Um conceito difícil para os alunos compreenderem é como as forças de recuo do pulmão e as forças de recuo da parede torácica se equilibram para determinar a relação pressão-volume de relaxamento do sistema pulmonar e da parede torácica. Na maioria dos volumes pulmonares, o recuo do pulmão é dirigido para dentro, enquanto que o recuo da parede torácica é dirigido para fora. Quando as duas forças de recuo são de igual magnitude, mas em direcções opostas, o sistema de parede torácica e pulmonar está em equilíbrio dinâmico. O volume pulmonar onde isto ocorre é a capacidade residual funcional (CRF). O que se segue é uma descrição de um modelo simples que pode demonstrar este fenómeno, assim como demonstrar inspiração muscular activa e expiração passiva. Ao alterar ligeiramente o modelo, o efeito de uma alteração no recuo pulmonar, devido a fibrose pulmonar ou enfisema, também pode ser demonstrado. Este modelo é baseado no material didático da ventilação pulmonar apresentado por Stockert (1, 2).

O modelo é construído com quatro hastes de alumínio de estrutura de laboratório, três suportes de pinça, uma base pesada, uma pinça de asa livre de termômetro e quatro elásticos (Fig. 1A). Ao descrever o modelo montado (Fig. 1B), indique que a haste vertical esquerda representa 0% de capacidade vital (VC), a haste de asa livre no meio representa a parede torácica, e a haste vertical direita representa 70% de VC. Em seguida, segure duas faixas de borracha que representam respectivamente o recuo elástico do tecido pulmonar e o recuo elástico da parede torácica. Fixar os elásticos à “parede torácica” móvel, de modo que os dois elásticos estejam puxando em sentidos opostos (Fig. 2A). O local onde a parede torácica está agora posicionada é o FRC, com os enrolamentos elásticos do pulmão e da parede torácica a equilibrarem-se um ao outro.

Para demonstrar uma inspiração, mova fisicamente a parte inferior da haste da parede torácica para um volume pulmonar maior (ou seja, para a direita, em direcção à haste de 70% VC; Fig. 2B). A energia necessária para fazer isto é análoga à energia fornecida pelos músculos da inspiração (isto é, o diafragma e os músculos intercostais externos) durante uma inspiração. Isto também esticará o elástico de borracha que representa o recuo do elástico pulmonar, o qual puxará para trás a haste da parede torácica. Para demonstrar uma expiração passiva, basta soltar a haste da parede torácica, e a parede torácica volta ao FRC (Fig. 2C). A energia que produz este movimento é a energia armazenada no elástico pulmonar que representa o recuo do elástico pulmonar, não sendo portanto necessária energia muscular durante uma expiração passiva. Demonstrações mais avançadas poderiam indicar as forças de recuo durante uma inspiração para um grande volume pulmonar (ou seja, >70% VC), onde os rebolos de pulmão e parede torácica seriam agora ambos direcionados para dentro, ou durante uma expiração ativa para um volume pulmonar menor que o FRC (ou seja, para RV), onde o recuo da parede torácica se oporia cada vez mais ao volume pulmonar decrescente.

Adicionando ou trocando elásticos, os estados de doença pulmonar também podem ser demonstrados com este modelo. A adição de um segundo elástico para aumentar o recuo elástico do pulmão representaria fibrose pulmonar (Fig. 2D). Neste caso, a CRF é reduzida, sendo muito mais difícil produzir um movimento inspiratório da parede torácica devido ao aumento do recuo elástico pulmonar. Retirar os dois elásticos pulmonares e substituí-los por um único elástico maior com menor elasticidade representaria enfisema (Fig. 2E). Neste caso, tanto o FRC como a complacência do pulmão são aumentados, facilitando a produção de um movimento inspiratório da parede torácica. Um pneumotórax pode ser demonstrado ao desenganchar o elástico pulmonar da haste da parede torácica e mantê-lo em posição sobre a haste de alumínio 0% VC (Fig. 2F). O elástico irá recuar para dentro, demonstrando um pulmão colapsado, enquanto a haste da parede torácica será movida para fora pelo recuo da parede torácica, demonstrando uma insuflação torácica sem oposição. Note que o elástico que representa o pulmão colapsado não colapsa completamente a um volume zero; a “inflação” mantida do “pulmão” durante um pneumotórax representa o volume mínimo do pulmão.

Esta apresentação é altamente visual e demonstra facilmente um tópico de difícil compreensão para os alunos. Ela tem sido usada durante palestras para alunos em programas de medicina, farmácia, assistência médica e fisioterapia. A maioria dos alunos parece gostar da demonstração, e eu tenho recebido um feedback positivo dos alunos em todos os programas. Uma vez que os alunos tenham visto a demonstração, eles parecem facilmente compreender este difícil conceito.