El oxígeno es esencial para la vida, por este motivo debe existir un equilibrio entre la demanda y la disponibilidad de oxígeno para la homeostasis del ser humano. Con frecuencia se utilizan indistintamente los conceptos de hipoxia e hipoxemia para señalar la disminución en el valor ó nivel de oxígeno, sin embargo, hay diferencias importantes en su definición.
La hipoxia es la reducción de oxígeno disponible en los tejidos mientras que, la hipoxemia es la reducción de la presión parcial de oxígeno en la sangre, por lo que pueden coexistir ambas. Esta variabilidad se puede explicar mediante los diferentes mecanismos de hipoxemia e incluyen: 1) hipoventilación, 2) alteración del equilibrio ventilación/perfusión, 3) cortocircuito cardíaco, 4) alteración de la difusión y 5) disminución de la presión inspirada de oxígeno.
MECANISMOS DE HIPOXEMIA
Hipoventilación
La hipoventilación ocurre cuando el volumen de aire que llega a los alvéolos por unidad de tiempo se encuentra disminuido ante la demanda de oxígeno que requiere el individuo, en consecuencia, habrá hipoxemia e hipercapnia de forma proporcional. Esto sucede en padecimientos que involucran el centro respiratorio como enfermedades del sistema nervioso (médula, tronco cefálico, uniones neuromusculares), anomalías de la caja torácica o enfermedades que afecten los músculos respiratorios.
Alteración del equilibrio ventilación/perfusión (V/Q)
Es la causa más común de hipoxemia. Ocurre ante cualquier proceso fisiopatológico que impacte directamente en la presión intrapleural o la gravedad, en consecuencia, tanto la ventilación como la perfusión, no tienen una distribución uniforme en las diferentes zonas de los pulmones. La relación V/Q es mayor en el vértice y menor en la base (existe un gradiente de zonas bien ventiladas con menor perfusión que se va invirtiendo conforme desciende hacia los lóbulos inferiores, denominadas Zonas de West). Dado que, la ventilación es responsable del intercambio de gases, en la región apical existirá alto contenido alveolar de oxígeno y bajo contenido de dióxido de carbono (CO2), mientras que, en la región basal ocurre lo contrario. En consecuencia, la hipoxemia se origina por una disminución de la relación V/Q, condicionado por la disminución de la presión alveolar de oxígeno y, posteriormente del oxígeno en sangre arterial.
Enfermedades con V/Q alto:
· Tromboembolismo
· Compresión vascular extrínseca
· Sobredistensión alveolar (aumento de la zona 1 de West)
Enfermedades con V/Q bajo:
· Atelectasias
· Crisis asmática
· Neumonía
· Enfisema
· Neumotórax
· Edema pulmonar
Cortocircuito cardíaco
Sucede cuando la sangre desoxigenada proveniente de los tejidos alcanza la circulación arterial sistémica sin pasar a través de una región de intercambio gaseoso. Comúnmente ocurre ante la presencia de una alteración anatómica que permite el paso de sangre de derecha a izquierda al interior del corazón o cuando no existe un adecuado retorno de sangre oxigenada a la circulación sistémica.
Este mecanismo de hipoxemia tiene una característica clave, la hipoxemia no corrige con la administración de oxígeno suplementario ya que existe un límite de compensación del consumo de oxígeno por la sangre, en el área perfundida del pulmón.
Alteración de la difusión
Esta alteración ocurre cuando se dificulta el equilibrio entre la presión alveolocapilar de oxígeno por incremento del grosor de la membrana. Esto hace que se alargue el tiempo para la difusión del oxígeno (el cual debería ser en 0.25 segundos), provocando hipoxemia.
Ejemplos:
· Asbestosis
· Sarcoidosis
· Fibrosis pulmonar idiopática
· Neumonía intersticial
· Enfermedades del tejido conectivo
o Esclerodermia
o Pulmón reumatoide
o Lupus eritematoso sistémico
o Granulomatosis con poliangeítis
o Síndrome de Goodpasture
Disminución de la presión inspirada de oxígeno
Este mecanismo se genera cuando existe un incremento en la altitud. Con el ascenso, disminuye la presión atmosférica, y por ende, cada uno de los gases, sin embargo, se mantiene constante la fracción de oxígeno atmosférico inspirado (FiO2 0.21).
Por ejemplo, la presión atmosférica a nivel del mar es de 760 mmHg, traduciéndose en una presión parcial de oxígeno inspirado (PIO2) de 160 mmHg; sin embargo, a 2000 metros de altura, la presión atmosférica disminuye a 596 mmHg, resultando en una PIO2 de 125 mmHg. Este cambio en la presión atmosférica genera una disminución en la presión alveolar de oxígeno, impactando en el diferencial de presión alveolocapilar de oxígeno, por tanto, se compromete la difusión de oxígeno a través de la membrana, contribuyendo con anormalidades en la presión parcial de oxígeno arterial y finalmente, en la saturación de hemoglobina.
Tomado de :Arte en Urgencias Médica ®️ Artículos, infografías. FOAMED
“A principios de los 80, el juego de arcade Pac-Man era dos veces más popular que el oxígeno”. - Charlie Brooker.
Dudamos que esta afirmación sea real ( bromas de oxígeno) Sin embargo la necesidad del cuerpo de oxigeno , la importancia de los mecanismos de hipoxemia, y la diferencia entre hipoxia e hipoxemia, es vital para todo médico.
Cada año tenemos nuestro congreso, ya vamos por el número VII! este año lo celebraremos en la ciudad de Mexicali B.C los días 23 a al 25 de noviembre, de manera presencial y virtual. Aún estás a tiempo de formar parte de este congreso! La fisiología respiratoria es para todos! Da click en este enlace para registrarte!
Elaborado por: Dra.Florisel Almonte Mora
Revisado por: Dra.Irlanda Alvarado Amador
Edición : Dr. Arturo Cortés-Telles/ Dr. Federico Isaac Hernández Rocha
Bibliografía
1. West JB Luks A. West's Respiratory Physiology : The Essentials. Tenth ed. Philadelphia: Wolters Kluwer; 2016.
2. Herrera Jofré A, Bertrand Navarrete P. Fisiología respiratoria: hipoxemia. Neumol Pediatr 2022; 17 (3): 76 – 79.
3. Sarkar M, Niranjan N, Banyal PK. Mechanisms of hypoxemia. Lung India. 2017 Jan-Feb;34(1):47-60.
4. Rodríguez-Roisin, R., Roca, J. Mechanisms of hypoxemia. Intensive Care Med 31, 1017–1019 (2005).
5. Jones R, Berry R. Mechanisms of hypoxaemia and the interpretation of arterial blood gases. Surgery. 2015;33(10):461-466.