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La hipoxemia (falta de oxígeno en la sangre) es una afección en la que la presión parcial de oxígeno en la sangre cae por debajo de 60 mmHg. ¿En qué condiciones ocurre la hipoxemia? ¿Qué cambios se producen en un organismo hipóxico? ¿Pueden las complicaciones poner en peligro la vida?
La hipoxemia (falta de oxígeno en la sangre) ocurre cuando hay muy poco oxígeno en la sangre. Una de las condiciones más importantes para mantener la homeostasis, es decir, el equilibrio interno del cuerpo, es mantener una adecuada oxigenación de la sangre arterial. Para asegurarlos, es necesario tener un contenido adecuado de oxígeno en el aire atmosférico, un buen funcionamiento del sistema respiratorio y un transporte eficiente de oxígeno desde los alvéolos a la sangre. Una alteración en el curso de cualquiera de estas etapas puede resultar en hipoxemia.
Tabla de contenido
- Hipoxemia e hipoxia
- Fisiología de la circulación pulmonar
- Hipoxemia: causas
- Hipoxemia y metabolismo
- Hipoxemia: síntomas
- Hipoxemia: tratamiento
- Entrenamiento físico en condiciones hipóxicas
Hipoxemia e hipoxia
La hipoxia y la hipoxemia son estados similares pero no iguales. La hipoxemia es un término más limitado, significa una reducción de la oxigenación de la sangre arterial.
La hipoxia, por otro lado, significa hipoxia de los tejidos o de todo el organismo. La causa de la hipoxia puede ser la hipoxemia, entonces estamos hablando de hipoxia hipóxica. La sangre insuficientemente oxigenada no puede entonces suministrar a los tejidos el oxígeno que necesitan. Sin embargo, conviene tener en cuenta que la hipoxia y la hipoxemia no siempre coexisten.
Sin embargo, la hipoxia también puede desarrollarse cuando los niveles de oxígeno en sangre son normales. Esto puede deberse a una reducción en el volumen de sangre circulante o un mal funcionamiento del sistema circulatorio.
Un ejemplo de tales trastornos es el accidente cerebrovascular isquémico. El coágulo de sangre bloquea la luz del vaso, la sangre (a pesar de su oxigenación suficiente) no llega al cerebro, lo que provoca su hipoxia.
La hipoxia no siempre tiene que ser una consecuencia de la hipoxemia. La disminución de la oxigenación de la sangre desencadena mecanismos para prevenir la hipoxia tisular. Un buen ejemplo es el aumento compensatorio de la frecuencia cardíaca (taquicardia). A pesar de que hay muy poco oxígeno en la sangre, un latido cardíaco más rápido proporciona a los tejidos suficiente.
La definición de hipoxemia en el mundo de las publicaciones médicas es a veces ambigua. La mayoría de los autores consideran que la disminución de la presión parcial de oxígeno en sangre por debajo de 60 mmHg es el criterio más importante.
Algunos también incluyen en esta definición una disminución en el porcentaje de saturación de oxígeno de la hemoglobina, es decir, una disminución de la saturación, por debajo del 90%. Otros consideran este parámetro como un indicador de hipoxia tisular.
Fisiología de la circulación pulmonar
Antes de explicar los mecanismos detrás de la hipoxemia, es importante comprender de dónde proviene el oxígeno y cómo se transporta.
La circulación pulmonar (denominada corriente sanguínea pequeña) comienza en el ventrículo derecho del corazón. Su función es bombear sangre no oxigenada al tronco pulmonar, que se divide en dos arterias pulmonares. Estas arterias se ramifican gradualmente en vasos de calibre cada vez más pequeño. Los más pequeños se llaman capilares (capilares) y forman una red densa que envuelve los alvéolos.
La pared capilar junto con la pared alveolar adyacente forman el llamado Barrera alveolar-capilar. Es a través de esta barrera que tiene lugar el intercambio de gases: el oxígeno penetra desde el lumen de la burbuja hasta la sangre en el capilar, mientras que el dióxido de carbono fluye en la dirección opuesta.
La sangre oxigenada se transporta luego a las venas pulmonares, desde donde se dirige a la aurícula izquierda del corazón. Vale la pena prestar atención al hecho de que en la circulación pulmonar, la sangre desoxigenada fluye en las arterias y la sangre oxigenada en las venas (a diferencia del torrente sanguíneo grande).
Hipoxemia: causas
Hay 3 condiciones básicas que deben cumplirse para garantizar niveles adecuados de oxígeno en sangre arterial:
- suficiente oxígeno en el aire que respiramos
- el flujo correcto de aire con oxígeno a través del tracto respiratorio hasta los alvéolos
- flujo constante de sangre a los vasos pulmonares y la posibilidad de que el oxígeno penetre en ellos desde el aire inhalado
Por lo tanto, el desarrollo de hipoxemia puede ser consecuencia de una variedad de situaciones, como:
- Disminución de la cantidad de oxígeno en el aire atmosférico.
Muy a menudo, experimentamos una disminución en el contenido de aire inhalado en las alturas. A medida que aumenta la altitud, la densidad del aire disminuye y la presión parcial de oxígeno disminuye. Por esta razón, permanecer en las alturas puede provocar hipoxemia y el desarrollo del mal de altura.
- hipoventilación, es decir, reducir el flujo de aire a los pulmones
La respiración ineficaz o su frecuencia demasiado baja dan como resultado un flujo insuficiente de aire oxigenado a los alvéolos.La respiración más lenta puede ser el resultado de trastornos metabólicos, uso de drogas y sobredosis de ciertos medicamentos (como anestésicos o antiepilépticos).
Los trastornos respiratorios también ocurren en enfermedades que interrumpen el trabajo de los músculos respiratorios, por ejemplo, en el grupo de enfermedades de las neuronas motoras (incluida la esclerosis lateral amiotrófica).
El centro respiratorio que impulsa la actividad inspiratorio-espiratoria se encuentra en la médula alargada en el tronco encefálico. El daño a estas estructuras (por ejemplo, debido a isquemia o trauma) puede destruir el "centro de control" de la respiración, dando como resultado hipoventilación e hipoxemia posteriores.
La respiración insuficiente también ocurre en la apnea obstructiva del sueño. Es una condición médica en la que la respiración se detiene cuando duerme.
- alteración de la relación ventilación / flujo pulmonar
La oxigenación sanguínea efectiva es posible solo en el caso de su flujo continuo a los capilares, que rodean los alvéolos adecuadamente ventilados.
Si alguna parte del pulmón está mal ventilada (por ejemplo, debido a la aspiración de un cuerpo extraño o la inflamación, como en COVID-19), no se saturará de oxígeno a pesar del flujo sanguíneo normal.
También es posible lo contrario: los alvéolos están bien ventilados y contienen la cantidad adecuada de oxígeno, pero por alguna razón la sangre no llega a los capilares.
Un ejemplo típico de un trastorno circulatorio pulmonar es una embolia pulmonar, en la que el flujo de sangre desoxigenada a los vasos pulmonares está bloqueado por un trombo inherente.
- disfunción de la barrera alveolo-capilar
La barrera alveolar-capilar permite el intercambio de gases entre la luz de los alvéolos y los capilares. Su espesamiento puede dificultar la entrada de oxígeno en la sangre. Un ejemplo de una afección en la que se altera la función de barrera es la fibrosis espontánea.
- fuga derecha-izquierda
Fisiológicamente, la mitad derecha del corazón contiene sangre desoxigenada que, después de pasar por la circulación pulmonar, termina en la mitad izquierda como sangre oxigenada. Existen enfermedades en las que la sangre desoxigenada ingresa al ventrículo izquierdo sin la etapa de oxigenación en los pulmones. A esto lo llamamos una fuga.
Las causas más comunes de derivación de derecha a izquierda son los defectos congénitos del corazón y / o los vasos grandes. La presencia de orificios en el tabique que separa las mitades del corazón, o las conexiones entre el tronco pulmonar y la aorta, permiten que la sangre no oxigenada fluya directamente hacia las arterias del torrente sanguíneo grande.
Ejemplos de defectos cardíacos congénitos con derivación de derecha a izquierda son los orificios en el tabique interventricular o interventricular y el conducto arterioso persistente (sangre que transporta sangre directamente desde el tronco pulmonar a la aorta en el útero).
Hipoxemia y metabolismo
La interrupción del suministro de oxígeno a las células provoca un cambio inmediato en su funcionamiento. Limitan su actividad y pasan a los llamados Metabolismo anaeróbico.
La hipoxia prolongada provoca el desarrollo de acidosis metabólica progresiva, lo que provoca un daño irreversible de las células y su muerte. Las consecuencias de la hipoxemia pueden ser dramáticas, incluida la insuficiencia orgánica múltiple y la muerte.
Las células nerviosas son las más sensibles a la hipoxia: pierden su función después de 1 minuto de hipoxia. Las células del músculo cardíaco sobreviven en tales condiciones durante aproximadamente 4 minutos y los músculos esqueléticos, hasta 2 horas.
La hipoxemia repentina desencadena una serie de respuestas correctivas para minimizar sus efectos. La frecuencia cardíaca aumenta y la presión arterial aumenta y la frecuencia respiratoria aumenta.
Se incluyen músculos respiratorios adicionales en el trabajo, lo que permite respirar más profundamente. En los órganos que son más importantes para la supervivencia (cerebro, corazón), los vasos sanguíneos se ensanchan para suministrarles tanta sangre como sea posible.
En los pulmones, la respuesta a la hipoxia es vasoconstricción refleja. Si una parte del pulmón no está adecuadamente ventilada, la vasoconstricción dentro de ella permite que la sangre se mueva a áreas mejor ventiladas.
La hipoxemia crónica puede provocar vasoespasmo generalizado en los pulmones. Por tanto, se desarrolla hipertensión pulmonar, lo que coloca una carga excesiva sobre el ventrículo derecho. La sobrecarga e insuficiencia del lado derecho del corazón debido a cambios en los pulmones se denomina corazón pulmonar (cor pulmonale).
Otro mecanismo de defensa en la hipoxemia crónica es la estimulación de la producción de eritropoyetina por el riñón. La eritropoyetina (EPO) es una hormona que estimula la producción de glóbulos rojos en la médula ósea. Aumentar su número permite el transporte de más oxígeno.
Hipoxemia: síntomas
El diagnóstico de hipoxemia basado en síntomas clínicos depende de su gravedad y posible compensación.
La hipoxemia aguda generalmente se manifiesta por una sensación de falta de aire, respiración rápida y mayor esfuerzo para inhalar. La frecuencia cardíaca a menudo aumenta a> 100 latidos por minuto.
Dado que las células nerviosas son las más sensibles a la hipoxia, los primeros síntomas de la hipoxia pueden estar asociados con trastornos neurológicos.
La confusión repentina, la desorientación o la alteración del habla siempre excluyen la hipoxemia.
Los síntomas de hipoxia crónica en el cuerpo pueden incluir hiperemia secundaria (aumento del número de glóbulos rojos), cianosis y el llamado dedos en forma de palo (engrosados en las puntas). La hipoxemia prolongada en los niños puede causar un desarrollo psicomotor lento.
La prueba de laboratorio para el diagnóstico de hipoxemia es la medición de gases en sangre arterial. Mide la presión parcial de oxígeno en la sangre. El rango válido para este parámetro es 75-100 mmHg.
Un resultado inferior a 60 mmHg es indicativo de hipoxemia. Una presión parcial de oxígeno tan baja suele corresponder también a una disminución de la saturación de la sangre arterial por debajo del 90%.
Hipoxemia: tratamiento
El tratamiento de la hipoxemia depende principalmente de la forma de la que se trate: aguda o crónica. El diagnóstico de hipoxemia siempre requiere determinar la estabilidad del estado del paciente.
Se requiere una intervención inmediata en caso de disnea grave, aumento de la frecuencia cardíaca, cambios en la presión arterial o síntomas neurológicos (confusión, demencia).
La hipoxemia aguda puede provocar hipoxia tisular y, en consecuencia, insuficiencia multiorgánica y muerte.
El aumento del contenido de oxígeno en la sangre se logra mediante la oxigenoterapia. Con base en los resultados de la prueba, el médico selecciona el flujo de oxígeno apropiado para el paciente, que se administra a través de una máscara especial o la llamada bigote de oxígeno.
Existen diferentes tipos de mascarillas que le permiten administrar oxígeno en varias concentraciones; la concentración más alta se logra mediante una máscara con una bolsa de reserva (hasta el 90% de oxígeno en la mezcla respiratoria).
En los casos más graves, puede ser necesario utilizar dispositivos de asistencia respiratoria creando una presión positiva en las vías respiratorias durante la inhalación. Se llama Ventilacion mecanica.
En algunos pacientes, es posible utilizar ventilación no invasiva, en la que la respiración se apoya en una máscara conectada a un ventilador. La ventilación invasiva está reservada para los enfermos más graves.
El paciente bajo anestesia general es intubado, su propia respiración es "apagada" y la ventilación es asumida por un ventilador.
Todos los métodos descritos anteriormente son tratamientos sintomáticos. La administración de oxígeno puede ayudar a estabilizar la condición del paciente, pero encontrar las causas de la hipoxia siempre es clave. La terapia de oxígeno también requiere un monitoreo constante del estado del paciente (mediciones regulares de saturación, por ejemplo, con un oxímetro de pulso, gasometría).
En enfermedades que conducen a hipoxemia crónica (con mayor frecuencia enfermedades pulmonares, como EPOC, fibrosis pulmonar, asma grave), puede ser necesaria la oxigenoterapia crónica.
Actualmente, los concentradores de oxígeno son populares en Polonia, lo que permite la terapia de oxígeno en el hogar. El paciente debe respirar a través de un bigote / máscara de oxígeno conectado a un concentrador durante al menos 15-17 horas al día.
La oxigenoterapia prolongada prolonga la supervivencia y mejora la calidad de vida de los pacientes.
Entrenamiento físico en condiciones hipóxicas
La respuesta natural del cuerpo al contenido reducido de oxígeno en el aire se ha estudiado durante muchos años en términos de su posible uso en el entrenamiento de atletas. Las ventajas de entrenar en condiciones hipóxicas incluyen un aumento en la cantidad de glóbulos rojos y la cantidad de hemoglobina y, por lo tanto, aumentar la posibilidad de transporte de oxígeno a través de la sangre.
También se producen cambios beneficiosos a nivel del metabolismo de las células musculares y su reactividad a los estímulos nerviosos.
Ha habido muchas ideas diferentes sobre cómo realizar dicho entrenamiento, así como sobre el nivel apropiado de hipoxia.
Actualmente, el entrenamiento en condiciones de alta montaña puede ser reemplazado por entrenamiento en cámaras hipóxicas, simulando la disminución del contenido de oxígeno en el aire en altitudes.
La planificación del entrenamiento hipóxico requiere ser consciente del riesgo de efectos secundarios (por ejemplo, disminución del rendimiento físico), un control continuo de la salud del atleta, así como tener en cuenta su sensibilidad individual a este tipo de entrenamiento.
Bibliografía:
- Samuel J., Franklin C. (2008) Hipoxemia e hipoxia. En: Myers J.A., Millikan K.W., Saclarides T.J. (eds) Enfermedades quirúrgicas comunes. Springer, Nueva York, NY
- Mecanismos de hipoxemia Malay Sarkar, N Niranjan y PK Banyal, Lung India. 2017 enero-febrero; 34 (1): 47–60.
- "Hipoxemia" por Steve C. Haskins, https://www.sciencedirect.com
- Interna Szczeklik 2018, Piotr Gajewski, Andrzej Szczeklik, editorial MP
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