O que são as zonas pulmonares de West?
John West reconheceu que, além dos efeitos da gravidade, o fluxo sanguíneo capilar para o alvéolo depende da pressão do gás dentro do alvéolo.
Na posição vertical, tanto a ventilação quanto a perfusão aumentam da parte superior para a parte inferior do pulmão. Tradicionalmente, isso é atribuído ao efeito da gravidade. John B. West (ou simplesmente West para os íntimos), idealizou o modelo gravitacional de ventilação e perfusão a partir de uma pesquisa realizada em 1964 ( para ler o artigo original, clique aqui) . Neste trabalho, o pulmão de um cachorro foi perfundido com sangue + xenônio radioativo. Ele então mediu a radioatividade ao longo do pulmão e descobriu que havia um gradiente vertical de perfusão e que, de acordo com os resultados, o pulmão poderia ser dividido em zonas distintas.
De acordo com esse modelo, a perfusão sanguínea pulmonar é menor nos ápices e aumenta gradativamente em direção às bases pulmonares, e o mesmo acontece com a ventilação alveolar: ela é menor nos ápices e maior nas bases. Desta forma, West dividiu o pulmão em três zonas verticais numeradas de 1 (no ápice) a 3 (na base) – uma quarta zona chegou a ser proposta em 1968, mas muitos autores não reconhecem a sua existência). Com base nessas 3 zonas, West criou esse diagrama aqui debaixo, que certamente você já viu inúmeras vezes.
Uma pequena observação:
O grande lance das zonas de West é o reconhecimento que além dos efeitos da gravidade, a pressão do ar no interior dos alvéolos (pressão alveolar) também influencia o fluxo sanguíneo. Isso é particularmente importante para os fisioterapeutas que atuam em Terapia Intensiva pois a ventilação com pressão positiva modifica significativamente a pressão alveolar e altera a relação ventilação/perfusão (V̇ / Q̇.).
Quais são as zonas de West e como elas influenciam as pressões arterial, venosa e alveolar?
Basicamente as zonas de West levam em consideração o efeito da pressão alveolar no fluxo sanguíneo pulmonar. Vamos começar de cima para baixo, a partir da Zona 1 de West
Zona 1 de West
De acordo com o artigo original do West, a zona 1 é definida como a região do pulmão localizada acima do nível no qual as pressões arterial e alveolar são iguais (“…that part of the lung above the level at which arterial and alveolar pressure are equal”). Em outras palavras: é a região do pulmão em que a pressão alveolar é maior do que a pressão arterial pulmonar. Conseqüentemente, as artérias pulmonares ficam comprimidas e fechadas, impedindo o fluxo sanguíneo nessa zona e criando uma zona de espaço morto.
Classicamente a zona 1 é descrita como uma zona sem perfusão, representada por: PA > Pa > Pv (Pressão Alveolar é maior do que a Pressão arterial, que é maior do que a Pressão venosa). Porém, é preciso destacar que em circunstâncias normais, a Zona 1 (uma região mal perfundida que contém muito espaço morto) não existe e só se manifesta em certos cenários: [1] o Hipovolemia, e [2] Ventilação com pressão positiva
Em resumo, as condições na Zona 1 são:
• A pressão alveolar excede a pressão arterial e venosa capilar pulmonar. Sendo assim, os capilares estão colabados.
• Ocorre pouca troca de gás
Zona 2 de West
Segundo West (1964), “Zona 2 é a parte do pulmão localizada entre o nível no qual a pressão arterial e alveolar são iguais e o nível no qual a pressão venosa e alveolar são iguais”, (Zone 2 is that part of the lung between the levels at which arterial and alveolar pressure are equal, and venous and alveolar pressure are equal). Uma outra forma de definir a zona 2 é: a região do pulmão em que a pressão arterial pulmonar excede a pressão alveolar; no entanto, as pressões alveolares excedem as pressões venosas pulmonares: Pa> PA> PV. Não sei se essa última frase ajudou muito, mas o fato é que a zona 2 é uma zona intermediária e sua importância está no fato dessa zona representar a maior parte do pulmão na maioria das pessoas saudáveis e na maioria das posturas.
• A pressão arterial pulmonar excede a pressão alveolar
• A pressão alveolar excede a pressão venosa pulmonar
Zona 3 de West
Tanto a pressão arterial quanto a venosa são maiores do que a pressão alveolar devido aos efeitos da gravidade no fluxo sanguíneo. O sangue capilar flui continuamente ao longo do ciclo cardíaco – o fluxo depende da diferença da pressão arterial-venosa. A zona oeste 3 é A zona 3 está localizada nas seções inferiores do pulmão e representa as áreas que recebem as maiores taxas de fluxo sanguíneo pulmonar. Podemos entender que é dessa forma que os pulmões saudáveis se comportam abaixo do nível do hilo.
Em Resumo:
Na zona 1 de West, a pressão alveolar tende a manter os capilares colabados, praticamente sem fluxo sangüíneo. Na zona 2, os níveis de pressões são tais que a pressão alveolar é maior que a pressão do sangue no capilar durante a diástole, mas não na sístole, assim, o fluxo é intermitente, ocorrendo hematose apenas durante a sístole ventricular direita , enquanto que na zona 3 o fluxo é permanente – nessa zona, a pressão sangüínea é sempre maior que a pressão alveolar.
A força de gravidade faz com que as regiões pulmonares situadas abaixo do nível do coração sejam melhor perfundidas que as regiões situadas mais superiormente. Como se pode ver, a perfusão pulmonar nas bases é maior que nos ápices, do mesmo modo como se dá com a ventilação. É por isso que se diz serem as bases as regiões pulmonares mais importantes para as trocas gasosas alvéolo-pulmonares.
REFERÊNCIAS:
WEST JB, DOLLERY CT, NAIMARK A. DISTRIBUTION OF BLOOD FLOW IN ISOLATED LUNG; RELATION TO VASCULAR AND ALVEOLAR PRESSURES. Journal of Applied Physiology. 1964 Jul;19:713-724. DOI: 10.1152/jappl.1964.19.4.713.
Chambers, D., Huang, C., & Matthews, G. (n.d.). West zones. BasicPhysiology for Anaesthetists, 72–73.
Deranged Physiology – West’s zones of the lung
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