Akutno respiratorno zatajenje može biti uzrokovano bilo čim što rezultira neadekvatnom izmjenom plinova u plućima. Kada osoba diše, ugljični dioksid (CO2) apsorbira se iz krvotoka u pluća, a kisik se apsorbira u krv; neadekvatna izmjena plinova dovodi do visoke razine ugljičnog dioksida ili niske razine kisika u krvi. “Akutna” se odnosi na neravnotežu koja se razvija vrlo brzo, od nekoliko minuta do sat vremena. Akutno zatajenje dišnog sustava može biti uzrokovano ozljedom, bolešću ili problemima s protokom krvi.
Uzroci akutnog respiratornog zatajenja klasificiraju se kao hipoksemični ili hiperkapnični. Hipoksemijsko zatajenje, poznato kao respiratorno zatajenje tipa 1, odnosi se na uzroke koji snižavaju količinu kisika u krvi na tlak niže od 60 milimetara žive (mmHg). Normalni tlak kisika u krvi kreće se od 85 do 100 mmHg. Glavni uzroci hipoksemijskog akutnog respiratornog zatajenja su krvarenje ili nakupljanje tekućine u plućima.
Hiperkapnično ili respiratorno zatajenje tipa 2 posljedica je nakupljanja ugljičnog dioksida u krvi. Normalan tlak ugljičnog dioksida u krvi kreće se od 35 do 45 mmHg; hiperkapnične razine su više, iznad 50 mmHg. Glavni uzroci hiperkapničnog akutnog respiratornog zatajenja uključuju gubitak svijesti, bolest pluća i hipoventilaciju ili nisku brzinu disanja.
Nekoliko vrsta plućnih bolesti može uzrokovati akutno respiratorno zatajenje tipa 1 i tipa 2. Upala pluća i cistična fibroza uzrokuju da se pluća pune tekućinom. Emfizem i teška astma mogu rezultirati nakupljanjem CO2 jer se pluća ili plućne stanice blokiraju. U svakom od ovih stanja razina kisika u krvi je smanjena i CO2 se ne može osloboditi iz krvi.
Stanja koja ograničavaju protok krvi u pluća, kao što je plućna embolija, također rezultiraju neadekvatnom izmjenom plinova. Plućna embolija je začepljenje plućnih arterija tako da krv ne može doći do plućnih stanica kako bi zamijenila ugljični dioksid za novi kisik. Visoke razine ugljičnog dioksida nakupljaju se u krvotoku, na kraju dostižući razine dovoljno visoke za zatajenje disanja.
Ozljede određenih dijelova tijela mogu uzrokovati i hipokapničko i hipoksemijsko zatajenje. Jak udarac u glavu ili predoziranje alkoholom ili drogom može promijeniti moždane funkcije koje kontroliraju pluća, smanjujući brzinu disanja. Jak udarac u prsa može oštetiti rebra ili plućno tkivo, što rezultira nepravilnim disanjem. Ako slomljeno rebro probije pluća, tada može doći do akutnog zatajenja dišnog sustava zbog krvarenja.