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Vol. 43. Num. 4.
Pages 193-260 (May 2019)
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Vol. 43. Num. 4.
Pages 193-260 (May 2019)
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DOI: 10.1016/j.medine.2019.03.002
Importance of carbon dioxide in the critical patient: Implications at the cellular and clinical levels
Importancia del dióxido de carbono en el paciente crítico: implicaciones a nivel celular y clínico
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L. Morales Quinterosa,
Corresponding author
luchomq2077@gmail.com

Corresponding author.
, J. Bringué Roqueb, D. Kaufmand, A. Artigas Raventósa,b,c
a Servicio de Medicina Intensiva, Hospital Universitario Sagrat Cor, Barcelona, Spain
b Universidad Autónoma de Barcelona, Sabadell, Barcelona, Spain
c Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias, Spain
d Division of Pulmonary, Critical Care & Sleep, NYU School of Medicine, New York, NY, United States
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Important recent insights have emerged regarding the cellular and molecular role of carbon dioxide (CO2) and the effects of hypercapnia. The latter may have beneficial effects in patients with acute lung injury, affording reductions in pulmonary inflammation, lessened oxidative alveolar damage, and the regulation of innate immunity and host defenses by inhibiting the expression of inflammatory cytokines. However, other studies suggest that CO2 can have deleterious effects upon the lung, reducing alveolar wound repair in lung injury, decreasing the rate of reabsorption of alveolar fluid, and inhibiting alveolar cell proliferation. Clearly, hypercapnia has both beneficial and harmful consequences, and it is important to determine the net effect under specific conditions. The purpose of this review is to describe the immunological and physiological effects of carbon dioxide, considering their potential consequences in patients with acute respiratory failure.

Keywords:
Carbon dioxide
Hypercapnic acidosis
Respiratory failure
Extracorporeal carbon dioxide removal
Resumen

En los últimos años han surgido importantes descubrimientos sobre el papel del dióxido de carbono (CO2) a nivel celular y molecular, y sobre los efectos de la hipercapnia. Esta última puede tener efectos beneficiosos en pacientes con patología pulmonar aguda, como la reducción de la inflamación pulmonar y del daño oxidativo alveolar, la regulación de la inmunidad innata, la defensa del huésped y la inhibición de la expresión de citoquinas inflamatorias. Sin embargo, otros estudios sugieren que el CO2 puede tener efectos nocivos en el pulmón, como retraso en la reparación alveolar tras la injuria pulmonar, disminución de las tasas de reabsorción del fluido alveolar e inhibición de la proliferación de células alveolares. Por lo tanto, la hipercapnia tiene efectos tanto beneficiosos como nocivos y es importante determinar el efecto neto en condiciones específicas. El propósito de esta revisión es describir los efectos fisiológicos e inmunomoduladores de la hipercapnia, considerando sus potenciales consecuencias en el paciente con insuficiencia respiratoria aguda.

Palabras clave:
Dióxido de carbono
Acidosis hipercápnica
Insuficiencia respiratoria
Eliminación extracorpórea de dióxido de carbono

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