Todo o débito cardíaco atravessa os pulmões a cada minuto. Apesar disso, a pressão arterial pulmonar é baixa, sendo parte do sistema de baixa pressão.

O fluxo sangüíneo pulmonar varia acentuadamente quando comparamos as regiões superiores com as inferiores do pulmão, em virtude da influência da gravidade.

A perfusão é muito maior nas bases que nos ápices pulmonares, num indivíduo que está sentado ou de pé. A pressão arterial pulmonar é muito baixa quando comparada com a pressão aórtica, e sofre imensa variação entre sístole e diástole.

Na sístole, a pressão chega a 18-30 mmHg, podendo cair a 0 mmHg na diástole nas porções mais elevadas do pulmão. As pressões venosas também variam do ápice para a base de um pulmão na posição vertical, pelas mesmas razões.

A pressão atrial esquerda varia entre 0 e 10 mmHg. Assim, o sangue que sai dos capilares tem pressão venosa maior que a pressão atrial esquerda nos capilares abaixo do nível do átrio esquerdo, e menores que a pressão atrial esquerda quando estiverem acima do nível do átrio esquerdo.

A pressão venosa local se transmite para os capilares pulmonares somente quando ultrapassa a pressão do gás alveolar. Quando a pressão venosa local é menor que a pressão alveolar, a pressão que influencia o fluxo torna-se a pressão alveolar.

Quando a pressão arterial é maior que a pressão alveolar, mas a pressão alveolar é maior que a pressão venosa. Nesse caso, a extremidade venosa do capilar colaba, em virtude de sua pressão transmural negativa.

O fluxo de sangue no capilar cessa e faz com que a pressão intravascular na extremidade venosa suba para valores da pressão arterial. O capilar abre de novo e restaura o fluxo - acarretando novamente o colapso do capilar.

Os capilares septais alveolares nesse estado permanecem abertos ao longo de seu comprimento, mas tornam-se estreitados nas proximidades da extremidade venosa.

O fluxo sangüíneo nesses capilares é determinado pela diferença entre as pressões arterial e alveolar, sendo dependentes das mudanças na pressão venosa enquanto esta pressão for inferior à pressão alveolar.

A situação é análoga à de uma cachoeira. O fluxo de um rio através de uma cachoeira independe da altura da cachoeira (a velocidade com que a água chega ao pé da cachoeira depende da altura, mas o volume de água independe da altura), pois o fluxo é controlado por outros fatores.

Essa analogia deu origem ao termo "cascata" (cachoeira) vascular, para descrever os fatores que influenciam o fluxo vascular nas condições em que a pressão venosa é menor que a pressão alveolar.

A resistência pulmonar também varia a cada ciclo respiratório. Isso ocorre porque os capilares alveolares estão cercados de alvéolos por todos os lados, de modo que a pressão alveolar, se for maior que a pressão do sangue no capilar, poderá provocar o colabamento destes.

Os vasos extra-alveolares (grandes vasos) são distendidos quando ocorre a expansão pulmonar que caracteriza a inspiração, enquanto que os capilares cercados de alvéolos são comprimidos a cada inspiração. Por este motivo, as zonas mais elevadas do pulmão exibem um padrão circulatório diferente do visto nas regiões mais inferiores.

West descreveu 3 diferentes regiões pulmonares de acordo com a relação entre as pressões sangüíneas e alveolares ao longo do pulmão: zonas I, II e III.

Na zona 1, os capilares estão colabados devido ao fato de que a este nível, a pressão alveolar é maior que a pressão no sangue no interior do capilar, tanto na sístole quanto na diástole. Mesmo sem fluxo sangüíneo nesta região, não ocorre lesão parenquimatosa porque a nutrição do pulmão está a cargo da circulação brônquica - além do efeito protetor da presença de ar contendo mais oxigênio que o próprio sangue arterial !.

Matematicamente, costuma se expressar a zona 1 do seguinte modo:

Isso significa que a pressão do ar alveolar é maior que as pressões sistólica (Pa, pressão arterial) e diastólica (Pv, pressão venosa).

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.

Matematicamente, teríamos:

Isso significa que a pressão alveolar é menor que a pressão sangüínea durante a sístole ventricular direita (Pa) e maior que a pressão diastólica (Pv); dessa maneira, o fluxo na zona II é intermitente, visto que só ocorre durante as sístoles do VD.

Na zona 3, a pressão alveolar é inferior à pressão sangüínea tanto na sístole quanto na diástole, resultando em fluxo sangüíneo contínuo. Portanto, a zona III de West é que mais contribui para a hematose. Teríamos:

Na zona I, a pressão alveolar mantém os capilares colabados, não havendo fluxo sangüíneo, na zona II, o fluxo sangüíneo é intermitente, enquanto que na zona III o fluxo é permanente - nessa zona, a pressão sangüínea é sempre maior que a pressão alveolar.

O conceito de zonas de West é dinâmico na medida em que, com o exercício, o aumento do fluxo sangüíneo decorrente do maior retorno venoso amplia o tamanho da zona III. Isso eqüivale a ampliar a rede capilar pulmonar de modo a acomodar todo o débito cardíaco aumentado sem elevação na pressão sangüínea arterial pulmonar; no exercício extremo, a zona III poderá se estender até o ápice pulmonar.

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.

A zona IV