A hipoxia aparece quando os tecidos recebem uma quantidade inadequada de oxigênio. Isto conduz a uma interrupção da função celular e pode ocorrer uma mudança no metabolismo anaeróbico e como consequência acidose lática. O baixo conteúdo de oxigênio no sangue, também conhecido como hipoxemia, é uma das principais causas de hipoxia, porém não é a única.

A hipoxia pode se dividir melhor em 4 categorias principais:

> Hipoxemia
> Hipoxia anêmica
> Hipoxia isquêmica
> Hipoxia histotóxica

É a hipoxia que se refere ao estado de baixa concentração de oxigênio no sangue, e depende, em grande parte, de 5 fatores chaves. 

Altitude: a medida em que a pessoa se desloca a altitudes maiores, a pressão barométrica diminui, o que leva a diminuição da quantidade de oxigênio inspirado, apesar de uma FiO₂ estável. Na altitude extrema, o pulmão saudável não teria O₂ suficiente no ar inspirado para ser fornecido adequadamente ao metabolismo tecidual.

Ventilação: a se refere ao fornecimento de gases aos alvéolos e está diretamente relacionada com a eliminação de CO₂. A hipoventilação conduziu ao acúmulo de CO₂, diminuição da depuração de CO₂ e a subsequente diminuição da concentração de oxigênio alveolar. Em muitos processos da doença, um aumento no CO₂ pode gerar um maior trabalho respiratório e se correlaciona com a distensibilidade pulmonar e a resistência das vias respiratórias. Por exemplo, um paciente com uma exacerbação aguda da asma terá uma resistência elevada nas vias respiratórias, o que exacerbará o trabalho respiratório. 

Disfunção de oxigênio: é a capacidade do oxigênio de passar pelos alvéolos e rodear as membranas capilares de maneira efetiva. O transporte pode ser afetado por um processo patológico tecidual primário, como a fibrose pulmonar. 

Coincidência de ventilação/perfusão: existe um equilíbrio entre a oxigenação dos alvéolos e o fluxo sanguíneo através de seus capilares. A discrepância entre esses dois fatores aparecerá quando o sangue flui através de alvéolos inadequadamente ventilados ou não atinge alvéolos adequadamente ventilados. Exemplos disso são a embolia pulmonar, na qual a perfusão é obstruída, e o estado asmático, no qual o colapso das vias aéreas causa aprisionamento de ar e obstrução da ventilação. O desequilíbrio pode ser corrigido pela inalação de excesso de O₂, pois mesmo as áreas pulmonares mal ventiladas receberão fluxo adequado de oxigênio. É importante notar que, no estado normal, a correspondência ventilação/perfusão é heterogênea em diferentes áreas do pulmão e que é exacerbada sob certas condições que afetam a incompatibilidade V/Q (por exemplo, asma, pneumonia).

Bypass sanguíneo ou curto-circuito: refere-se ao curto-circuito do processo pelo qual o sangue recebe oxigenação. Em outras palavras, o sangue entra na circulação sistêmica antes de receber oxigenação adequada. Exemplos clássicos de desvio da corrente sanguínea ocorrem com defeitos anatômicos como os do septo interventricular. Outro exemplo é a presença de um tampão mucoso em um brônquio principal, que impedirá que o O₂ chegue aos alvéolos e finalmente chegue ao sangue. De qualquer forma, uma fração do O₂ inspirado não preencherá os alvéolos que estão recebendo sangue e, portanto, a hipoxemia não será corrigida.

A hipoxia pode ocorrer se o sangue possuir uma capacidade de transporte de oxigênio criticamente baixa. 

As mudanças agudas no nível de hemoglobina (como a anemia por perda de sangue aguda e o choque hipovolêmico) podem provocar uma diminuição do transporte de oxigênio aos tecidos. Além disso, também pode resultar de mudanças na funcionalidade da hemoglobina, como na intoxicação aguda por monóxido de carbono, onde há muitas moléculas de hemoglobinas que simplesmente não podem unir-se ao oxigênio.

A hipoxia pode resultar de uma diminuição crítica do fluxo de sangue oxigenado aos tecidos periféricos.

Condições sistêmicas, como o choque cardiogênico, podem provocar uma diminuição da oxigenação do sangue durante o intercâmbio gasoso pulmonar, assim como o fornecimento global inadequado de sangue aos órgãos centrais e periféricos. As condições localizadas podem impedir a difusão celular de O2 ou impedir focalmente o fluxo de sangue oxigenado.

A hipoxia pode dever-se a baixa utilização de oxigênio pelos tecidos. Isso pode ocorrer com venenos celulares diretos (overdose de cianeto, colchicina) ou demanda tecidual anormalmente alta de O₂.

Embora não haja um valor laboratorial único para medir diretamente a hipoxia, deve ser suspeita em qualquer paciente com ansiedade, confusão e inquietude, que podem ser sinais precoces de hipoxia e podem preceder as mudanças nos sinais vitais.

A marca registrada da hipoxemia é a SpO₂ baixa, uma das principais causas de hipóxia, e pode ser suspeitada em qualquer paciente com saturação de O₂ <90% (ou <88% em pacientes com doença pulmonar crônica).

A acidose láctica pode se desenvolver em resposta ao metabolismo anaeróbico, à hipóxia tecidual ou ao aumento do pico de catecolaminas, e pode ser detectada na gasometria.

1. Estabilidade do paciente: É fundamental verificar o estado geral e os sinais vitais.

> Avaliação das vias aérea, respiração e circulação

Em qualquer paciente que possa estar experimentando uma doença crítica (incluindo a hipoxia) o correto é avaliar as vias respiratórias, a respiração e a circulação.

O paciente está protegendo suas vias respiratórias?

Embora seja raro, a hipoxia pode ser devido a um estreitamento crítico das vias respiratórias dando lugar ao estridor na ausculta pulmonar. Em crianças, a presença de estridor laríngeo requer pesquisa de obstrução de vias aéreas superiores. A hipóxia pode ser observada em lesões graves por inalação de fumaça, que podem se manifestar com estertores e roncos, e levar ao comprometimento iminente das vias aéreas.

A parede toráxica sobe e diminui por igual?

Os pacientes com fraturas costais significativas que provocam uma parede torácica instável podem ter uma ventilação inadequada e desenvolver hipoxia, assim como acidose.

O paciente está taquicardíaco? Os pulsos vitais estão presentes?

Os pulsos filiformes podem indicar perda de volume intravascular. Nos pacientes com trauma, isto pode ser uma manifestação de choque hemorrágico, sendo vital a reanimação, para prevenir a hipoxia tecidual. No paciente com infecção grave, a taquicardia pode ser a manifestação de mudanças de fluídos mediados pela inflamação e a subseguinte hipoperfusão de órgãos e dano isquêmico.

> Sinais vitais

Em qualquer paciente instável é crucial obter um conjunto completo de sinais vitais, que provavelmente sejam anormais e possam ajudar a dilucidar a etiologia subjacente da instabilidade do paciente.

É mais provável que a hipóxia aguda se manifeste com um aumento da frequência respiratória (>24) e um aumento da frequência cardíaca (>100), mas a ausência dessas não devem excluir a possibilidade de hipóxia.

Nas doenças com hipoxemia e hipercapnia, além da frequência respiratória, o organismo tentará aumentar o volume corrente com o objetivo de aumentar a ventilação alveolar. Pacientes com perda abrupta de volume intravascular podem desenvolver taquicardia e hipotensão e, à medida que a hipovolemia piora, aumentar a frequência respiratória para compensar a hipóxia tecidual subsequente.

Pacientes com hipotensão arterial podem apresentar hipóxia devido à má perfusão e justificam investigação imediata da causa subjacente. Pacientes hipóxicos por choque séptico podem ser hipertérmicos ou hipotérmicos. Isso pode ser melhor identificado medindo a temperatura central (como a temperatura retal).

As leituras da oximetria de pulso são propensas a imprecisões, especialmente em pacientes instáveis, e devem sempre ser consideradas em um contexto clínico.

2. Histórico e exame físico

No paciente instável, o histórico pode ser limitado. No entanto, no paciente estável é importante realizar um histórico clínico e uma exame físico completo, sendo este o primeiro passo importante.

O paciente tem antecedentes de doença cardíaca ou pulmonar?

Os pacientes com doença cardiovascular pré-existente possuem mais probabilidades de desenvolver uma hipoperfusão dos órgãos terminais e um estado hipóxico posterior.

Os pacientes com doença pulmonar subjacente são propensos a desenvolver mudanças fisiológicas que aumentam o risco de hipoxemia e a subsequente hipoxia, incluindo diminuição do impulso ventilatório, processos obstrutivos das vias respiratórias, espessamento do septo alveolar, inflamação e fibrose e dano alveolocapilar.

Há antecedentes de tabagismo?

O tabagismo foi associado com maior risco de hipoxia, pela alteração fisiológica da função pulmonar. Os níveis de monóxido de carbono no sangue podem estar elevados nos fumantes crônicos, nos quais foram relatadas elevações graves e sintomas de hipóxia.

> Exame físico

O aspecto geral do paciente pode orientar sobre a etiologia.

• A cianose pode aparecer primeiro nos lábios e nas pontas dos dedos distais e ser um sinal de hipoxemia grave. A descoloração difusa, opaca e vermelha da pele pode ser um sinal de toxicidade por cianeto.
• A palidez pode ser um sinal de anemia devido à perda aguda de sangue.
• Crepitações na ausculta pulmonar podem indicar insuficiência cardíaca se for bilateral ou pneumonia lobar se for focal e unilateral.
• A ausência de sons respiratórios pode indicar acidente vascular cerebral ou colapso pulmonar.
• As extremidades distais podem estar quentes no choque distributivo ou frias e úmidas em um paciente com hemorragia.
• Pele vermelho-cereja e membranas mucosas são achados post-mortem comuns em envenenamento.

A aparição macroscópica do sangue no exame retal pode indicar anemia por perda aguda de sangue.

3. Avaliação inicial

> Saturação arterial de O₂ (SaO₂)

A SaO₂ descreve a quantidade de oxigênio unido a hemoglobina e os valores normais oscilam entre 95% e 100%.

Uma maneira rápida de avaliar isso é com a oximetria de pulso. Com base na absorção conhecida de luz em comprimentos de onda específicos de sangue oxigenado e desoxigenado, a oximetria de pulso utiliza espectrofotometria para calcular a SaO₂ (SpO₂) estimada. A precisão desta medição depende em parte da força precisa do sinal traduzido em uma forma de onda, que normalmente deve ser nítida, com um entalhe dicrótico claro.

Estados de baixa perfusão terão formas de onda sinusais de baixa amplitude. Nestes pacientes (como aqueles com baixo débito cardíaco, vasoconstrição periférica ou hipotermia), as medições de SpO₂ devem ser realizadas com cautela.

As leituras de SpO₂ também devem ser feitas com cautela em pacientes com esmalte de unha, que pode interferir significativamente na absorção de luz nos comprimentos de onda utilizados pela oximetria de pulso, bem como em pacientes com pigmentação cutânea mais escura.

É importante observar que a SpO₂ é frequentemente imprecisa em pacientes com intoxicação por CO. Na verdade, como a oxiemoglobina e a carboxihemoglobina têm propriedades de absorção semelhantes à luz vermelha, em pacientes com intoxicação por CO; a oximetria de pulso geralmente estima a SaO₂ verdadeira como normal ou falsamente elevada; Essa propriedade de absorção também é a razão pela qual os pacientes com intoxicação por CO apresentam uma aparência vermelho-cereja.

A metemoglobinemia é outra doença em que as suas propriedades de absorção de luz vermelha tornarão a oximetria de pulso pouco fiável e é a razão pela qual a toxicidade significativa altera frequentemente as estimativas de SaO₂ da oximetria de pulso em cerca de 85%.

Deve-se também ter cuidado ao usar a oximetria de pulso para medir a tendência do SO₂ em pacientes gravemente enfermos, nos quais foi demonstrado que os efeitos da acidose e da anemia interferem na correlação das estimativas da oximetria de pulso e da SaO₂ verdadeira.

Novos oxímetros de pulso de múltiplos comprimentos de onda projetados para medir metemoglobina e carboxiemoglobina podem melhorar as capacidades futuras de monitoramento de O₂.

> Análise de gases no sangue arterial (GSA)

A análise de GSA proporciona informação sobre a ventilação alveolar, a oxigenação e o equilíbrio ácido-base.

Na avaliação destes processos fisiológicos chave, o GSA medem a pressão parcial de O₂ arterial (PaO₂) e de CO₂ (PaCO₂) e, Comparada à oximetria de pulso, é uma ferramenta mais definitiva para avaliar a oxigenação e a ventilação. A PaO₂ normal está entre 80 e 100 mmHg e, como causa de hipoxemia, valores mais baixos podem indicar hipóxia. O conhecimento do seu valor também é útil no manejo de pacientes em suporte ventilatório.

A PaCO₂ normal é considerada 35 a 45 mmHg, e seus níveis podem estar elevados em situações de aumento do metabolismo ou diminuição da ventilação; Em qualquer caso, a acuidade da hipercapnia pode ser avaliada com base em quaisquer alterações concomitantes ao bicarbonato (HCO₃).

Elevações na PaCO₂ em relação à linha de base no desconforto respiratório associadas ao aumento do trabalho respiratório podem indicar insuficiência respiratória e servir como indicação para suporte ventilatório. Embora a maioria dos ensaios ABG meçam diretamente o pH e a PaCO₂, as alterações de base e o HCO₃ são calculados indiretamente; especialmente em pacientes gravemente enfermos. Estes últimos cálculos podem ser altamente variáveis ​​e devem ser interpretados com cautela.

Essa medição rápida e direta do pH pode ser essencial em pacientes com distúrbios metabólicos, como sepse grave, cetoacidose diabética e alcoólica, trauma, insuficiência respiratória aguda, parada cardíaca e DPOC. Nessas situações, a gasometria venosa (VBG), que pode ser clinicamente preferida por vários motivos, também é confiável.

É imperativo interpretar sempre os GSA dentro do contexto clínico do paciente. 

A precisão dos dados coletados de uma amostra de gasometria arterial é particularmente suscetível a erros, e deve-se ter cuidado para confirmar se a amostra de sangue é verdadeiramente arterial (e não venosa) por natureza, remover completa e rapidamente quaisquer bolhas de ar, inspecionar se há coágulos, e ter a amostra analisada em até 30 minutos após o horário da coleta.

A amostragem ABG é ainda mais propensa a erros em pacientes com PaO₂ elevada, como aqueles com níveis elevados de O₂ suplementar ou nos quais há suspeita de fisiologia de shunt arterial, bem como pacientes com leucocitose ou trombocitose. O teste ABG deve ser realizado dentro de 5 minutos.

> Análise de gás em sangue venosa (GSVV)

Em comparação com ABGs, a punção para VSM é normalmente mais rápida de se realizar, menos dolorosa e apresenta menor risco de complicações, como lesão arterial e trombose. Devido a esses benefícios potenciais, ao estabelecer o estado ácido-básico e avaliar a função respiratória no PS, a análise da VSM deve ser considerada. Este ensaio não é inferior em sua capacidade de detectar anormalidades ácido-base em doenças críticas, como doença arterial coronariana e exacerbações agudas da DPOC.

Deve-se ter cautela em casos de comprometimento hemodinâmico grave, como choque grave ou parada cardíaca, quando a análise do lactato do sangue venoso e do pH demonstrou ser menos confiável.

Além disso, embora a VSM possa ser útil na detecção de hipercapnia arterial, ela se correlaciona mal com os resultados do GAO na análise de pO₂ e pCO₂ e é clinicamente imprevisível.

> Imagens

A imagem do tórax pode ajudar a determinar a causa subjacente da hipóxia.

A radiografia de tórax pode ser útil no diagnóstico de distúrbios focais das vias aéreas, como pneumonia, síndrome do desconforto respiratório agudo, hiperinsuflação pulmonar e edema pulmonar. Uma radiografia de tórax inicial nem sempre consegue elucidar uma etiologia subjacente.

A TC de tórax pode ser útil para fornecer mais detalhes. A evidência de lesão por inalação de fumaça pode estar ausente na radiografia de tórax inicial, mas servirá como avaliação inicial em tais casos.

> Hipoxia hipoxêmica

Alta altitude: edema pulmonar de grande altitude.

Hipoventilação: depressores do sistema nervoso central (opioides), hipotireoidismo, neuromuscular (miastenia gravis, síndrome de Guillain-Barré), doença nervosa (lesões da coluna cervical, lesões do nervo frênico), lesão da parede torácica (tórax instável).

Baixa Difusão: edema, contusão, doença pulmonar obstrutiva crônica, doença pulmonar intersticial.

Incompatibilidade ventilação/perfusão (V/Q): doença pulmonar obstrutiva crônica, asma, obstrução de mucosa, hipertensão.

Shunt: Malformação arteriovenosa intracardíaca, pneumonia, atelectasia, síndrome do desconforto respiratório agudo.

> Hipoxia anêmica

Anemia por perda aguda de sangue, choque hemorrágico, envenenamento por monóxido de carbono, metemoglobinemia.

> Hipoxia isquêmica

Global: choque cardiogênico (infarto do miocárdio, insuficiência cardíaca), choque distributivo (anafilaxia, sepse grave), choque obstrutivo (tamponamento, pneumotórax hipertensivo), aumento da demanda (convulsões, calafrios).

Local: obstrução arterial, edema intersticial.

> Hipoxia histotóxica

Envenenamento por cianeto, sulfeto de hidrogênio.

> Manter uma via aérea patente

O primeiro passo no manejo das vias aéreas é avaliar se a via aérea está patente. Pacientes hipóxicos com insuficiência respiratória ou comprometimento da consciência podem não ser capazes de proteger a patência de suas vias aéreas, portanto a intubação endotraqueal pode ser justificada. Pacientes com insuficiência respiratória que apresentam sinais de fadiga (como letargia, aumento do uso de músculos acessórios, diminuição da frequência e profundidade da respiração) podem descompensar sem suporte ventilatório, nos quais a intubação também pode ser necessária. O manejo das vias aéreas é particularmente importante em lesões por inalação e a avaliação abrangente e a estratificação de risco do comprometimento iminente das vias aéreas podem ser realizadas com broncoscopia com fibra óptica.

> Aumentar o teor de oxigênio do ar inspirado

O oxigênio suplementar é a base da terapia para muitos casos de hipóxia e pode ser dividido em dispositivos que fornecem oxigênio de baixo fluxo, oxigênio de alto fluxo e ventilação com pressão positiva. Oxigênio suplementar com FiO₂ de 100% deve ser administrado a qualquer paciente com suspeita de lesão por inalação, cujo objetivo fisiológico seja reverter e deslocar rapidamente o monóxido de carbono dos locais de ligação da hemoglobina.

> Ventilação com Pressão Positiva

A ventilação não invasiva com pressão positiva tem indicações bem estudadas para exacerbações da DPOC, exacerbações agudas de asma, edema pulmonar cardiogênico agudo, desmame da ventilação mecânica, insuficiência respiratória e prevenção de seu agravamento, e em pacientes com ordem de não intubação. Nestes casos, a pressão ventilatória positiva funciona fisiologicamente para aumentar o débito cardíaco, melhorar o fornecimento de oxigênio, melhorar a mecânica respiratória e reduzir o esforço respiratório. A intubação endotraqueal deve ser considerada nos casos em que a ventilação não invasiva é contraindicada, como em pacientes com estado mental alterado, vômitos, secreções abundantes, incapacidade de proteger as vias aéreas, obstrução das vias aéreas superiores.

> Melhorar a capacidade de disseminação

Nos casos agudos de hipóxia devido a patologia pulmonar subjacente, o objetivo geral é tratar essa causa secundária, o que em alguns casos pode envolver a melhoria da difusão do oxigênio através das membranas alvéolo-capilares. Diuréticos e vasodilatadores pulmonares podem ser considerados em casos de edema pulmonar, e esteroides em doença pulmonar intersticial. A oxigenação por membrana extracorpórea (ECMO) é o meio mais invasivo de aumentar a capacidade de difusão de oxigênio e seu uso é indicado em um subconjunto de casos refratários de hipóxia.

Em última análise, os casos agudos de hipóxia requerem tratamento da causa subjacente.

• O mal da altitude pode exigir tratamento com esteróides e oxigênio hiperbárico.
• Pacientes com hipóxia grave devido à Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo (SDRA) podem ser colocados em posição prona para melhorar a incompatibilidade V/Q, melhorar a oxigenação e diminuir a mortalidade.
• A base da terapia para casos de choque séptico grave pode incluir líquidos, antibióticos e medicamentos para aumentar a pressão arterial.
• Pacientes com perda sanguínea gastrointestinal aguda e alterações hemodinâmicas podem necessitar de transfusões de sangue, principalmente quando os níveis de hemoglobina atingem 7 a 8 g/dL.
• Além da oxigenação e do suporte ventilatório, os pacientes com hipóxia por choque cardiogênico podem necessitar de manejo agressivo de fluidos, suporte vasopressor ou colocação de um dispositivo mecânico de suporte circulatório.
• A hipóxia devido à isquemia e obstrução arterial pode exigir consulta cirúrgica para terapia intravascular percutânea.
• A hidroxocobalamina, um precursor da vitamina B-12, deve ser considerada um agente de primeira linha no paciente com suspeita de toxicidade por cianeto, nos quais o tratamento se liga ao cianeto tóxico e forma um composto estável excretado na urina.

Caso I: O paciente apresentava síndrome de platipneia-ortodexia (POS), doença caracterizada por dispneia posicional (platipneia) e hipoxemia na posição vertical (ortodexia). Ao contrário da ortopneia, é aliviada ao deitar-se. Sua causa subjacente foi o desvio de sangue através de um forame oval patente (FOP), que é a causa mais comum da síndrome POS. Essa normalmente se apresenta em um paciente idoso com defeitos anatômicos cardíacos subjacentes que mais tarde na vida desenvolveram novas anormalidades anatômicas ou funcionais secundárias, levando à fisiologia do shunt clinicamente significativa e subsequente hipoxemia. O caso destacou a necessidade de manter um elevado nível de suspeita em casos que permanecem refratários ao tratamento padrão.

Caso II: O paciente apresentou metemoglobinemia congênita, que não foi evidente ao nascimento devido ao fenômeno de alteração da hemoglobina. Caso contrário, as pessoas saudáveis ​​têm uma pequena quantidade de metemoglobina no seu corpo. Esta doença é caracterizada por uma deficiência na enzima citocromo b5 redutase (b5R), que perturba a via bioquímica responsável pela redução da metemoglobina à hemoglobina normal no sangue. Notou-se que o paciente tinha pai com doença semelhante. Deve-se suspeitar de metemoglobinemia em qualquer paciente com cianose e SpO₂ anormais que não responda à suplementação de oxigênio. Nem sempre é detectado pela oximetria de pulso e requer análise de gases sanguíneos, que demonstraram uma concentração de metemoglobina de 10,6% neste paciente. O diagnóstico formal é feito com sequenciamento de DNA. O tratamento primário para metemoglobinemia é o azul de metileno e deve ser administrado 1-2 mg/kg IV.