Ao nível da capacidade funcional (CRF, que equivale ao ponto de repouso respiratório em pessoas normais), pulmões e caixa torácica tendem a se retrair em sentidos opostos, criando forças que buscam a separar a pleura visceral da parietal.

A pressão pleural assim criada é mais negativa no ápice que na base pulmonar, devido ao peso do pulmão. Uma pessoa ereta tem no ápice uma pressão de – 10 a –15 cm H₂O e na base – 2,5 a - 5,0 cm H₂O.

As implicações funcionais dessa pressão pleural mais negativa no ápice são:

Diferenças Regionais de Expansão Alveolar

A pequenos volumes pulmonares, próximos à CRF, o ápice se encontra mais expandido (aerado) que a base. Por outro lado, devido à força de gravidade, há mais sangue na base que no ápice, o que torna essa região ainda menos aerada, já que parte do volume torácico disponível é ocupado pelo sangue.

Essa diferença de volume alveolar ápice-base se reduz com a expansão pulmonar ao nível da CPT, quando os alvéolos da base e do ápice são virtualmente de igual volume.

Diferenças Regionais na Ventilação Alveolar

Como a curva pressão-volume é a mesma para todo o pulmão, uma maior pressão de distensão no ápice implica que as duas regiões estão operando em diferentes pontos da mesma curva. Assim, essas regiões expandem em diferentes graus em resposta a uma dada variação de pressão (a qual se distribui uniformemente ao longo do pulmão normal).

Ao nível da CRF, alvéolos basais, embora menos expandidos, são melhor ventilados, pois operam num ponto da curva pressão-volume em que a complacência está aumentada (é mais fácil insuflar uma região pulmonar com baixo volume que outra a elevado volume, quando o pulmão começa a ficar rígido).

Essa diferença de ventilação ápice-base afeta diretamente a eficiência das trocas gasosas, porque também há maior fluxo sangüíneo nas bases que no ápice. Desse modo, em condições normais e em repouso, as bases contribuem mais para a hematose que os ápices.

Quando o volume corrente é normal, a conseqüência desse fato não são significantes; porém quando o volume corrente está reduzido, as regiões mais expansíveis são mais ventiladas, e podem ser inclusive as únicas áreas ventiladas.

Portanto o sangue que deixa as regiões melhor ventiladas terá tensão de oxigênio normal, mas o que penetra nas regiões mal ou não ventiladas permanece sem arterialização, e isso pode gerar hipoxemia.

Diferenças Regionais de Oclusão de Vias Aéreas

A nível do volume residual, a baixo volume, a pressão pleural é menos negativa porque, não estando o pulmão expandido, é menor a retração elástica pulmonar. Como o peso do pulmão persiste, a pressão pleural continua menos negativa na base que no ápice, e pode ser positiva, excedendo a pressão intrabrônquica. Nessas condições, a base não está sendo expandida e sim comprimida, ocorrendo oclusão das pequenas vias aéreas, o que torna impossível a ventilação.

No ápice, ao contrário, a condição está favorável e é possível ocorrer a ventilação, uma vez que as pequenas vias aéreas continuam patentes. Portanto, a pequenos volumes pulmonares, ocorre uma inversão no padrão de ventilação pulmonar, com as áreas superiores melhor ventiladas que as inferiores. Por outro lado, a base assim comprimida não pode ser esvaziada porque as pequenas vias aéreas ocluídas precocemente produz uma retenção de ar nos alvéolos.

Em pessoas normais, esse fenômeno só ocorre a volumes pulmonares muito pequenos, próximos ao volume residual, mas em idosos e pneumopatas, a oclusão das pequenas vias aéreas ocorre a volumes pulmonares relativamente grandes; assim, essas regiões são ventiladas apenas intermitentemente, tornando as trocas gasosas defeituosas por desequilíbrio na relação ventilação/perfusão tipo efeito shunt.

Conceito de Volume de Oclusão (Closing Volume)

Se uma pessoa faz um esforço expiratório máximo, a pressão pleural torna-se positiva, a ponto de ocluir as pequenas vias aéreas desprovidas de esqueleto cartilaginoso, quando o volume pulmonar vai diminuindo; o volume pulmonar no qual as vias aéreas estão ocluídas e nenhum ar adicional pode sair é chamado volume de oclusão.

Em adultos normais sadios, o volume de oclusão pode ser demonstrado apenas quando o indivíduo exala toda a capacidade vital, próximo ao volume residual. Entretanto, em certas condições como o envelhecimento, obesidade e aumento na pressão abdominal (gravidez), o volume de oclusão está aumentado.

Em doenças como Enfisema Pulmonar, o volume de oclusão também está aumentado, devido ao colabamento das pequenas vias aéreas mesmo com grandes volumes pulmonares.