吸气过程中,通过上呼吸道的加温和加湿作用,干燥、温度较低的空气,逐步转化为湿润和温暖的气体,最终到达肺泡,参与气体交换。肺泡内气体的相对湿度为100%,温度为37℃,其绝对湿度是44mng水/升气体。而通常情况下,空气温度为21℃,空气相对湿度为50%,绝对湿度仅为10mg水/升气体。由此可见,人体在吸人空气时,呼吸道必须对空气加温加湿,正常情下,这一过程主要由上呼吸道完成。
如空气温度为21℃,相对湿度50%,气体经过鼻腔加温加湿,温度升高到34℃,相对湿度增加到80%~90%。气体到达隆突时,温度就达到37℃,相对湿度达到100%。经口呼吸时,由于口腔的加温加湿功能较低,空气经过口腔后,温度仍为21℃,但湿度增加到60%。加温和加湿主要在咽喉及气管内完成,气体到达隆突时,温度仍可达到37℃,相对湿度也可达到100%。正常情况下,24小时中上呼吸道用于湿化的水份大约500ml,由于上呼吸道可从呼出气中重吸收250ml水份,因此呼吸道的不显性失水约为250ml,上呼吸道在气体的加温和加深过程中发挥着举足轻重的作用。人工气道的建立,使危重病人在吸气过程中丧失了上呼吸道对吸入气的加温和加湿功能,只能吸入干燥和温度较低的空气,结果吸入气的湿化和加温功能由气管支气管树粘膜来完成,易引起气管粘膜干燥、分泌物粘稠,形成痰栓,导致多种严重后果主要包括:①粘膜纤毛运动受损;②粘液的移动受限;③气管支气管粘膜上皮发生炎症性改变甚至坏死;④粘稠分泌物潴留,进而形成痰痴,严重者可发生气管梗阻;⑤细菌易浸润气管粘膜导致肺部感染;⑥粘稠分泌物阻塞小气道,易发生肺不张。由此可见,人工气道的管理中,必须强调给予充分的气道湿化,防止可能发生的不良后果。湿化的主要目的是替代上呼吸道的加湿和加温功能,因此,经湿化的气体相对湿度应当达到100%(37),温度应达到35~37℃,以保证充分湿化。