Un concepto difícil de entender para los estudiantes es cómo las fuerzas de retroceso del pulmón y las fuerzas de retroceso de la pared del tórax se equilibran entre sí para determinar la relación presión-volumen de relajación del sistema del pulmón y la pared del tórax. En la mayoría de los volúmenes pulmonares, el retroceso del pulmón se dirige hacia dentro, mientras que el retroceso de la pared torácica se dirige hacia fuera. Cuando las dos fuerzas de retroceso son de igual magnitud, pero en direcciones opuestas, el sistema de pulmón y pared torácica está en equilibrio dinámico. El volumen pulmonar en el que esto ocurre es la capacidad residual funcional (CRF). A continuación se describe un modelo sencillo que puede demostrar este fenómeno, así como demostrar la inspiración muscular activa y la espiración pasiva. Cambiando ligeramente el modelo, también se puede demostrar el efecto de un cambio en el retroceso pulmonar, debido a la fibrosis pulmonar o al enfisema. Este modelo se basa en las ayudas para la enseñanza de la ventilación pulmonar presentadas por Stockert (1, 2).

El modelo está construido con cuatro varillas de aluminio para laboratorio, tres soportes para pinzas, una base pesada, una pinza para termómetro de oscilación libre y cuatro bandas elásticas (Fig. 1A). Cuando describa el modelo montado (Fig. 1B), indique que la varilla vertical izquierda representa el 0% de capacidad vital (CV), la varilla de oscilación libre del centro representa la pared torácica y la varilla vertical derecha representa el 70% de CV. A continuación, sujete dos bandas elásticas que representen respectivamente el retroceso elástico del tejido pulmonar y el retroceso elástico de la pared torácica. Fije las bandas elásticas a la “pared torácica” móvil de manera que las dos bandas elásticas tiren en direcciones opuestas (Fig. 2A). El lugar en el que la pared torácica está ahora posicionada es el FRC, con los retrocesos elásticos del pulmón y de la pared torácica equilibrándose mutuamente.

Para demostrar una inspiración, mueva físicamente la parte inferior de la varilla de la pared torácica hacia un volumen pulmonar mayor (es decir, hacia la derecha, hacia la varilla del 70% VC; Fig. 2B). La energía que se requiere para ello es análoga a la que proporcionan los músculos de la inspiración (es decir, el diafragma y los músculos intercostales externos) durante una inspiración. Esto también estirará la banda elástica que representa el retroceso elástico del pulmón, que tirará hacia atrás de la barra de la pared torácica. Para demostrar una espiración pasiva, basta con soltar la varilla de la pared torácica, y la pared torácica vuelve a la FRC (Fig. 2C). La energía que produce este movimiento es la energía almacenada en la banda elástica estirada que representa el retroceso elástico del pulmón, por lo que no se necesita energía muscular durante una espiración pasiva. Demostraciones más avanzadas podrían indicar las fuerzas de retroceso durante una inspiración a un volumen pulmonar grande (es decir, >70% VC), donde los retrocesos del pulmón y de la pared torácica se dirigirían ahora ambos hacia el interior, o durante una espiración activa a un volumen pulmonar inferior al FRC (es decir, a RV), donde el retroceso de la pared torácica se opondría cada vez más a la disminución del volumen pulmonar.

Al añadir o cambiar las bandas de goma, los estados de enfermedad pulmonar también se pueden demostrar con este modelo. La adición de una segunda banda elástica para aumentar el retroceso elástico del pulmón representaría la fibrosis pulmonar (Fig. 2D). En este caso, la FRC se reduce y es mucho más difícil producir un movimiento inspiratorio de la pared torácica debido al aumento del retroceso elástico del pulmón. La retirada de las dos gomas de retroceso pulmonar y su sustitución por una única goma de mayor tamaño con menor retroceso elástico representaría un enfisema (Fig. 2E). En este caso, tanto la FRC como la distensibilidad del pulmón están aumentadas, lo que facilita la producción de un movimiento inspiratorio de la pared torácica. Se puede demostrar un neumotórax desenganchando la banda de goma que representa el retroceso elástico del pulmón de la varilla de la pared torácica y manteniéndola en posición sobre la varilla de aluminio del 0% VC (Fig. 2F). La banda elástica retrocederá hacia dentro, demostrando un pulmón colapsado, mientras que la varilla de la pared torácica se moverá hacia fuera por el retroceso de la pared torácica, demostrando una inflación torácica sin oposición. Tenga en cuenta que la banda elástica que representa el pulmón colapsado no se colapsa completamente hasta alcanzar un volumen cero; el “inflado” mantenido del “pulmón” durante un neumotórax representa el volumen mínimo del pulmón.

Esta presentación es muy visual y demuestra fácilmente un tema difícil de entender para los estudiantes. Se ha utilizado durante las conferencias a los estudiantes en los programas de medicina, farmacia, asistente médico y terapia física. A la mayoría de los estudiantes parece gustarles la demostración, y he recibido comentarios positivos de estudiantes de todos los programas. Una vez que han visto la demostración, los estudiantes parecen comprender fácilmente este difícil concepto.