Este documento trata sobre la hipoxia y la cianosis. Explica que la hipoxia ocurre cuando no hay suficiente oxígeno disponible para las células. Describe las causas de hipoxia, incluyendo problemas respiratorios, anemia, problemas circulatorios y aumento de las necesidades de oxígeno de los tejidos. También explica las adaptaciones al cuerpo como la hiperventilación y la vasodilatación, pero que en algunos casos estos mecanismos pueden empeorar la condición.

1. TEMA # 7: HIPOXIA Y
CIANOSIS
DR. ELOY JIMÉNEZ CHUCA
MEDICO ESPECIALISTA EN MEDICINA INTERNA
GESTIÓN 2022

2. HIPOXIA
• La función fundamental de los aparatos cardiaco y respiratorio es el suministro
de oxígeno (02), sustratos a las células y la eliminación del dióxido de carbono
(CO2) y otros productos metabólicos de ellas. La conservación adecuada de tal
función depende de la integridad de los aparatos cardiovascular y respiratorio,
concentraciones adecuadas de eritrocitos y hemoglobina, así como del aporte de
gas inspirado que contenga concentraciones suficientes de oxígeno.
• RESPUESTAS A LA HIPOXIA
• El descenso en la disponibilidad de 02 para las células inhibe la fosforilación
oxidativa y aumenta la glucólisis anaerobia. Este cambio del metabolismo
aerobio al anaerobio, el efecto Pasteur, mantiene la producción de 5' -trifosfato
de adenosina (ATP, adenosine 5' -triphosphate), aunque reducida.

3. HIPOXIA
• En la hipoxia grave, cuando la producción de ATP es insuficiente para satisfacer las
necesidades de energía para el equilibrio iónico y osmótico, la despolarización de la
membrana celular permite la entrada descontrolada de iones de calcio (Ca2+) y la
activación de fosfolipasas y proteasas dependientes de Ca2+. Estos hechos, a su vez,
provocan edema celular y activan las vías apoptósicas y por último la muerte celular.
• Las adaptaciones a la hipoxia están mediadas en parte por la regulación en el
aumento de los genes que codifican diversas proteínas, incluidas enzimas
glucolíticas, como la cinasa de fosfoglicerato y la fosfofructocinasa, además de los
transportadores de glucosa Glut-1 y Glut-2, y por los factores de crecimiento, como
el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF, vascular endothelial growth
factor) y la eritropoyetina, que intensifica la producción de eritrocitos. El aumento
inducido por la hipoxia en la expresión de estas proteínas clave está regulado por el
factor de trascripción sensible a la hipoxia: factor-1 inducible por hipoxia (HIF-1,
hypoxiainducible factor-1).

4. HIPOXIA
• Durante la hipoxia, las arteriolas sistémicas se dilatan, al menos en parte,
por la abertura de los conductos KATP en las células de músculo liso
vascular debido al descenso en la concentración de ATP inducido por la
hipoxia. En contraste, en las células del músculo liso vascular pulmonar, la
inhibición de los conductos de K+ causa despolarización, la cual a su vez
activa los conductos de Ca2+ activados por voltaje que incrementan el
Ca2+ citosólico e inducen la contracción de la célula muscular lisa. La
constricción arterial pulmonar inducida por la hipoxia desvía la sangre de
las porciones mal ventiladas hacia partes mejor oxigenadas de los
pulmones; sin embargo, también aumenta la resistencia vascular
pulmonar y la poscarga ventricular derecha.

5. HIPOXIA
• Efectos en el sistema nervioso central Los cambios en el sistema nervioso
central (SNC), sobre todo en los centros superiores, son consecuencias muy
importantes de la hipoxia. La hipoxia aguda altera el criterio y la coordinación
motora, lo cual genera un cuadro clínico parecido al de la intoxicación
alcohólica aguda. La enfermedad de grandes altitudes se caracteriza por
cefalea consecutiva a vasodilatación cerebral, síntomas del tubo digestivo,
mareo, insomnio, fatiga o somnolencia. La constricción arterial pulmonar y a
veces venosa causa fuga capilar y edema pulmonar por alturas elevadas
(HAPE, high-altitude pulmonary edema) (cap. 33), lo cual intensifica la
hipoxia y favorece más la vasoconstricción. En casos inusuales se produce
edema cerebral por alturas elevadas (HACE, high-altitude cerebral edema),
que se manifiesta por cefalea intensa y papiledema y puede causar coma.

6. HIPOXIA
• Conforme la hipoxia se agrava, se afectan los centros reguladores del
tallo encefálica; la muerte casi siempre ocurre por insuficiencia
respiratoria.
• Efectos en el aparato cardiovascular La hipoxia aguda estimula el
arco reflejo de los quimiorreceptores para inducir la
venoconstricción y la vasodilatación arterial sistémica. Esos cambios
agudos se acompañan de incremento transitorio de la contractilidad
miocárdica, lo que se continúa con disminución de la contractilidad
miocárdica con hipoxia prolongada.

7. CAUSAS DE HIPOXIA
• Hipoxia de origen respiratorio Cuando la hipoxia surge como consecuencia de
insuficiencia respiratoria, disminuye la presión parcial de oxígeno en sangre arterial
(Pao2, partial pressure of oxygen in arterial blood) y si la insuficiencia es persistente,
la curva de disociación de hemoglobinaoxígeno (Hb-02, hemoglobina-oxygen) (fig.
94-2) se desplaza a la derecha y a cualquier nivel de la Po2 hística se liberan mayores
cantidades de oxígeno. Es posible que se torne más intensa la hipoxemia arterial, es
decir, la disminución de la saturación de oxígeno en sangre arterial (Sao2, saturation
of oxygen) y surja también cianosis cuando la depresión de Pao2 resulta de una
neumopatía, que si aparece como efecto de la disminución en la fracción de oxígeno
inspirado (FI02, fraction of inspired oxygen). En esta última situación, disminuye la
Paco2 por la hiperventilación inducida por hipoxia; asimismo, la curva de disociación
Hb-02 se desplaza a la izquierda lo cual limita la disminución de la Sao2 a cualquier
nivel de la Pao2.

8. CAUSAS DE HIPOXIA
• La causa más frecuente de hipoxia de origen respiratorio es la desigualdad
entre la ventilación y la perfusión, resultado del riego de alvéolos poco
ventilados. La hipoxemia respiratoria puede ser causada por hipoventilación y
se acompaña en este caso de incremento de la Paco2 (cap. 279). Estas dos
modalidades de hipoxia respiratoria pueden corregirse con la inspiración de
oxígeno al 100% durante varios minutos. Una tercera causa es la derivación
de la sangre, desde las arterias pulmonares al lecho venoso (cortocircuito
intrapulmonar de derecha a izquierda) al regar las zonas no ventiladas del
pulmón, como ocurre en la atelectasia pulmonar o en las conexiones
arteriovenosas en dicho órgano. En tal situación, la disminución de Pao2 es
corregible sólo de manera parcial por una F102 del 100%.

9. CAUSAS DE HIPOXIA
• Hipoxia de grandes altitudes Si el individuo asciende rápidamente a 3 000 m de
altura, la disminución del contenido de F102 hace que disminuya la Po2 alveolar
a 60 mm Hg, aproximadamente; así surge un cuadro clínico llamado enfermedad
por alturas (véase antes). A mayores alturas, la saturación arterial desciende con
rapidez y los síntomas empeoran; a los 5 000 m, las personas no aclimatadas son
incapaces de funcionar con normalidad por los cambios en la función del SNC
antes descritos.
• Hipoxia por cortocircuito de derecha a izquierda extrapulmonar Desde el punto
de vista fisiológico, esta causa de hipoxia es similar al cortocircuito
intrapulmonar, pero se debe a malformaciones cardiacas congénitas, como la
tetralogía de Fallot, la transposición de los grandes vasos y el complejo de
Eisenmenger (cap. 264). Como ocurre en el cortocircuito de derecha a izquierda
intrapulmonar, la Pao2 no puede normalizarse cuando se respira 02 al 100%.

10. CAUSAS DE HIPOXIA
• Hipoxia anémica Cualquier disminución de la concentración de hemoglobina
conlleva un descenso correspondiente de la capacidad de transporte de oxígeno de
la sangre. La Pao2 permanece normal, pero disminuye la cantidad absoluta de
oxígeno transportado por unidad de volumen de sangre. A medida que la sangre
anémica pasa a través de los capilares y se extrae de ella la cantidad habitual de
oxígeno, la Po2 de la sangre venosa desciende en mayor grado de lo que ocurriría de
modo normal.
• Intoxicación por monóxido de carbono (CO, carbon monoxide) (Cap. S11) La
hemoglobina que se une al monóxido de carbono (carboxihemoglobina [C0Hb,
carboxyhemoglobin]) no está disponible para el transporte de oxígeno. Además, la
presencia de C0Hb desvía la curva de disociación de la hemoglobina hacia la
izquierda (fig. 94-2), de manera que sólo se puede liberar oxígeno a presiones
inferiores, lo cual contribuye a una concentración de hipoxia hística mucho mayor.

11. CAUSAS DE HIPOXIA
• Hipoxia circulatoria Al igual que en la hipoxia anémica, la Pao2 es normal, pero
las Po2 venosa e hística disminuyen a causa del menor riego a los tejidos y la
mayor extracción de 02 por ellos. Esta fisiopatología genera un aumento en la
diferencia del oxígeno arterial-venoso mixto (diferencia 02 a-v). La hipoxia
circulatoria generalizada se produce en la insuficiencia cardiaca (cap. 252) y en
casi todas las modalidades del estado de choque (cap. 296).
• Hipoxia de órganos específicos La hipoxia circulatoria localizada puede surgir al
disminuir el riego como resultado de obstrucción de alguna arteria, como en el
caso de la aterosclerosis localizada en cualquier lecho vascular o como
consecuencia de constricción, como la observada en el fenómeno de Raynaud
(cap. 275). Dicha modalidad de hipoxia también puede ser consecuencia de
obstrucción venosa y la expansión resultante del líquido intersticial causa
compresión arterial que, por tanto, disminuye la circulación en su interior.

12. CAUSAS DE HIPOXIA
• El edema que incrementa la distancia que debe recorrer el oxígeno antes de
llegar a las células también origina hipoxia localizada. En un intento por
conservar el riego adecuado para órganos vitales en individuos con menor gasto
cardiaco como resultado de insuficiencia cardiaca o choque hipovolémico, la
vasoconstricción puede disminuir la corriente que llega a las extremidades y la
piel y con ello hacer que aparezca hipoxia en tales regiones.
• Aumento de las necesidades de oxígeno Si el consumo de oxígeno de los tejidos
está elevado sin el correspondiente incremento del riego, se produce hipoxia
hística y disminuye la Po2 de la sangre venosa. Por lo general, el cuadro clínico
del paciente con hipoxia por metabolismo acelerado, como sucede en la fiebre o
tirotoxicosis, difiere del de otros tipos de hipoxia: la piel es tibia y ruborosa por la
mayor irrigación cutánea que disipa el calor excesivo producido; no suele
acompañarse de cianosis.

13. CAUSAS DE HIPOXIA
• El ejercicio es un ejemplo clásico de aumento en las necesidades hísticas de oxígeno.
Dicho aumento por lo regular se satisface mediante varios mecanismos: 1) incremento
del gasto cardiaco y de la ventilación y, por tanto, del oxígeno liberado en los tejidos; 2)
cambio preferente en la dirección de la sangre hacia los músculos que se están
ejercitando, mediante variaciones en las resistencias vasculares de varios lechos
circulatorios, de manera directa o refleja; 3) aumento de la extracción de oxígeno de la
sangre suministrada e incremento de la diferencia en el contenido arteriovenoso de
oxígeno, y 4) disminución del pH de los tejidos y de la sangre capilar, lo cual desplaza la
curva de la Hb-02 a la derecha (fig. 94-2) y libera de esta forma más oxígeno de la
hemoglobina. Si se rebasa la capacidad de estos mecanismos se genera hipoxia, en
especial de los músculos que están realizando el ejercicio.
• Utilización deficiente de oxígeno El cianuro (cap. 450) y otros tóxicos de acción similar
generan hipoxia celular. Los tejidos son incapaces de utilizar el oxígeno; como
consecuencia, la sangre venosa tiende a presentar una alta presión de este gas. Tal
proceso se ha denominado hipoxia histotóxica.

14. ADAPTACIÓN A LA HIPOXIA
• Un componente importante de la reacción del aparato respiratorio a la hipoxia
proviene de células quimiosensibles especiales en el corpúsculo carotídeo y el
aórtico y en el centro respiratorio del tallo encefálico. La estimulación de dichas
células por parte de la hipoxia intensifica la ventilación, con pérdida de C0; puede
culminar en alcalosis respiratoria. En combinación con la acidosis metabólica
resultado de la generación de ácido láctico, disminuye la concentración de
bicarbonato sérico (cap. 51).
• Al reducirse la Pao2, también se disminuye la resistencia cerebrovascular y
aumenta la corriente al encéfalo, en un intento de conservar el aporte de
oxígeno a tal órgano. No obstante, si la disminución de la Pao2 se acompaña de
hiperventilación y de reducción de la Paco2, aumenta la resistencia vascular, se
reduce el riego al encéfalo y se intensifica la hipoxia en el tejido.

15. ADAPTACIÓN A LA HIPOXIA
• La vasodilatación sistémica difusa observada en la hipoxia generalizada aumenta el
gasto cardiaco. En personas con cardiopatía primaria, la necesidad mayor de los
tejidos periféricos, en cuanto a un incremento del gasto cardiaco por hipoxia, puede
desencadenar insuficiencia cardiaca congestiva. En individuos con cardiopatía
isquémica, el decremento de la Pao2 puede agravar la isquemia del miocardio y
deteriorar todavía más la función del ventrículo izquierdo.
• Uno de los mecanismos importantes compensadores de la hipoxia crónica es el
incremento de la concentración de hemoglobina y de eritrocitos en la sangre
circulante, es decir, la aparición de policitemia secundaria a la producción de
eritropoyetina (cap. 99). En individuos con hipoxemia crónica que surge por vivir
mucho tiempo a grandes alturas (>4 200 m), aparece un cuadro llamado mal crónico
de montaña, caracterizado por disminución del impulso respiratorio, menor
ventilación, eritrocitosis, cianosis, debilidad, ventriculomegalia derecha, que es
consecuencia de hipertensión de vasos pulmonares e incluso estupor.

16. CIANOSIS
• La cianosis se refiere a un color azulado de la piel y mucosas causado por el aumento
en la cantidad de hemoglobina reducida (o sea, hemoglobina desoxigenada) o de los
derivados de hemoglobina (p. ej., metahemoglobina o sulfahemoglobina) de los
vasos sanguíneos pequeños de esos tejidos. Por lo general, es más intensa en labios,
lechos ungueales, orejas y eminencias malares. La cianosis, en especial si ha
aparecido en fecha reciente, es detectada con más facilidad por un miembro de la
familia que por el propio paciente. La cianosis roja de la policitemia verdadera (cap.
99) se debe diferenciar de la cianosis auténtica, descrita en este capítulo. La
carboxihemoglobina genera congestión de color rojo cereza, más que cianosis (cap.
450).
• El grado de cianosis es modificado por el color de los pigmentos cutáneos y el grosor
de la piel, así como por el estado de los capilares cutáneos. La detección clínica
precisa de la presencia y el grado de la cianosis resulta difícil, tal como lo
demuestran los estudios oximétricos.

17. CIANOSIS
• En algunos casos se puede detectar de forma fidedigna cianosis central
cuando la saturación de la sangre arterial ha descendido hasta 85%; en otros
individuos, en particular los de piel oscura, quizá no se detecte hasta que la
saturación ha disminuido hasta 75%. En este último caso, resulta más útil
explorar las mucosas de la cavidad bucal y las conjuntivas que la piel.
• El incremento en la cantidad de hemoglobina reducida en los vasos
musculocutáneos que produce cianosis puede ocurrir ya sea por un aumento
de la cantidad de sangre venosa como resultado de la dilatación de las
vénulas (incluida la vénula precapilar) o por una reducción de la saturación
de oxígeno en el lecho capilar. En general, la cianosis resulta evidente cuando
la concentración capilar media de hemoglobina reducida es >40 g/L (4 g/100
mL).

18. CIANOSIS
• En cuanto a la producción de la cianosis, tiene mayor importancia la cantidad
absoluta de hemoglobina reducida que la cantidad relativa. Con tal base, en un
paciente con anemia intensa, la concentración relativa de hemoglobina reducida de
la sangre venosa puede ser muy grande en relación con la cantidad total de
hemoglobina. Sin embargo, dado que la concentración de esta última está muy
disminuida, la cantidad absoluta de hemoglobina reducida puede ser aún baja y, por
tanto, los pacientes con anemia intensa y desaturación arterial incluso importante no
presentan cianosis. Al contrario, cuanto más alto es el contenido total de
hemoglobina, mayor es la tendencia hacia la cianosis; por consiguiente, los pacientes
con policitemia intensa tienden a estar cianóticos con concentraciones de saturación
arterial de oxígeno mayores que aquellos con valores de hematócrito normales. De
igual forma, la congestión pasiva local, que genera una elevación en la cantidad total
de hemoglobina reducida existente en los vasos de una zona determinada, puede
causar cianosis.

19. CIANOSIS
• Ésta también se observa cuando aparece una hemoglobina no funcional en la sangre,
como la metahemoglobina (secundaria o adquirida) o sulfahemoglobina (cap. 94).
• La cianosis se puede subdividir en central y periférica. En la cianosis central existe
desaturación de la sangre arterial o un derivado anómalo de la hemoglobina; están
afectadas tanto las mucosas como la piel. La cianosis periférica se debe a
disminución de la velocidad del flujo de la sangre en una zona determinada y a la
extracción anormalmente alta del oxígeno de la sangre arterial que tiene una
saturación normal; se trata del resultado de vasoconstricción y disminución del flujo
arterial periférico, como ocurre en la exposición al frío, el estado de choque, la
insuficiencia cardiaca congestiva y las enfermedades vasculares periféricas. A
menudo, en tales padecimientos las mucosas de la cavidad bucal o las sublinguales,
parecen no tener cianosis. La distinción clínica entre las cianosis centrales y
periféricas no siempre es sencilla y en cuadros clínicos, como el choque cardiógeno
con edema pulmonar, puede existir una mezcla de ambas clases.

20. DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL
• Cianosis central (Cuadro 36-1) El descenso en la saturación de oxígeno arterial
(SaO2) se debe a la reducción importante de la presión de oxígeno de la sangre
arterial. Esto puede ocasionar decremento de la F102 sin hiperventilación alveolar
compensadora suficiente para mantener la presión alveolar de oxígeno. La cianosis
suele hacerse evidente si se asciende a una altitud de 4 000 m.
• La disminución grave de la función pulmonar, por riego de zonas pulmonares poco o
nada ventilad􀁟 s o de hipoventilación, es causa frecuente de cianosis central (cap.
279). Esta puede producirse en la modalidad aguda, como en la neumonía extensa o
en el edema pulmonar, o en las neumopatías crónicas (p. ej., enfisema). En esta
última situación, por lo general existe policitemia secundaria y probablemente dedos
en palillo de tambor (véase más adelante). Otra causa de la disminución de la Sao2
es el cortocircuito y el paso de la sangre venosa sistémica al circuito arterial. Este
mecanismo se observa en algunas formas de cardiopatía congénita acompañadas de
cianosis (véase antes y capítulo 264).

22. DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL
• Las fístulas arteriovenosas pulmonares pueden ser congénitas o adquiridas, únicas o
múltiples, microscópicas o masivas. El grado de cianosis que origina estas fístulas
depende de su tamaño y número. Aparecen con alguna frecuencia en la telangiectasia
hemorrágica hereditaria. La desaturación arterial de oxígeno se produce también en
algunos pacientes con cirrosis, probablemente a causa de la existencia de fístulas
pulmonares arteriovenosas o de anastomosis entre la vena porta y las venas pulmonares.
• En los pacientes con cortocircuitos cardiacos o pulmonares de derecha a izquierda, la
presencia y la intensidad de la cianosis dependen del tamaño de la derivación, con
respecto al flujo sistémico, así como de la saturación de la oxihemoglobina de la sangre
venosa. Con la mayor extracción de oxígeno de la sangre que llevan a cabo los músculos
en ejercicio, la sangre venosa que vuelve a las cavidades derechas del corazón está más
insaturada que en el sujeto en reposo y el cortocircuito de esta sangre intensifica la
cianosis. En los pacientes con insaturación arterial existe a menudo policitemia
secundaria que contribuye a la cianosis.

23. DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL
• La cianosis puede producirse con cantidades pequeñas de
metahemoglobina (Hb Fe3+) circulante y por cantidades aun menores de
sulfahemoglobina (cap. 94); estos dos derivados de la hemoglobina son
incapaces de unirse con el oxígeno. Aunque son causas infrecuentes de
cianosis, estas formas anormales de hemoglobina deben buscarse
mediante espectrosco-pia cuando la cianosis no es fácil de explicar por la
disfunción de los aparatos circulatorio y respiratorio. Por lo general, en
estos casos no hay dedos hipocráticos.
• Cianosis periférica Al parecer, la causa más común de cianosis periférica
es la vasoconstricción generalizada que resulta de la exposición al agua o
al aire frío.

24. DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL
• Cuando el gasto cardiaco disminuye, se produce vasoconstricción cutánea
como mecanismo de compensación para el desvío de sangre de la piel
hacia zonas más vitales (p. ej., SNC y corazón), situación que puede causar
cianosis de las extremidades a pesar de que la sangre arterial presente
saturación normal.
• La obstrucción arterial de una extremidad, ocasionada por un émbolo o
constricción arteriolar, como en el vasoespasmo inducido por el frío
(fenómeno de Raynaud) (cap. 275), suele generar palidez y piel fría,
aunque también puede haber cianosis. La obstrucción venosa, como en el
caso de la tromboflebitis o la trombosis venosa profunda, dilata los plexos
venosos subcapilares y de esta manera intensifica la cianosis.

25. ESTU
DIO
DEL
PACIE
NTE

26. HIPOCRATISMO DIGITAL
• El agrandamiento redondeado selectivo del segmento distal de los dedos de las
manos y los pies, debido a la proliferación del tejido conjuntivo, en especial de su
parte dorsal, se denomina hipocratismo digital o acropaquia; esto produce
mayor esponjosidad de las partes blandas de la base de la uña. Los dedos
hipocráticos pueden ser hereditarios, idiopáticos o adquiridos y relacionados con
diversos trastornos, como cardiopatía congénita con cianosis (véase antes),
endocarditis infecciosa y diversos trastornos pulmonares (entre ellos, cáncer
pulmonar primario o metastásico, bronquiectasias, asbestosis, sarcoidosis,
absceso pulmonar, fibrosis quística, tuberculosis y mesotelioma), además de
algunas enfermedades del tubo digestivo (incluidas enfermedad intestinal
inflamatoria y cirrosis hepática). En algunos casos, la causa es laboral, como en
los operadores de martillos neumáticos.

27. HIPOCRATISMO DIGITAL
• Los dedos hipocráticos en pacientes con cáncer pulmonar primario o
metastásico, mesotelioma, bronquiectasias o cirrosis hepática pueden
acompañarse de osteoartropatía hipertrófica. En este trastorno, la formación
subperióstica de hueso nuevo en la parte distal de las diáfisis de huesos largos de
las extremidades causa dolor y cambios simétricos parecidos a la artritis en
hombros, rodillas, tobillos, muñecas y codos. El diagnóstico de osteoartropatía
hipertrófica puede confirmarse con radiografías óseas o imágenes por resonancia
magnética (MRI, magnetic resonance imagi.ng). Aunque el mecanismo para la
formación de los dedos hipocráticos es poco claro, parece resultar de sustancias
humorales que causan dilatación de los vasos de la porción distal de los dedos,
así como factores de crecimiento liberados de los precursores plaquetarios en la
circulación de los dedos. En ciertas circunstancias, el hipocratismo digital es
reversible, por ejemplo, después de trasplante pulmonar por fibrosis quística.