Это понятно и интуитивно: нижние слои воздуха находятся под наиболее сильным давлением, чем верхние. А что значит пониженное давление и пониженная плотность воздуха? Это означает, что такой разреженный воздух содержит меньше молекул, в том числе и молекул кислорода. Вот почему на большой высоте тяжело дышать.