Se realizó un estudio observacional, descriptivo y analítico, de casos y controles, de 41 afectados con insuficiencia respiratoria aguda, tratados con ventilación mecánica no invasiva y egresados de las unidades de atención a pacientes en estado grave en el Hospital Provincial Docente Clinicoquirúrgico "Saturnino Lora Torres" de Santiago de Cuba, del 2012 al 2013, con vistas a describir la variabilidad de los parámetros fisiológicos y hemogasométricos, así como estimar la capacidad de pronóstico de estos en el desenlace exitoso del procedimiento. En la serie la media de edad fue de 60 años, predominó el sexo masculino (61,0 %), la técnica fue exitosa en 80,5 % y se constataron resultados significativos de éxito en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica, asma bronquial e insuficiencia respiratoria aguda posextubación (76,9; 87,5 y 100,0 %, respectivamente). El éxito de la ventilación mecánica no invasiva trajo aparejada una mejoría considerable en los integrantes de la casuística al final de la evaluación de todos los parámetros fisiológicos y hemogasométricos, a excepción, en este último caso, de la presión arterial de dióxido de carbono y el bicarbonato sódico. Finalmente se concluyó que solo la escala de coma de Glasgow y la presión arterial de oxígeno presentaron importancia significativa para el pronóstico de éxito.