La hipoxemia es un nivel anormalmente bajo de oxígeno en la sangre . [1] [2] Más específicamente, es la deficiencia de oxígeno en la sangre arterial . [3] La hipoxemia tiene muchas causas y, a menudo, causa hipoxia, ya que la sangre no suministra suficiente oxígeno a los tejidos del cuerpo.
Hipoxemia | |
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Otros nombres | Hipoxemia |
La sangre con mayor contenido de oxígeno aparece de color rojo brillante | |
Especialidad | Neumología |
Definición
La hipoxemia se refiere al bajo nivel de oxígeno en la sangre, y el término más general hipoxia es un contenido de oxígeno anormalmente bajo en cualquier tejido u órgano, o en el cuerpo en su conjunto. [2] La hipoxemia puede causar hipoxia ( hipoxia hipoxémica), pero la hipoxia también puede ocurrir a través de otros mecanismos, como la anemia . [4]
La hipoxemia generalmente se define en términos de reducción de la presión parcial de oxígeno (mm Hg) en la sangre arterial, pero también en términos de reducción del contenido de oxígeno (ml de oxígeno por dl de sangre) o porcentaje de saturación de hemoglobina (la proteína transportadora de oxígeno en los hematíes). células ) con oxígeno, que se encuentra individualmente o en combinación. [2] [5]
Si bien existe un acuerdo general de que una medición de gases en sangre arterial que muestra que la presión parcial de oxígeno es más baja de lo normal constituye hipoxemia, [5] [6] [7] hay menos acuerdo sobre si el contenido de oxígeno de la sangre es relevante para determinar hipoxemia. Esta definición incluiría el oxígeno transportado por la hemoglobina . Por tanto, el contenido de oxígeno de la sangre se considera a veces como una medida de la entrega tisular más que como una hipoxemia. [7]
Así como la hipoxia extrema se puede llamar anoxia, la hipoxemia extrema se puede llamar anoxemia.
Signos y síntomas
En un contexto agudo, la hipoxemia puede provocar síntomas como los de la dificultad respiratoria . Estos incluyen dificultad para respirar , aumento de la frecuencia respiratoria, uso del pecho y de los músculos abdominales para respirar y fruncir los labios . [8] : 642
La hipoxemia crónica puede compensarse o descompensarse. La compensación puede hacer que los síntomas se pasen por alto inicialmente, sin embargo, una enfermedad adicional o un estrés, como cualquier aumento en la demanda de oxígeno , finalmente pueden desenmascarar la hipoxemia existente. En un estado compensado, los vasos sanguíneos que irrigan áreas del pulmón menos ventiladas pueden contraerse selectivamente para redirigir la sangre a áreas de los pulmones que están mejor ventiladas. Sin embargo, en un contexto crónico, y si los pulmones no están bien ventilados en general, este mecanismo puede resultar en hipertensión pulmonar , sobrecargando el ventrículo derecho del corazón y provocando cor pulmonale e insuficiencia cardíaca derecha . También puede ocurrir policitemia . [8] En los niños, la hipoxemia crónica puede manifestarse como retraso en el crecimiento, desarrollo neurológico y motor y disminución de la calidad del sueño con despertares frecuentes del sueño. [9]
Otros síntomas de hipoxemia pueden incluir cianosis , dedos en palillo de tambor y síntomas que pueden estar relacionados con la causa de la hipoxemia, como tos y hemoptisis . [8] : 642
La hipoxemia grave suele ocurrir cuando la presión parcial de oxígeno en sangre es inferior a 60 mmHg (8,0 kPa), el comienzo de la parte empinada de la curva de disociación oxígeno-hemoglobina , donde una pequeña disminución en la presión parcial de oxígeno da como resultado una gran Disminución del contenido de oxígeno de la sangre. [6] [10] La hipoxia grave puede provocar insuficiencia respiratoria [8]
Causas
La hipoxemia se refiere a la insuficiencia de oxígeno en la sangre. Por tanto, cualquier causa que influya en la velocidad o el volumen de aire que ingresa a los pulmones ( ventilación ) o cualquier causa que influya en la transferencia de aire de los pulmones a la sangre puede provocar hipoxemia. Además de estas causas respiratorias, las causas cardiovasculares , como las derivaciones , también pueden provocar hipoxemia.
La hipoxemia es causada por cinco categorías de etiologías: hipoventilación , desajuste de ventilación / perfusión , derivación de derecha a izquierda , deterioro de la difusión y PO 2 baja . La PO 2 baja y la hipoventilación se asocian con un gradiente alveolar-arterial normal (gradiente Aa) mientras que las otras categorías se asocian con un gradiente Aa aumentado. [11] : 229
Ventilación
Si la ventilación alveolar es baja, no habrá suficiente oxígeno entregado a los alvéolos para el uso del cuerpo. Esto puede causar hipoxemia incluso si los pulmones son normales, ya que la causa está en el control de la ventilación del tronco encefálico o en la incapacidad del cuerpo para respirar eficazmente.
Impulso respiratorio
La respiración está controlada por centros en la médula , que influyen en la frecuencia respiratoria y la profundidad de cada respiración. Esto está influenciado por el nivel sanguíneo de dióxido de carbono, determinado por los quimiorreceptores centrales y periféricos ubicados en el sistema nervioso central y los cuerpos carotídeo y aórtico, respectivamente. La hipoxia ocurre cuando el centro respiratorio no funciona correctamente o cuando la señal no es apropiada:
- Los accidentes cerebrovasculares , la epilepsia y las fracturas del cuello cervical pueden dañar los centros respiratorios medulares que generan impulsos rítmicos y transmitirlos a lo largo del nervio frénico hasta el diafragma , el músculo responsable de la respiración.
- Una disminución del impulso respiratorio también puede ser el resultado de alcalosis metabólica , un estado de disminución del dióxido de carbono en la sangre.
- Apnea central del sueño . Durante el sueño, los centros respiratorios del cerebro pueden pausar su actividad, dando lugar a períodos prolongados de apnea con consecuencias potencialmente graves.
- Hiperventilación seguida de contención prolongada de la respiración. Esta hiperventilación, que intentan algunos nadadores, reduce la cantidad de dióxido de carbono en los pulmones. Esto reduce la necesidad de respirar. Sin embargo, también significa que la caída de los niveles de oxígeno en sangre no se detecta y puede provocar hipoxemia. [12]
Estados físicos
Una variedad de condiciones que limitan físicamente el flujo de aire pueden provocar hipoxemia.
- La asfixia , incluida la interrupción temporal o el cese de la respiración como en la apnea obstructiva del sueño , o la ropa de cama pueden interferir con la respiración en los bebés, una supuesta causa de SMSL .
- Deformidades estructurales del tórax, como escoliosis y cifosis , que pueden restringir la respiración y provocar hipoxia.
- Debilidad muscular , que puede limitar la capacidad de funcionamiento del diafragma , el músculo principal para llevar aire nuevo a los pulmones. Esto puede ser el resultado de una enfermedad congénita , como una enfermedad de las neuronas motoras , o una condición adquirida, como la fatiga en casos graves de EPOC .
Oxígeno ambiental
En condiciones donde la proporción de oxígeno en el aire es baja, o cuando la presión parcial de oxígeno ha disminuido, hay menos oxígeno presente en los alvéolos de los pulmones. El oxígeno alveolar se transfiere a la hemoglobina , una proteína transportadora dentro de los glóbulos rojos , con una eficiencia que disminuye con la presión parcial de oxígeno en el aire.
- Altitud . La presión parcial externa de oxígeno disminuye con la altitud, por ejemplo, en áreas de gran altitud o al volar . Esta disminución da como resultado una disminución del transporte de oxígeno por la hemoglobina. [13] Esto se ve particularmente como una causa de hipoxia cerebral y mal de montaña en los escaladores del Monte Everest y otros picos de altitud extrema. [14] [15] Por ejemplo, en la cima del monte Everest, la presión parcial de oxígeno es de solo 43 mmHg, mientras que al nivel del mar la presión parcial es de 150 mmHg. [16] Por esta razón, la presión de la cabina en la aeronave se mantiene entre 5.000 y 6.000 pies (1.500 a 1.800 m). [17]
- Buceo . La hipoxia en el buceo puede resultar de una salida repentina a la superficie. Las presiones parciales de los gases aumentan al bucear en un cajero automático cada diez metros. Esto significa que es posible una presión parcial de oxígeno suficiente para mantener un buen transporte de hemoglobina en profundidad, incluso si es insuficiente en la superficie. Un buceador que permanece bajo el agua consumirá lentamente su oxígeno y, al salir a la superficie, la presión parcial de oxígeno puede ser insuficiente ( apagón en aguas poco profundas ). Esto puede manifestarse en profundidad como un apagón de aguas profundas .
- Asfixia . Disminución de la concentración de oxígeno en el aire inspirado causada por una reducción del reemplazo de oxígeno en la mezcla respiratoria
- Anestésicos . Baja presión parcial de oxígeno en los pulmones al cambiar de anestesia inhalada a aire atmosférico, debido al efecto Fink o hipoxia de difusión.
- El aire sin oxígeno también ha resultado fatal. En el pasado, las máquinas de anestesia no funcionaban correctamente y suministraban mezclas de gases con bajo contenido de oxígeno a los pacientes. Además, se puede consumir oxígeno en un espacio confinado si se utilizan depuradores de dióxido de carbono sin prestar suficiente atención a complementar el oxígeno que se ha consumido.
Perfusión
Desajuste ventilación-perfusión
Esto se refiere a una interrupción en el equilibrio ventilación / perfusión. El oxígeno que ingresa a los pulmones generalmente se difunde a través de la membrana capilar alveolar hacia la sangre. Sin embargo, este equilibrio no ocurre cuando el alvéolo está insuficientemente ventilado y, como consecuencia, la sangre que sale de ese alvéolo es relativamente hipoxémica. Cuando dicha sangre se agrega a la sangre de los alvéolos bien ventilados, la mezcla tiene una presión parcial de oxígeno más baja que el aire alveolar, por lo que se desarrolla la diferencia Aa. Algunos ejemplos de estados que pueden causar una discrepancia entre la ventilación y la perfusión incluyen:
- Ejercicio. Si bien la actividad y el ejercicio moderados mejoran la compatibilidad entre ventilación y perfusión, [18] se puede desarrollar hipoxemia durante el ejercicio intenso como resultado de enfermedades pulmonares preexistentes. [19] Durante el ejercicio, casi la mitad de la hipoxemia se debe a limitaciones de difusión (nuevamente, en promedio). [20]
- Envejecimiento . Se observa una correspondencia cada vez más pobre entre la ventilación y la perfusión con la edad, así como una menor capacidad para compensar los estados hipóxicos. [8] : 646
- Las enfermedades que afectan el intersticio pulmonar también pueden resultar en hipoxia, al afectar la capacidad del oxígeno para difundirse en las arterias. Un ejemplo de estas enfermedades es la fibrosis pulmonar , donde incluso en reposo una quinta parte de la hipoxemia se debe a limitaciones de difusión (en promedio). [20]
- Las enfermedades que resultan en dificultad respiratoria aguda o crónica pueden resultar en hipoxia. Estas enfermedades pueden ser de inicio agudo (como la obstrucción al inhalar algo o una embolia pulmonar ) o crónicas (como la enfermedad pulmonar obstructiva crónica ).
- La cirrosis se puede complicar por hipoxemia refractaria debido a las altas tasas de flujo sanguíneo a través del pulmón, lo que resulta en un desajuste entre la ventilación y la perfusión. [21]
Maniobras
La derivación se refiere a la sangre que pasa por alto la circulación pulmonar, lo que significa que la sangre no recibe oxígeno de los alvéolos. En general, una derivación puede estar dentro del corazón o los pulmones y no se puede corregir administrando oxígeno solo. La derivación puede ocurrir en estados normales:
- Derivación anatómica, que se produce a través de la circulación bronquial , que suministra sangre a los tejidos del pulmón. La derivación también se produce por las venas cardíacas más pequeñas , que desembocan directamente en el ventrículo izquierdo.
- Derivaciones fisiológicas, se producen por efecto de la gravedad. La mayor concentración de sangre en la circulación pulmonar se produce en las bases del árbol pulmonar en comparación con la mayor presión de gas en los ápices de los pulmones. Es posible que los alvéolos no se ventilen con una respiración superficial.
La derivación también puede ocurrir en estados patológicos:
- Síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA). El colapso alveolar, que puede aumentar la cantidad de derivación fisiológica, puede tratarse mediante una combinación de aumento de la oxigenación y presión positiva para reclutar los alvéolos colapsados. [22] [23]
- Derivaciones patológicas como conducto arterioso persistente , foramen oval permeable y defectos del tabique auricular o defectos del tabique ventricular . Estos estados ocurren cuando la sangre del lado derecho del corazón se mueve directamente hacia el lado izquierdo, sin pasar primero por los pulmones. Esto se conoce como derivación de derecha a izquierda , que a menudo es de origen congénito.
Ejercicio
La hipoxemia arterial inducida por el ejercicio ocurre durante el ejercicio cuando un individuo entrenado exhibe una saturación de oxígeno arterial por debajo del 93%. Ocurre en individuos sanos y en forma de diferentes edades y géneros. [24] Las adaptaciones debidas al entrenamiento incluyen un aumento del gasto cardíaco debido a la hipertrofia cardíaca, un mejor retorno venoso y vasodilatación metabólica de los músculos, y un aumento del VO 2 máx. Debe haber un aumento correspondiente en VCO 2, por lo que es necesario eliminar el dióxido de carbono para prevenir una acidosis metabólica . La hipoxemia ocurre en estos individuos debido al aumento del flujo sanguíneo pulmonar que causa:
- Reducción del tiempo de tránsito capilar debido a un aumento del flujo sanguíneo dentro del capilar pulmonar. El tiempo de tránsito capilar (tc) en reposo es de alrededor de 0,8 s, lo que permite un tiempo suficiente para la difusión del oxígeno hacia la circulación y la difusión del CO 2 fuera de la circulación. Después del entrenamiento, el volumen capilar sigue siendo el mismo, sin embargo, el gasto cardíaco aumenta, lo que resulta en una disminución del tiempo de tránsito capilar, que se reduce a alrededor de 0,16 s en individuos entrenados a velocidades máximas de trabajo. Esto no da tiempo suficiente para la difusión del gas y da como resultado una hipoxemia.
- Las derivaciones arteriovenosas intrapulmonares son capilares inactivos dentro de los pulmones que se reclutan cuando las presiones venosas aumentan demasiado. Normalmente se encuentran dentro del área del espacio muerto donde no se produce la difusión de gas, por lo que la sangre que pasa a través no se oxigena, lo que provoca una hipoxemia.
Fisiología
La clave para comprender si el pulmón está involucrado en un caso particular de hipoxemia es la diferencia entre los niveles de oxígeno alveolar y arterial ; esta diferencia de Aa a menudo se denomina gradiente Aa y normalmente es pequeña. La presión parcial de oxígeno arterial se obtiene directamente de una determinación de gases en sangre arterial . El oxígeno contenido en el aire alveolar se puede calcular porque será directamente proporcional a su composición fraccional en el aire. Dado que las vías respiratorias humedecen (y así diluyen) el aire inhalado, la presión barométrica de la atmósfera se reduce por la presión de vapor del agua.
Historia
El término hipoxemia se utilizó originalmente para describir el bajo nivel de oxígeno en sangre que se produce a grandes altitudes y se definió generalmente como una oxigenación defectuosa de la sangre. [25]
Referencias
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enlaces externos
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