Akuutti hengitysvajaus voi johtua kaikesta, mikä johtaa riittämättömään kaasunvaihtoon keuhkoissa. Kun henkilö hengittää, hiilidioksidi (CO2) imeytyy verenkierrosta keuhkoista ja happi imeytyy vereen; riittämätön kaasunvaihto johtaa korkeisiin hiilidioksidipitoisuuksiin tai alhaisiin happipitoisuuksiin veressä. “Akuutti” viittaa epätasapainoon, joka kehittyy hyvin nopeasti, muutamasta minuutista tuntiin. Akuutti hengitysvajaus voi johtua vammasta, sairaudesta tai verenkiertohäiriöistä.
Akuutin hengitysvajeen syyt luokitellaan joko hypoksemiseksi tai hyperkapniseksi. Tyypin 1 hengitysvajauksesta tunnettu hypokseminen vajaatoiminta viittaa syihin, jotka alentavat veren hapen määrää alle 60 millimetrin elohopeamillimetriin (mmHg). Normaali hapen paine veressä vaihtelee 85-100 mmHg. Tärkeimmät hypoksemisen akuutin hengitysvajauksen syyt ovat verenvuoto tai nesteen kertyminen keuhkoihin.
Hyperkapninen eli tyypin 2 hengitysvajaus johtuu hiilidioksidin kertymisestä vereen. Normaali hiilidioksidipaine veressä on 35-45 mmHg; hyperkapniset tasot ovat korkeammat, yli 50 mmHg. Hyperkapnisen akuutin hengitysvajeen pääasiallisia syitä ovat tajunnan menetys, keuhkosairaus ja hypoventilaatio tai alhainen hengitysnopeus.
Useat keuhkosairaudet voivat aiheuttaa sekä tyypin 1 että tyypin 2 akuutin hengitysvajeen. Keuhkokuume ja kystinen fibroosi saavat keuhkot täyttymään nesteellä. Emfyseema ja vaikea astma voivat johtaa hiilidioksidin kertymiseen, kun keuhkot tai keuhkosolut tukkeutuvat. Kaikissa näissä olosuhteissa veren happitasot ovat tyhjentyneet, eikä hiilidioksidia voida vapauttaa verestä.
Olosuhteet, jotka rajoittavat verenkiertoa keuhkoihin, kuten keuhkoembolia, johtavat myös riittämättömään kaasunvaihtoon. Keuhkoembolia on keuhkovaltimoiden tukos, joten veri ei pääse keuhkosoluihin vaihtamaan hiilidioksidia uuteen happiin. Suuri hiilidioksidipitoisuus kerääntyy verenkiertoon ja saavuttaa lopulta riittävän korkean tason hengitysvajaukseen.
Tiettyjen kehon osien vammat voivat aiheuttaa sekä hypekapnisen että hypoksemisen epäonnistumisen. Voimakas isku päähän tai alkoholin tai huumeiden yliannostus voi muuttaa aivotoimintaa, joka hallitsee keuhkoja ja alentaa hengitystaajuutta. Voimakas isku rintakehään voi vahingoittaa kylkiluita tai keuhkokudosta, mikä johtaa väärään hengitykseen. Jos rikkoutunut kylkiluut puhkeavat keuhkoihin, verenvuoto voi aiheuttaa akuutin hengitysvajeen.