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Fisiología Respiratoria

5 mecanismos que pueden llevar a una hipoxemia

La hipoxemia, definida como una baja concentración de oxígeno en la sangre arterial, puede ser resultado de varios mecanismos fisiopatológicos. Comprender estos mecanismos es crucial para el diagnóstico y tratamiento efectivo de las enfermedades respiratorias.

A continuación, se detallan los cinco principales mecanismos que pueden llevar a una hipoxemia.

1. Disminución de la Presión Inspirada de O2 (PIO2)

La presión inspirada de oxígeno (PIO2) depende de la fracción inspirada de oxígeno (FIO2) y de la presión atmosférica. Las causas de una disminución en la PIO2 incluyen:

  • Intoxicaciones con monóxido de carbono (CO): En estos casos, el tratamiento consiste en aumentar la presión parcial de O2. Esta condición cursa con niveles normales de PaCO2 y del gradiente A-aO2.
  • Altitud: A mayor altitud, disminuye la presión atmosférica y, por tanto, la PIO2. Esta reducción también ocurre en aviones, donde la PIO2 se reduce aproximadamente a 100 mmHg.
  • Habitaciones cerradas con humos tóxicos: Incendios o situaciones similares pueden reducir la FIO2.

2. Hipoventilación

La hipoventilación ocurre cuando la ventilación minuto no puede mantener la PCO2 dentro del rango normal. Esto provoca un aumento en la PACO2 y una disminución tanto en la PAO2 como en la PaO2. Las causas de hipoventilación incluyen:

  • Alteración del control respiratorio: Intoxicación con depresores del sistema nervioso central (SNC), accidentes cerebrovasculares (ACV), sueño, depresión farmacológica y lesiones estructurales del SNC.
  • Enfermedades neuromusculares: Parálisis diafragmática, Síndrome de Guillain-Barré, miastenia gravis y distrofias musculares.
  • Enfermedades de la pared torácica: Obesidad, escoliosis y espondilitis anquilosante.
  • Fatiga muscular y otras condiciones: Como el Síndrome de Pickwick (hipoventilación por obesidad) y alcalosis metabólica.
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3. Alteración de la Difusión

La alteración de la difusión se refiere a problemas en el paso del oxígeno desde el alvéolo hasta el capilar pulmonar, generalmente secundaria a inflamación o fibrosis alveolar o intersticial. Aunque rara vez es una causa aislada de hipoxemia, debe considerarse en enfermedades del colágeno, fibrosis pulmonar, sarcoidosis, esclerodermia o lupus eritematoso sistémico (LES). La disminución del tiempo de contacto entre el capilar pulmonar y el alvéolo, como ocurre en una embolia pulmonar, también puede afectar la difusión. En estos casos, el gradiente AaO2 se encuentra elevado y la hipoxemia suele corregirse fácilmente con el aporte de oxígeno.

4. Alteración de la Relación Ventilación-Perfusión (V/Q)

La alteración de la relación ventilación-perfusión (V/Q) es la principal causa de hipoxemia. Consiste en un desequilibrio entre el flujo sanguíneo y la ventilación. Las causas incluyen:

  • Enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC).
  • Asma.
  • Enfermedades intersticiales: Fibrosis pulmonar idiopática, sarcoidosis, etc.
  • Tromboembolismo pulmonar (TEP).
  • Ocupación alveolar.

5. Shunt

El shunt se refiere al paso de sangre al sistema arterial sistémico sin pasar previamente por áreas pulmonares ventiladas. Este es el mecanismo más potente de hipoxemia, y las causas incluyen:

  • Edema de pulmón cardiogénico.
  • Síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA).
  • Neumonía grave.
  • Hemorragia alveolar.
  • Atelectasia.
  • Shunt intrapulmonar: Malformaciones arteriovenosas pulmonares, síndrome hepatopulmonar.
  • Shunt cardíaco: Ductus permeable, comunicación interventricular (CIV).
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De los cinco mecanismos fisiopatológicos de hipoxemia, los más relevantes desde el punto de vista clínico son el shunt y la alteración V/Q. La reducción de la FIO2 y la alteración de la difusión rara vez son significativas, y la hipoxemia por hipoventilación se corrige fácilmente con mínimos aumentos de FIO2. En la práctica clínica, es común que más de un mecanismo contribuya a la hipoxemia.

Consideraciones Diagnósticas y Terapéuticas

  • El shunt es la única causa de hipoxemia que NO mejora con suplemento de oxígeno.
  • Ante la sospecha de hipoventilación, siempre buscar causas extrapulmonares.
  • Los trastornos de la difusión causan hipoxemia cuando existe otro mecanismo concomitante.
  • Si existe hipercapnia crónica, y se añade una causa aguda de hipoxemia e hipercapnia, recordar que la terapia con oxígeno puede causar aumento adicional del CO2.

Para mantener un adecuado nivel de oxígeno plasmático, se debe optimizar el volumen minuto y la concentración de hemoglobina. Si la hemoglobina (Hb) es menor de 7 u 8 g/dL, se recomienda realizar una transfusión.

En resumen, la comprensión de los mecanismos fisiopatológicos del intercambio gaseoso anormal es esencial para el diagnóstico y tratamiento adecuado de la hipoxemia. Los profesionales de la salud deben ser capaces de identificar y diferenciar entre las diversas causas de hipoxemia para implementar las intervenciones más efectivas.

(1) Sarkar M, Niranjan N, Banyal PK. Mechanisms of hypoxemia. Lung India. 2017 Jan-Feb;34(1):47-60. doi: 10.4103/0970-2113.197116. Erratum in: Lung India. 2017 Mar-Apr;34(2):220. doi: 10.4103/0970-2113.201292. PMID: 28144061; PMCID: PMC5234199.