Krv se dovodi do srca kroz vene. Plućne arterije zatim usmjeravaju krv kroz desnu stranu srca u pluća, prije nego što prođe kroz lijevu stranu srca. Arterije tada služe za odnošenje krvi u tijelo. Paradoksalna embolija nastaje kada se krvni ugrušak odvoji u veni, obično s nogu, ruku i zdjelice, te umjesto da se kreće kroz desnu stranu srca u pluća, prolazi kroz mali defekt u septumu gornje komore i direktno u lijevu stranu srca. Ugrušak, ili embolus, sada može putovati izravno u mozak bez zadržavanja u plućima.
Nakon što krvni ugrušak teče unutar arterijske cirkulacije, može doći do mozga i stvoriti blokadu u jednoj od žila. To stvara okolnosti za moždani udar, odnosno emboliju. Ako bi se ugrušak zadržao u plućima, to bi rezultiralo plućnom embolijom. Rupa kroz koju ugrušak prolazi stvarajući paradoksalnu emboliju naziva se defekt atrijalne pregrade ili otvoreni foramen ovale. Kirurzi obično preporučuju popravak čak i najmanjeg kvara.
Julius Friedrich Cohnheim, njemački patolog, skovao je termin “paradoksalna embolija” 1877. Godine 1885., tijekom obdukcije, liječnik je prijavio krvni ugrušak koji je prošao kroz otvoreni foramen ovale. Općenito, paradoksalne embolije teško je dijagnosticirati i pronađene su u do 35 posto zdrave populacije tijekom obdukcije. Emboli mogu doći u nekoliko oblika, kao što su krute tvari, tekućine i plinovi. To može uključivati masnoću, tumore, pa čak i amnionsku tekućinu. Iako iznimno rijetka, paradoksalna embolija može biti uzrokovana stranim tijelima poput metka ili ostatka od metka.
Paradoksalna embolija se vrlo često nalazi u mladih pacijenata koji su doživjeli cerebralnu ishemiju. Ovo je stanje u kojem nema dovoljnog dotoka krvi u mozak i može dovesti do cerebralne hipoksije i moždanog udara. Liječenje paradoksalne embolije uključuje i medicinske i kirurške mogućnosti. Liječenje antikoagulansom koristi se kao prvi korak za zaustavljanje progresije ugruška. Ehokardiografija se koristi prije operacije kao alat za lociranje potencijalnih embolija.
Ovi događaji su rijetki, čine samo dva posto arterijskih embolija. Međutim, kada se paradoksalna embolija dogodi, ona je vrlo opasna, s ranom stopom smrtnosti i do 21 posto.