量的25%。如果腦部供氧不足，就會立即引起腦部機能重大障害。氧氣供給中斷，腦部活動立即停止，持續30秒，腦細胞開始破壞，2～3分鐘腦細胞將嚴重壞死，“植物人”是人類的腦細胞只在皮質部壞死，如果腦細胞髓質壞死，就是“腦死亡”。
身體中第二個消耗氧氣的組織器管就是肌肉，供給肌肉使用的氧氣，除和有某些貯藏能力的肌紅素結合外，剩下的供給肌肉使用。肌肉的氧氣消耗量和腦部相比，要少很多，但由于全身肌肉的總量相當大，而且隨著身體運動量的增加，氧氣消耗量隨之大量增加，所以運動時心跳加快，呼吸急促且加深（煤礦工人在作業、走上山等活動時耗氧量大幅增加），甚至持續到運動結束后好一段時間才能恢復。
氧氣對人體的第三個重要作用就是氧化食物提供能量。人是自然界中一部最完美的機器，就像其它所有機器一樣，人也需要消耗燃料獲取能量，而人體的食物燃料只有在氧氣的作用下才能產生能量。當食物經由消化器官將其分解為細小的營養成份，再經由血液運送至體內所有的細胞來運用，這些食物燃料經過氧化作用生成化學性的能量，氧化作用就需要氧氣。
那么，人是如何從空氣中收集氧氣并輸送至人體需要的地方？
肺是人體從空氣中收集氧氣的器官。人的左右兩葉肺共含有約7億個肺泡。正常人在安靜時的呼吸量，一次為450～500毫升，其中氧氣的攝取量為20%。肺中時常保持有3000毫升的空氣在呼吸時不會變動（機能性殘氣量），這是身體為應付周圍環境激烈變動時所設計的一種自我安全防護機制。肺部獲取的氧氣在肺泡周圍微細血管將氧氣輸送給血液，同時將血液中攜帶由心臟及其他器官所產生的二氧化碳排至肺泡呼出體外，身體的血液經由心臟的抽唧2～3分鐘即能將每個肺泡周圍微細血管的血液在體內循環一次。這種氣體交換使疲勞消除，身體中的細胞將再一次獲得必要的能量而活化其機能。
血液是人體輸送氧氣和排除代謝廢物的媒介物質。血液在身體的血管內不停地流動，特別是腦部血液流動量大，通常由血液供給腦部使用的必要氧氣量所需的血液循環量一天約2000升，約有10個石油桶的量，是人體血液總量的400倍。
心臟是驅動血液循環輸送至身體每個部位的發動機。心臟在人的一生中永無休止地跳動，24小時不間斷地將血液運送至身體各部位。一般情況下每分鐘跳動約70下，一天約10萬次，80年約30億次。令人驚訝的是，心臟跳動的唯一能量來源居然只是向冠狀動脈所提供的氧氣，冠狀動脈所需的氧氣是心臟跳動的唯一的能量來源。
人所處位置的空氣中有足夠的氧氣含量是保證人體所需氧氣正常供應的必備外在條件。在正常情況下，按體積百分比計算,空氣中含氮氣78%,氧氣占21%,二氧化碳占0.04%,水蒸氣占0.9%,惰性氣體占0.96%。醫學研究表明，隨著空氣含氧量的降低，人體吸入肺部的空氣含氧量也必然減少。高原氣壓低，空氣密度小，含氧量比內地平原少25%至30%，出現高原反應是缺氧現象的一種。如果我們所呼吸的空氣中沒有足夠的氧氣，血液中氧分含量迅速下降，動脈血的氧飽和度如果下降至85%時(正常值為90～95%)時，人的思考性集中力下降、細微的肌肉協調運動減退，心臟和肌肉都將立即停止工作。
㈡煤礦井下什么情況下會造成缺氧“窒息”
離開了氧氣，人的生命將無法維系，煤礦經常會發生因氧氣原因而造成的事故。通常情況下，人們采取向井下通風，即把含有正常氧氣濃度的空氣輸送至井下所有作業地點的方式解決作業人員需要氧氣的問題。新鮮空氣和井下產生的有害氣體及浮塵的混合后，我們稱之為“礦井空氣”，礦井空與地面新鮮空氣有差距，氧氣濃度稍有減少，二氧化碳濃度增加；混入了各種有害氣體，如一氧化碳、二氧化硫、二氧化碳和沼氣等；混入了煤塵和巖塵；空氣的溫度、濕度和壓力發生變化，冬季溫度升高，夏季降低，絕對濕度增大，相對濕度增高，在壓入式通風和井下標高降低的作用下，礦井空氣壓力變大。
煤礦井下有兩種情況容易造成氧氣含量降低：一是煤礦瓦斯（注：瓦斯氣體包括甲烷、二氧化碳等）涌出后未及時排出，造成瓦斯含量上升，相應導致礦井空氣中的氧氣含量下降，瓦斯濃度每上升1%，氧氣濃度下降約0.2%。二是長時間不通風的巷道空間內，由于煤炭、支護木材、微生物等發生氧化作用，需要消耗氧氣，巷道不通風時氧氣得不到及時補充，致使巷道內氧氣含量下降。
這兩種情況的發生，都將造成人所處位置空氣中氧氣含量降低，處于環境中的人員呼吸不到足夠的氧氣，血液中氧氣含量會迅速下降，動脈血的氧飽和度相應下降，直至發生缺氧“窒息”事故。因此，煤礦井下瓦斯（甲烷）本身不是一種有“毒”氣體，只是當甲烷濃度上升時，導致了氧氣濃度的降低而使人發生缺氧窒息事故，