Η οξεία αναπνευστική ανεπάρκεια μπορεί να προκληθεί από οτιδήποτε έχει ως αποτέλεσμα ανεπαρκή ανταλλαγή αερίων στους πνεύμονες. Όταν ένα άτομο αναπνέει, το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) απορροφάται από την κυκλοφορία του αίματος από τους πνεύμονες και το οξυγόνο απορροφάται στο αίμα. Η ανεπαρκής ανταλλαγή αερίων έχει ως αποτέλεσμα υψηλά επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα ή χαμηλά επίπεδα οξυγόνου στο αίμα. Ο όρος “οξεία” αναφέρεται σε μια ανισορροπία που αναπτύσσεται πολύ γρήγορα, οπουδήποτε από λίγα λεπτά έως μία ώρα. Η οξεία αναπνευστική ανεπάρκεια μπορεί να προκληθεί από τραυματισμό, ασθένεια ή προβλήματα με τη ροή του αίματος.
Οι αιτίες της οξείας αναπνευστικής ανεπάρκειας ταξινομούνται είτε ως υποξαιμικές είτε ως υπερκαπνικές. Η υποξαιμική ανεπάρκεια, γνωστή ως αναπνευστική ανεπάρκεια τύπου 1, αναφέρεται σε αιτίες που μειώνουν την ποσότητα οξυγόνου στο αίμα σε πιέσεις μικρότερες από 60 χιλιοστά υδραργύρου (mmHg). Η φυσιολογική πίεση του οξυγόνου στο αίμα κυμαίνεται από 85 έως 100 mmHg. Οι κύριες αιτίες της υποξαιμικής οξείας αναπνευστικής ανεπάρκειας είναι η αιμορραγία ή η συσσώρευση υγρού στους πνεύμονες.
Η υπερκαπνική ανεπάρκεια ή η αναπνευστική ανεπάρκεια τύπου 2 οφείλεται σε συσσώρευση διοξειδίου του άνθρακα στο αίμα. Η κανονική πίεση του διοξειδίου του άνθρακα στο αίμα κυμαίνεται από 35 έως 45 mmHg. Τα υπερκαπνικά επίπεδα είναι υψηλότερα, πάνω από 50 mmHg. Οι κύριες αιτίες της υπερκαπνικής οξείας αναπνευστικής ανεπάρκειας περιλαμβάνουν απώλεια συνείδησης, πνευμονική νόσο και υποαερισμό ή χαμηλό ρυθμό αναπνοής.
Αρκετοί τύποι πνευμονοπάθειας μπορεί να προκαλέσουν οξεία αναπνευστική ανεπάρκεια τύπου 1 και τύπου 2. Η πνευμονία και η κυστική ίνωση προκαλούν γέμισμα των πνευμόνων με υγρό. Το εμφύσημα και το σοβαρό άσθμα μπορεί να έχουν ως αποτέλεσμα τη συσσώρευση CO2 καθώς οι πνεύμονες ή τα πνευμονικά κύτταρα μπλοκάρονται. Σε κάθε μια από αυτές τις συνθήκες, τα επίπεδα οξυγόνου στο αίμα εξαντλούνται και το CO2 δεν μπορεί να απελευθερωθεί από το αίμα.
Καταστάσεις που περιορίζουν τη ροή του αίματος στους πνεύμονες, όπως η πνευμονική εμβολή, έχουν επίσης ως αποτέλεσμα ανεπαρκή ανταλλαγή αερίων. Η πνευμονική εμβολή είναι μια απόφραξη των πνευμονικών αρτηριών, έτσι ώστε το αίμα να μην μπορεί να φτάσει στα κύτταρα του πνεύμονα για να ανταλλάξει διοξείδιο του άνθρακα με νέο οξυγόνο. Υψηλά επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα συσσωρεύονται στην κυκλοφορία του αίματος, φτάνοντας τελικά σε επίπεδα αρκετά υψηλά για αναπνευστική ανεπάρκεια.
Τραυματισμοί σε συγκεκριμένα μέρη του σώματος μπορεί να προκαλέσουν τόσο υπερκαπνική όσο και υποξαιμική αποτυχία. Ένα σοβαρό χτύπημα στο κεφάλι ή υπερβολική δόση αλκοόλ ή ναρκωτικών μπορεί να αλλάξει τις λειτουργίες του εγκεφάλου που ελέγχουν τους πνεύμονες, μειώνοντας τον ρυθμό αναπνοής. Ένα δυνατό χτύπημα στο στήθος μπορεί να βλάψει τα πλευρά ή τον πνευμονικό ιστό, με αποτέλεσμα την ακατάλληλη αναπνοή. Εάν ένα σπασμένο πλευρό τρυπήσει τον πνεύμονα, τότε μπορεί να εμφανιστεί οξεία αναπνευστική ανεπάρκεια λόγω αιμορραγίας.