La insuficiencia respiratoria aguda puede ser causada por cualquier cosa que resulte en un intercambio de gases inadecuado en los pulmones. Cuando una persona respira, los pulmones absorben dióxido de carbono (CO2) del torrente sanguíneo y la sangre absorbe oxígeno; El intercambio de gases inadecuado da como resultado niveles altos de dióxido de carbono o niveles bajos de oxígeno en la sangre. «Agudo» se refiere a un desequilibrio que se desarrolla muy rápidamente, desde unos pocos minutos hasta una hora. La insuficiencia respiratoria aguda puede deberse a una lesión, una enfermedad o problemas con el flujo sanguíneo.
Las causas de insuficiencia respiratoria aguda se clasifican en hipoxémicas o hipercápnicas. La insuficiencia hipoxémica, conocida como insuficiencia respiratoria tipo 1, se refiere a causas que reducen la cantidad de oxígeno en la sangre a presiones inferiores a 60 milímetros de mercurio (mmHg). La presión normal de oxígeno en la sangre varía de 85 a 100 mmHg. Las principales causas de insuficiencia respiratoria aguda hipoxémica son el sangrado o la acumulación de líquido en los pulmones.
La insuficiencia respiratoria hipercápnica o tipo 2 se debe a la acumulación de dióxido de carbono en la sangre. La presión normal de dióxido de carbono en la sangre varía de 35 a 45 mmHg; los niveles hipercápnicos son más altos, por encima de 50 mmHg. Las principales causas de insuficiencia respiratoria aguda hipercápnica incluyen pérdida del conocimiento, enfermedad pulmonar e hipoventilación o frecuencia respiratoria baja.
Varios tipos de enfermedades pulmonares pueden causar insuficiencia respiratoria aguda tanto de tipo 1 como de tipo 2. La neumonía y la fibrosis quística hacen que los pulmones se llenen de líquido. El enfisema y el asma grave pueden provocar la acumulación de CO2 a medida que los pulmones o las células pulmonares se bloquean. En cada una de estas condiciones, los niveles de oxígeno en sangre se reducen y el CO2 no puede liberarse de la sangre.
Las condiciones que limitan el flujo sanguíneo a los pulmones, como la embolia pulmonar, también resultan en un intercambio de gases inadecuado. Una embolia pulmonar es un bloqueo de las arterias pulmonares de modo que la sangre no puede llegar a las células pulmonares para intercambiar dióxido de carbono por nuevo oxígeno. Se acumulan altos niveles de dióxido de carbono en el torrente sanguíneo, que eventualmente alcanzan niveles lo suficientemente altos como para causar insuficiencia respiratoria.
Las lesiones en partes específicas del cuerpo pueden causar insuficiencia tanto hipecápnica como hipoxémica. Un golpe severo en la cabeza o una sobredosis de alcohol o drogas pueden alterar las funciones cerebrales que controlan los pulmones, reduciendo la frecuencia respiratoria. Un fuerte golpe en el pecho puede dañar las costillas o el tejido pulmonar, provocando una respiración inadecuada. Si una costilla rota perfora el pulmón, entonces puede ocurrir insuficiencia respiratoria aguda debido al sangrado.