气道湿化
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2023年2月25日发(作者：马仁辉)人工气道湿化治疗浅析
南阳市二院急诊科范筱
气道管理是危重症患者治疗的重要内容，包括建立人工气道、气囊管理、气道湿化和痰
液引流等内容，是一系列治疗过程而非简单的操作。其中气道湿化是一个很容易被忽视而又
非常重要的气道管理问题。人工气道湿化（Artificialairwayshumidification）是指应用湿化
器将溶液或水分散成极细微粒（通常为分子形式），以增加吸入气中的湿度，使气道和肺能
吸入含足够水分的气体，达到湿化气道黏膜、稀释痰液、保持黏液-纤毛正常运动和廓清功
能的一种物理疗法。本文结合近年来气道湿化的一些新认识，从临床实用角度浅析人工气道
湿化的几个问题。
一、为何要气道湿化？
正常人体的呼吸道对吸入的气体有湿化和温化作用，这是呼吸系统非特异性防御功能的
重要部分。生理性的加温加湿主要在鼻咽腔内完成，气体到达咽后部时的温度约为30℃，
相对湿度约95%，绝对湿度约30mg/L，其余在声门以下完成，最终进入肺泡的气体为体温
条件下的饱和湿度，即37℃，相对湿度100%，绝对湿度43.9mg/L。通常将气体达到体温条
件下饱和湿度的部位为等温饱和区（Isothermicsaturationboundary，ISB），正常时ISB位于
支气管隆嵴至第4～5级支气管亚段之间，接受氧疗或建立人工气道的患者，上呼吸道的这
种加温加湿功能全部或部分丧失，吸入气的加温和加湿功能主要由气管-支气管树黏膜来完
成，也即ISB下移，易引起气管黏膜干燥，分泌物黏稠，纤毛活动减弱或消失，排痰不畅，
甚至发生气道阻塞，肺不张和下呼吸道感染等严重的并发症。研究显示，当吸入气体的湿度
下降到70%以下时，下呼吸道纤毛将停止摆动。生理情况下人体呼出气亦为体温条件下饱
和湿度，以自然吸入空气为22℃（相对湿度50%，绝对湿度10mg/L）为例，呼出气37℃（相
对湿度100%，绝对湿度43.9mg/L），以静息下每分钟通气量是6～8L计算，可以推算体重
60kg的患者每日气道失水量（43.9-10）×6×60×24mg，为300～400ml。可见吸入气越干燥，
气道失水越多，分钟通气量越大，气道失水越多，体温越高，气道失水越多。因此，气体的
加温和湿化在保持气道黏液-纤毛系统的正常生理功能和防御功能、减少气道失水、防治各
种并发症的发生中发挥着举足轻重的作用。
下述情况应进行气道湿化治疗：①未建立人工气道而使用干燥的医疗性气体者（医用吸
入气体相对湿度0%），尤其是流量>4L/min者；②建立人工气道者；③高热、脱水（体温越
高，气道失水越多）；④呼吸急促或过度通气（分钟通气量越大，气道失水越多）；⑤痰液黏
稠或咳痰困难；⑥气道高反应（吸入干冷空气时可诱发气道痉挛）；⑦低体温。
二、什么是理想的气道湿化？
生理情况下等温饱和区在气管隆突以下，对吸氧、建立人工气道的患者而言，理想的湿
化是在同样的位置重新建立等温饱和区，而使进入下呼吸道的气体能保持体温下的饱和湿
度。而实际很难达到并持续维持这一理想情况。目前国际上尚无统一的加温加湿标准。关于
湿度的要求，美国国家标准研究所（Americannationalstandardsinstitute，ANSI）规定，对
气管插管或气管切开的患者，所有湿化器的输出功率至少需达到30mg/L的绝对湿度，认为
这是防止分泌物结痂和避免黏膜损伤的最低湿度要求。至于温度的要求，普遍认为提供温度
为32～35℃，绝对湿度为33mg/L的吸入气即可。过低（＜32℃）或过高（＞37℃），都会
给气道及肺泡造成人为性的损害，增加许多不必要的并发症。实际上在37℃时即有患者感
觉过热。1987年美国呼吸治疗协会（Americanassociationforrespiratorycare，AARC）制定
的加温加湿标准要求：口鼻部供气时温度22℃，绝对湿度10mg/L，相对湿度50%；咽后部
供气时（如鼻咽导管）温度29～32℃，绝对湿度28～34mg/L，相对湿度95%；气管供气时
（气管插管、气管切开）温度31～35℃，绝对湿度36～40mg/L，相对湿度100%。
思考：气道湿化中温度与湿度不能分开来谈，绝对湿度的下降必然伴有绝地湿度的下,
不同湿化装置下，即便是“Y”处温度一样，湿化效果差别也很大。
无论使用哪种湿设备，均应达到这种温度和湿度的要求。理想的湿化器应当具有以下特
点：①吸入气管的气体温度为32～37℃，绝对湿度33～43.9mg/L（43.9mg/L即1个大气压
下37℃时的饱和湿度）；②在较大范围的气体流量内，气体的湿度和温度不受影响，特别是
高流量通气时；③容易使用和保养；④多种成分混合的气体都可以湿化；⑤自主呼吸和控制
通气都可以使用；⑥具有自身安全机制和报警装置，防止温度过高或过低、过度湿化和触电；
⑦本身的阻力、顺应性和死腔不会对自主呼吸造成负面影响；⑧吸入的气体能保持无菌。
三、气道湿化有哪些方法？
气道湿化的方法较多，目前尚没有足够的标准来判断哪种湿化方法最好。应当强调的是
充足的液体入量是保证气道湿化的前提。如果机体液体入量不足，即使进行湿化也难以达到
理想效果，因为呼吸道水分会进入到失水的组织中而仍然处于失水状态。所以临床上如果发
现湿化效果不好，应首先评估患者的容量状态够不够。
1、主动式加温湿化即加热湿化器（Heatedhumidifier，HH），能以物理加热的方法为
干燥气体提供恰当的温度和充分的湿度。现代呼吸机上常规配置这种装置，是机械通气中最
常用的加温湿化方式，又称加温湿化罐。有的加热装置和水罐合为一体，有的加热装置和水
罐是分开的，即加热底座和水罐组成的“灯芯式加热湿化器”。一般认为灯芯式加热湿化器的
加温加湿效率更高，对气流的阻抗较低，故临床应用更为普遍。加热湿化器应注意以下几个
问题：①有的需单独供电，有独立的电源线和开关，一定要注意接上电源，打开开关；②吸
气管路越长，越影响加温加湿效果，吸气管路若无加热丝，通常气体每经过10cm传送管道，
温度下降约1℃，并会在吸气管路形成大量的冷凝水；③分钟通气量越大，湿化效果越差；
流速越快，湿化效果越差。
思考：湿化装置在正压通气高流量（注意是高流量）下是能达到100%水饱和吗？换言
之，每单位体积的干燥气体在某一温度下达到水饱和的时间是多少？
思考：吸气管路越长，越影响湿化效果。据报道，自“Y”管经延长管再到气管套管进
口腔的温度就可以下降达3℃之多。如此看来，如有延长管，“Y”管处温度至少要到39℃
吧。若要在“Y”管处达到32-33℃，常需水罐端达到60℃度以上，加温湿化器很难达到。
温度的降低必然伴有绝对湿度的降低，从湿化罐出来的气体经过长长的路到导管时温度与室
温差不多，吸气管路形成大量的冷凝水证明了这一点。所以吸气管路带加热丝很重要，能明
显改善湿化效果。如果没有加热丝，是不是室温非常重要。
2、被动式加温湿化即热湿交换器（Heatandmoistureexchanger，HME），又称人工鼻，
是利用人体呼出气体的温度与水分来加温湿化吸入的气体，同时对细菌有一定的过滤作用。
HME内部材料的热传导性良好而外罩的热传导性很差，便于储热。当患者呼气时，相当于
体温饱和湿度的气体进入HME的内侧面凝结，同时释放以蒸汽状态保存的热量；当患者吸
气时，外部干燥的气体进入HME，在HME内得到加温和湿化，然后进入肺内，如此往复
循环，不断利用呼气中的热度和湿度来加温和湿化吸入的气体。通常HME可提供绝对湿度
为22～34mg/L。
与主动式加热湿化器相比，HME应用方便，无须特殊技术，可避免湿化过度，也不会
输入温度过高的气体，避免气道烫伤危险。以前认为HME有滤菌功能，且冷凝水产生少，
能降低呼吸机相关肺炎（Ventilator-associatedpneumonia，VAP）的发生，但近年来的多项随
机对照研究均表明，这一观点尚存争议。HME最大交换效率仅能保持呼出气湿度的70%～
80%，加温湿化效果不及主动式加热湿化器，不适合脱水患者；不适合于潮气量非常大的患
者（每分通气量>10L/min，气体在HME内停留时间短）；其湿化效果与体温有关，不适合
低温患者（＜32℃）。另外，容易被痰液阻塞也是其致命缺陷，荟萃分析显示，应用HME
较主动式加热湿化器发生气道阻塞的危险性增加3.84倍，不宜用于肺疾患引起的分泌物潴
留患者。因此，对于机械通气患者不推荐常规使用HME进行加温加湿。
思考：其实近年来新改进的人工鼻据说是不错的，国外正面报道比较多，不比主动式加
温湿化器差，本人没有使用经验，所以文中没有写进去。但是人工鼻的先天不足使其始终没
能成为主流。
3、其它的气道湿化方法包括气泡式湿化瓶湿化、气道内持续滴注湿化液、雾化加湿、
单层无菌湿纱布覆盖和T管接加温加湿器等，应根据气道情况和实际条件选用。脱机未拔
出人工气道或者气切的患者可以选用上述湿化方式，当然气切患者也可以选用气切专用人工
鼻，而单纯经鼻导管吸氧的患者可用气泡式湿化瓶湿化。国内大规模调查显示，脱机但未拔
除人工气道的湿化现状：未湿化占3.1%，人工鼻占29.5%，气道内持续滴入/泵入盐水占
34.4%，持续雾化加湿占18.7%，T管接加温加湿器占10%。①气泡式湿化器：即湿化瓶湿
化，是氧疗中最常用的湿化方法，气体由气源流向插入湿化液中的毛细管，在尖端产生气泡，
经湿化后输出，接鼻导管或面罩供给患者。气泡式湿化器在流量5L/min以下时湿化效率较
高，绝对湿度在10～20mg/L，相对湿度在30%～40%，当氧流量超过5L/min以后，气泡与
湿化液接触时间缩短，湿化效率下降。②气道内持续滴注湿化液：国内通常做法是以无菌头
皮针连接精密输液器或微量泵延长管，细端剪去钢针后插入气管导管或气切套管内1～3cm，
持续气道内滴注或泵入湿化液。一般认为每日滴入/泵入湿化液250ml左右比较合适，如果
在200ml以下气道湿化可能不够，如果超过300～500ml可能会过度湿化，滴速或泵速以每
小时5～10ml较合适，应根据湿化效果调整，同时还要注意患者的反应，因为同样的滴数，
有患者可能适应，有患者可能会有淹溺感。③雾化吸入湿化液：雾化加湿是利用射流原理将
水滴撞击成微小颗粒，悬浮于吸入气流中一起进入气道达到湿化目的。用微量泵或可调节精
密输液器每小时5～10ml泵入/滴入到雾化装置里，雾化装置接面罩（普通面罩或气切面罩）
或T管对患者进行持续雾化湿化。应注意雾滴并非水蒸气，与温度无关，产生的雾滴越多，
湿度越大，绝对含水量可能大于气体的饱和湿度，应警惕过度湿化风险，注意严格控制滴速
或泵速。另外，喷出的气体由于减压而温度迅速降低，起不到加温作用。④单层无菌湿纱布
覆盖：有的医院对长期气切的患者仅在套管口覆以单层纱布而无其它湿化方法，每天一换，
需要定期评估气道湿化是否达标。⑤打水吸痰：临床上通常用一次性注射器抽取湿化液直接
快速注入气道内，常用于吸痰前。研究发现这样做往往容易造成气道壁上的细菌移位，而增
高医院获得性肺炎的发生率。AARC推荐不应在吸痰前常规应用盐水。
思考：气道内滴入湿化液能否起到稀释痰液的作用？痰盂中的粘痰放置1天后仍是粘
痰的现象怎么解释？
四、如何评估湿化效果？
关于如何评价湿化效果，目前无统一标准，也缺少这方面的对比研究，多数根据临床经
验来判断，比较主观。据国内报道，根据痰液的性状及黏稠度进行分类：Ⅰ度（稀痰）：如
米汤或泡沫样，吸痰后玻璃接头内壁上无痰液滞留，提示要适当减少湿化量；Ⅱ度（中度黏
痰）：痰液外观较Ⅰ度黏稠，吸痰后有少量痰液滞留在玻璃接头内壁，易被水冲净，表示气
道湿化较满意；Ⅲ度（重度黏痰）：痰液外观明显黏稠，常呈黄色，玻璃接头内壁上滞留大
量痰液，且不易被水冲净，提示气道湿化不足或伴有机体脱水。国外研究发现连接湿化器和
气管插管间的软管内的积水与湿化效果有明显的相关性，分别为干燥、仅能看到湿气、能看
到湿气及少许水滴、湿气及较多水滴、湿气及大量水滴、形成积水，并据此评估加热湿化的
效果。另有学者认为湿化效果应从患者的自主症状和一些可监测的指标变化来进行判定，同
时应与患者病情相结合，而把湿化效果归为以下3种：①湿化满意：痰液稀薄，能顺利吸引
出或咳出；听诊气管内无干鸣音或大量痰鸣音；呼吸通畅，患者安静。②湿化过度：痰液过
度稀薄，需不断吸引；听诊气道内痰鸣音多；患者频繁咳嗽，烦躁不安，人机对抗；可出现
缺氧性发绀、血氧饱和度下降及心率、血压等改变。③湿化不足：痰液黏稠，不易吸引出或
咳出；听诊气道内有干鸣音；导管内可形成痰痂；患者可出现突然的吸气性呼吸困难、烦躁、
发绀及血氧饱和度下降等。
五、湿化液的选择
关于湿化液如何选配，不同医院做法不一样。各湿化液之间孰优孰劣缺乏大样本对比研
究。①生理盐水：是最为常见的呼吸道湿化液之一，能稀释痰液，对呼吸道黏膜的刺激性小，
但是国外研究发现生理盐水进入呼吸道后水分蒸发，可能成为高渗溶液，使痰液脱水变稠而
不易咳出，并且沉积在气管壁上的氯化钠影响纤毛运动，使呼吸道防御功能减弱。②0.45%
氯化钠溶液：属低渗溶液，水分蒸发以后，留在呼吸道内的水分渗透压符合生理需要，较好
地稀释痰液，国内多数报道其效果优于生理盐水。③碳酸氢钠溶液：为碱性溶液，能使痰的
吸附力降低，其皂化作用能够使痰液软化松解，并可加强内源性蛋白酶的活性与纤毛运动，
然则其实际湿化效果尚有争议，具体的配制浓度也不一致，1.25%、1.5%及2.5%国内均有报
道，效果不一。④灭菌注射用水：因其不含溶质，被广泛应用于呼吸机常规气道湿化（如湿
化罐湿化）。灭菌注射用水属低渗液体，对痰液的稀释能力较强，气道内滴入是否合适尚无
定论。另外，有的医院也尝试在湿化液中加入某些药物，如沐舒坦、α-糜蛋白酶、庆大霉素、
地塞米松等，这些药物在临床上的作用及效果虽未得到确切的证明，却一直为临床所接受。
思考：湿化液很多，哪相合适呢？国内报道的大部分是护理文章，不知你们信不信，反
正我持怀疑态度，实际上大家都在做的，未必是正确的。
六、加温湿化不当有哪些并发症？
与湿化不足一样，加温湿化不当也会对机体造成伤害，同时湿化技术操作不当，也会造
成伤害，主要并发症包括以下几个方面：
1、温度过高或过低造成气道热损伤的并不是温度这个概念，而是能量，单位是焦耳。
37℃的干燥气体的热能量是47J/g，而37℃的饱和气体的热能量是143J/g。美国在湿化器导
致气道热灼伤的标准是194J/g，相当与43℃的饱和气体。如温度高于40℃，即使水蒸汽饱
和，纤毛运动也会消失，并有喉痉挛、发热、出汗、呼吸功能增加等，严重时可能发生呼吸
道黏膜烧伤，导致肺水肿和气道狭窄。若温度低于30℃，纤毛运动同样受到抑制，过低的
温度还会引起支气管痉挛。
2、过度湿化过度湿化会使气道分泌物明显增加，超过黏膜-纤毛系统的清除能力时导
致痰液潴留气道，加重感染；机体液体负荷增加，加重心脏负担，严重时可形成肺水肿，这
在新生儿的表现更为明显；过度湿化还会导致肺泡表面活性物质缺乏，功残气量降低，肺顺
应性下降。
3、感染风险湿化器可能会因细菌定殖导致感染，湿化时应注意无菌操作，并定期更
换管路。管路内冷凝水可能灌流到患者气道或湿化器，也增加感染风险。管路内冷凝水积聚，
可导致呼吸机误触发，导致人机对抗，增加患者呼吸功。
小结
总之，气道湿化是人工气道管理的重要内容，是呼吸治疗的重要课题，湿化不良可导致
一系列的并发症。然而实际临床工作中往往对气道湿化缺乏足够的关注和重视。了解气道湿
化的重要意义及不同湿化方式的特点，并在气道管理中做好气道湿化治疗，将有助于患者康
复。关于人工气道湿化尚有诸多问题，如湿化效果的量化评估、不同湿化方式的对比研究、
湿化液的选择等问题值得进一步探讨。