气道湿化的生理和病理基础

更新于 2026年10月17日 版权声明
一、气道湿化的生理和病理基础

(一)人体气道的正常湿化功能

通常呼吸道内的温度和湿度是恒定的。人体正常情况下呼吸道对吸入气体具有加温、湿化、滤过的功能。一般鼻黏膜的温度在33~35℃,吸入的外界空气在鼻黏膜处可被升温到32~34℃,并且气体由气道向肺部的进入过程中温度还要逐渐升高,到达肺部时可达到37℃,与人体温度接近,以避免低温造成呼吸道和肺组织的损伤。气体的湿度对维护呼吸道正常生理和防御功能也具有重要作用。一般将湿度分为绝对湿度和相对湿度,绝对湿度是每单位容积的气体中所含水分的重量,单位为mg/L;相对湿度是绝对湿度与该温度饱和状态水蒸气含量之比,以百分数表示。相对湿度=绝对湿度/饱和状态湿度×100%。鼻黏膜存在大量的腺体不断分泌黏液,一般24h可分泌1000ml液体,气管、支气管壁上皮内的杯状细胞和颗粒细胞也能分泌大量的黏液和浆液,同时还有毛细血管的渗出,这些液体主要用来提高吸入空气的湿度。当吸入鼻腔的空气相对湿度为40%时,经鼻腔至咽部时可被提高到75%,达到声门下区时可达98%。适宜的湿度是保证呼吸道纤毛的黏度和正常摆动的必要条件。纤毛、黏液和浆液构成黏液-纤毛清除系统,可以起到过滤、清洁吸入气体的作用,是排除异物、抵御外来病原菌入侵的天然屏障。因此保持气道的湿润是维持呼吸道黏液-纤毛系统正常生理功能和防御机能的保障。

气道的呼出气体含有饱和水蒸气,常使呼吸道丢失一部分水分,但呼出气通过鼻腔时温度下降,部分水蒸气凝结在鼻黏膜上,可保留其中20%~25%的热量和水分,一般情况下,呼吸道失水量为每小时8~12ml/m2体表面积,成人和体重10kg的婴儿每天呼吸道失水量分别为300~500ml和80~130ml。

(二)气道湿化不足的原因和危害

当吸入过于寒冷干燥的气体或一些特殊的病理情况破坏上述正常的生理结构和功能时,都会出现呼吸道的湿化不足。(https://www.daowen.com)

呼吸道的湿化不足造成的主要危害:

1.纤毛摆动减弱。纤毛正常摆动情况下将气管隆突部位的分泌物送到声带的时间为20~30min,而吸入干燥的气体会削弱气道纤毛运输分泌物的功能,可将时间延长到3~5h。一般当吸入相对湿度低于70%(绝对湿度30mg/L)的气体时,纤毛运动就会发生障碍,并且湿度越低,纤毛运动障碍越明显。

2.增加排痰困难,加重气道阻塞。吸入干燥的气体还可使气管黏膜干燥、充血、分泌物黏稠、痰液不易排出,甚至干燥结痂,还可引起或加重气道阻塞,严重者还可窒息。

3.引起或加重感染。黏稠的分泌物堆积作为病原菌滋生的土壤,会增加感染的机会或加重感染的程度,甚至黏膜溃疡或气道组织坏死脱落,气管穿孔等。

4.肺顺应性下降。湿化不足的气体会破坏肺表面活性物质,或黏液栓造成气道的阻塞,导致肺小叶或肺泡的不张。动物实验证实,吸入20℃水蒸气18%的饱和气体时,1.5h内即可见肺顺应性进行性下降。

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