缺氧的时候引起代偿性心血管反应，主要是心输出量增加，血流分布改变，肺血管收缩和毛细血管的增生。具体是缺氧会导致交感神经兴奋引起血管的收缩，交感神经兴奋可以作用于血管的阿拉法受体引起血管收缩反应。缺氧还可以使肺组织内肥大细胞，肺泡巨噬细胞、血管内皮细胞等释放组胺、前列腺素和白三烯等血管活性物质，收缩肺脏的血管。另外缺氧直接对血管平滑肌起作用，会导致肌细胞兴奋性与收缩性增高，这些综合的作用的结果就会导致全身血管的收缩痉挛。