A hipoxia é unha condición na cal o corpo ou unha rexión del queda privada dunha subministración suficiente de oxíxeno a nivel dos tecidos. A hipoxia pode clasificarse como xeneralizada, se afecta a todo o corpo, ou local, se afecta só a unha rexión do corpo. Aínda que a hipoxia adoita ser unha condición patolóxica, as variacións nas concentracións de oxíxeno nas arterias poden ser parte da fisioloxía normal; por exemplo, durante o adestramento de hipoventilaciónWoorons, Xavier, Hypoventilation training, push your limits! Arpeh, 2014, 164p. (ISBN 978-2-9546040-1-5) ou un exercicio físico extenuante.
A hipoxia é diferente da hipoxemia e anoxemia, xa que a hipoxia é o estado no cal a subministración de oxíxeno é insuficiente nun tecido (ou no corpo), mentres que a hipoxemia e a anoxemia refírense especificamente a estados nos que hai unha subministración de oxíxeno arterial baixa ou cero. Por tanto, hipoxemia refírese a que hai un nivel baixo de oxíxeno no sangue arterial (de aí a terminación emia, de hema=sangue), mentres que hipoxia é un termo máis xeral que significa que hai un contido baixo en oxíxeno en calquera tecido ou órgano ou no corpo enteiro.Martin, Lawrence (1999). All you really need to know to interpret arterial blood gases (2nd ed.). Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins. p. xxvi. ISBN 978-0683306040. A hipoxemia pode causar hipoxia (hipoxia hipoxémica), pero a hipoxia pode orixinarse por outros mecanismos tamén, como a anemia.Robert J. Mason, V. Courtney Broaddus, Thomas R. Martin, Talmadge E. King, Dean E. Schraufnagel, John F. Murray and Jay A. Nadel (eds.) (2010) Murray & Nadel's Textbook of Respiratory Medicine, 5th ed. Philadelphia: Saunders Elsevier. ISBN 1-4160-4710-7. A hipoxia na que hai unha completa deprivación de oxíxeno denomínase anoxia.
A hipoxia xeneralizada dáse en persoas sas cando ascenden a elevadas altitudes sobre o nivel do mar, o que lles causa mal de altura que pode orixinar complicacións letais: edema pulmonar de grande altitude e edema cerebral de grande altitude. A hipoxia en individuos sans tamén se dá cando se respira unha mestura de gases cun baixo contido de oxíxeno, por exemplo cando os mergulladores nadan baixo a auga, especialmente se usan sistemas de circuíto pechado de reciclaxe respiratoria, que controlan a cantidade de oxíxeno no aire subministrado. Utilízase intencionadamente unha hipoxia intermitente suave e non nociva durante os adestramentos en altitude para desenvolver unha adaptación ás prestacións atléticas tanto a nivel celular coma sistémico.
A hipoxia é tamén unha grave consecuencia dun parto prematuro nos neonatos. A principal causa disto é que os pulmóns do feto humano son uns dos últimos órganos que se desenvolven durante o embarazo. Para axudar os pulmóns a distribuír o sangue oxixenado polo corpo, os meniños con risco de hipoxia son a miúdo situados nunha incubadora, onde se lles proporciona oxíxeno por cánulas de alto fluxo cunha presión de aire positiva continua (tamén chamado berce húmido).
Signos e síntomas
Hipoxia xeneralizada
Os síntomas da hipoxia xeneralizada dependen da súa gravidade e aceleración do seu inicio.
No caso do mal de altura, no que a hipoxia se desenvolve gradualmente, os síntomas son mareo/fatiga, adormecemento do corpo/formigo das extremidades, náusea e anoxia. Na hipoxia grave, ou hipoxia de comezo moi rápido, prodúcese ataxia, confusión/desorientación/alucinacións/cambio de comportamento, dor de cabeza grave/nivel de consciencia reducido, papiloedema, dificultade respiratoria, palidez, taquicardia e hipertensión pulmonar que finalmene levan aos signos tardíos como a cianose, frecuencia cardíaca lenta/cor pulmonale e presión sanguínea baixa seguida de morte.
Como a hemoglobina é vermella escura cando non está unida ao oxíxeno (desoxihemoglobina), e dunha cor vermella máis brillante se está unida ao oxíxeno (oxihemoglobina), cando se ve a través da pel a desoxihemoglobina tende a parecer azul, polo que a pel parece dese ton. Nos casos nos que o oxíxeno é desprazado por outra molécula, como o monóxido de carbono, a pel pode aparecer con cor vermella cereixa en vez de cianótica. A hipoxia pode causar partos prematuros e danos no fígado, entre outros efectos deletéreos
Hipoxia local Se o tecido non está sendo perfundido debidamente, pode sentirse frío e aparecer pálido; se é grave, a hipoxia pode ter como resultado a cianose, unha coloración azul da pel. Se a hipoxia é moi grave, un tecido pode finalmente gangrenarse.
Pode sentirse tamén unha gran dor arredor do sitio afectado.
Causa O oxíxeno difunde pasivamente nos alvéolos pulmonares segundo o gradiente de presión. O oxíxeno difunde desde o aire inspirado, mesturado con vapor de auga, ao sangue arterial, onde a súa presión parcial é duns 100 mmHg (13,3 kPa). – Online interactive oxygen delivery calculator. No sangue o oxíxeno únese á hemoglobina, unha proteína que está no interior dos glóbulos vermellos. Unha pequena cantidade de oxíxeno é transportada en solución no sangue.A. C. Guyton. Tratado de fisiología médica. 6ª edición. 1985. Interamericana. Capítulos 40 e 41. ISBN 847-605-029-I.
Nos tecidos periféricos, o oxíxeno difunde outra vez do sangue ás células a favor do gradiente de presión (baixo nas células), e chega ás mitocondrias onde intervén na respiración celular como aceptor de electróns para producir enerxía o oxidárense a glicosa e graxas principalmente.
A hipoxia pode ser o resultado dun fallo en calquera das etapas da subministración de oxíxeno ás células. Entre as causas están unha diminución da presión parcial de oxíxeno, problemas coa difusión do oxíxeno nos pulmóns, insuficiente hemoglobina (anemia, por exemplo), problemas co fluxo sanguíneo que chega aos tecidos e problemas co ritmo respiratorio.
Experimentalmente, a difusión do oxíxeno convértese nun factor limitante (e letal) cando as presións parciais de oxíxeno arteriais caen ata os 60 mmHg (5,3 kPa) ou menos.Lorenzo Del Sorbo, Erica L. Martin, V. Marco Ranieri (2010) "Hypoxemic Respiratory Failure" In: Murray & Nadel's Textbook of Respiratory Medicine, Robert J. Mason, V. Courtney Broaddus, Thomas R. Martin, Talmadge E. King, Dean E. Schraufnagel, John F. Murray and Jay A. Nadel (eds.) 5th ed. Philadelphia: Saunders Elsevier. ISBN 1-4160-4710-7.
Case todo o oxíxeno do sangue está unido á hemoglobina, polo que interferir con esta molécula transportadora limita a subministración de oxíxeno á periferia. A presenza de hemoglobina multiplica por 40 a capacidade de transporte de oxíxeno do sangue, e a capacidade de transportar oxíxeno desta proteína depende da presión parcial de oxíxeno no ambiente, unha relación descrita pola curva de disociación oxíxeno-hemoglobina. Cando se interfire coa súa capacidade de transporte orixínase un estado hipóxico.
Isquemia
Isquemia significa insuficiente fluxo sanguíneo a un tecido, e pode ter como resultado a hipoxia. Esta denomínase 'hipoxia isquémica'. Pode incluír un evento embólico, un infarto de miocardio que diminúe o fluxo sanguíneo global na zona ou un trauma no tecido que orixina un dano. Un exemplo de fluxo sanguíneo insuficiente que causa hipoxia local é a gangrena que se produce na diabetes.WebMD Gangrene
Doenzas como a enfermidade vascular periférica poden tamén orixinar hipoxia local. Por esata razón os síntomas son peores cando se usa o membro afectado. Tamén se pode sentir dor como resultado do incremento de ións hidróxeno que causan unha diminución do pH sanguíneo (acidez) como resultado do funcionamento do metbolismo anaerobio.
Hipoxia hipoxémica
Refírese especificamente a estados hipóxicos nos que o contido arterial de oxíxeno é insuficiente. Pode ser causada por alteracións no estímulo respiratorio, como na alcalose respiratoria, derivación fisiolóxica ou patolóxica do sangue, doenzas que interfiran coa función pulmonar que teñen como resultado unha descompensación na relación ventilación-perfusión, como unha embolia pulmonar ou alteracións na presión parcial de oxíxeno no ambiente ou nos alvéolos pulmonares, como pode ocorrer a elevadas altitudes ou cando unha persoa se mergulla na auga a certa profundidade.
Envelenamento por monóxido de carbono
O monóxido de carbono (CO) compite co oxíxeno por unirse ás moléculas de hemoglobina. Como o monóxido de carbono ten unha afinidade polo sitio de unión da hemoglobina centos de veces maior que a do oxíxeno, pode impedir o transporte de oxíxeno. O envelenamento por monóxido de carbono pode ser agudo, como nas intoxicacións con fume ou durante un período de tempo, como cando se fuma un cigarro. Debido a procesos fisiolóxicos, o monóxido de carbono mantense a un nivel de 4 a 6 ppm. Este increméntase en áreas urbanas (de 7 a 13 ppm) e nos fumadores (de 20 a 40 ppm). Un nivel de monóxido de carbono de 40 ppm equivale a unha redución nos niveis de hemoglobina de 10 g/L.A fórmula pode utilizarse para calcular a cantidade de monóxido de carbono unido á hemoglobina. Por exemplo, a un nivel de CO de 5 ppm, ou a baixada da porcentaxe da hemoglobina en sangue. (Wald et al., 1981)
O monóxido de carbono ten un segundo efecto tóxico, consistente en que elimina o cambio alostérico da curva de disociación do oxíxeno e move a base da curva á esquerda. Ao facelo, é menos probable que a hemoglobina libere o oxíxeno que leva nos tecidos periféricos.Martin, Lawrence. (1992) All you really need to know to interpret arterial blood gases. 2nd edition ISBN 0-683-30604-9 Certas variantes anormais da hemoglobina teñen tamén unha afinidade máis alta polo oxíxeno, polo que liberan menos facilmente o oxíxeno nos tecidos periféricos.
Altitude O mal de altura ou de montaña está causado por respirar o aire cunha presión parcial de oxíxeno baixa que hai a elevadas altitudes. Poden aparecer algúns síntomas aos 1 500 m de altura, pero o máis común é que empecen a aparecer a partir dos 2 400 m. Presenta un conxunto de síntomas non específicos, parecidos ao dun "arrefriado, envelenamento por CO ou unha resaca".The Mountaineers. Mountaineering: The Freedom of the Hills, 7th Edition. Seattle, WA: Mountaineers Books, 2003. O mal de alturaou montaña agudo pode progresar ata orixinar un edema pulmonar de grande altitude ou edema cerebral de grande altitude, que poden ser ambos mortais, e só se poden curar descendendo inmediatamente a menores altitudes ou administrando oxíxeno. Os síntomas máis graves orixínanse polo edema (acumulación de fluídos nos tecidos do corpo), que poden orixinar os mencionados edemas pulmonar e cerebral. A causa fisiolóxica deste tipo de edemas debidos á altitude non está clara. Porén, crese que o edema cerebral é causado pola vasodilatación local dos vasos sanguíneos cerebrais en resposta á hipoxia, o que ten como resultado un maior fluxo sanguíneo e, en consecuencia, maiores presións capilares. Por outra parte, o edema pulmonar pode deberse a unha vasoconstrición xeral na circulación pulmonar (normalmente unha resposta a descompensacións na proporción ventilación-perfusión rexional), o cal, cun gasto cardíaco constante ou incrementado, tamén orixina un aumento nas presións capilares.
Gases respiratorios hipóxicos
O gas respiratorio durante os mergullos con bombonas de oxíxeno pode conter unha presión parcial de oxíxeno insuficiente, especialmente se funcionan mal os sistemas de reciclaxe do aire (rebreathers). En tales situacións pode producirse inconsciencia sen síntomas, xa que os niveis de dióxido de carbono (que se perciben doadamente) son normais e o ser humano percibe mal a hipoxia como tal.