1973年，Forbes发表文章评价不同的相对湿度对插管后犬气道内粘液移动速度的影响。将石松粉放入气管内，用支气管镜观察粉末的运动情况。实验时间5小时，吸入气温度为37℃，相对湿度分别为100%，75%，50%和25%。实验开始15分钟后，37℃，相对湿度25%的一组，粉末运动停止。20分钟后，相对湿度50%的一组，粉末运动停止。相对湿度75%和100%的两组间无显著性差异。Forbes是第一个提出绝对湿度可能比相对湿度更重要的人，他曾预言，如果37℃，相对湿度75%的条件下可以维持正常的粘液移动速度，那么32℃，相对湿度100%（绝对湿度相等）应该也可以。另外还有一点很重要，就是该实验有时间的限制：上述结论只是在通气支持5小时之内成立。
　　在了解上述实验室和镜检的结果后，Knudsen及其同事们设计了一项实验来确定临床麻醉时湿化的重要性。他们随机选择84名手术时间较长（平均5小时）的病人，分别接受32℃和相对湿度100%的湿化，或不进行湿化。术后第1，2，3，5和7天时，拍摄胸片，并检查有无肺不张的体征。同时记录呼吸道分泌物的量和粘稠度。研究人员发现，两组之间术后并发症的发生率没有差异。遗憾的是，对照组湿度的值没有测量或报告。但作者指出，无湿化组可能会因麻醉回路的热湿交换特性而得到部分湿化。
　　Mercke等人在70年代做了一系列实验来评价吸入气温度和湿度对纤毛活动的影响。Mercke有预见性地发现，相对湿度从90%降至20%时纤毛活动减弱。他还报告纤毛静止极可能发生在40℃的时候，而不是34℃，也不会是37℃。这一发现说明，温度和相对湿度对于吸入气所致纤毛损伤的发病机理来说都很重要。在40℃，相对湿度40%时纤毛摆动频率减慢了近75%。在34℃，相对湿度40%时纤毛摆动频率仅减慢了30%。这一现象很容易解释，越热、越干燥的情况下，吸入气体量增加会从呼吸道带走更多的水分。在他们最后一份报告中，Merke及其同事们指出，温度在34℃和40℃之间，相对湿度大于70%的条件下，纤毛功能不会发生改变。他们还指出，相对湿度低于50%时，即使温度达到37℃也会发生纤毛摆动停止。
　　Mercke等人的发现支持了后来Miyao及其同事们的观点，即在评价气体导致纤毛上皮功能障碍的倾向时，相对湿度比绝对湿度更重要。实际上，这两项指标都很重要。温度为20℃，相对湿度为100%的吸入气对纤毛上皮是有害的。但是，相对湿度低而温度高的气体会从组织中带走大量的水分，危害可能会更大。临床上使用带加热丝的回路时会凸显这些问题的重要，因为气体在通过吸入管路时温度可能会升高达6℃之多。在这些病例中，吸入气温度为37℃，相对湿度为50%。而按照Mercke的实验结果，这一水平时会发生纤毛摆动停止。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

　　1975年，Fonkalsrud 等人采用了一种新方法评价干燥和湿润气体的影响，实验动物为犬。他们给实验动物插人双腔气管导管，一侧肺用于干燥气体通气，另一侧用湿润，37 0C的气体通气。不过有一点很遗憾，湿化气是一个加热喷雾器，可产生直径为3至10u 的微粒。所以，这个湿化器不仅增加气体的湿度，还喷出水雾。他们从五个方面对两侧肺进行对比：“（1）纤毛成团；（2）纤毛缠结；（3）纤毛生理结构改变；（4）大片纤毛融合。”这些改变随着湿化不足时间的延长而恶化。
　　Fonkalsrud 及其同事是的发现和我们以前的认识并不一致。特别是吸人干燥气体后很快就发生了纤毛损伤，而且时间越长，损伤越重。尽管有这些很明显的相反结果，但临床相关因素（如肺活量、通气研究和表面活性物质）不受影响。还有一点也很重要，那就是这些实验结果都是用即往健康的动物在很短的时间内（6小时）做完的。用这些结果来对ICU中有肺部疾病需要较长时间机械通气支持的病人进行预测可能是不行的。
　　1974 年 ， Forbes在其前一次工作的基础上进行了呼人气温度变化而绝对湿度恒定的研究。吸人气温度分别为32℃、37℃和42℃，调节相对湿度使绝对湿度保持在33mgH2O/L,测量气道黏膜流速。在上述各条件下黏膜流速没有差异。试验时间为5小时。
　　1975年，Hirsch等人进行了一项经典的研究，评估用于干燥气体通气3小时后再用38℃，相对湿度100%气体通气3小时对犬的影响。他们采用纤维支气管镜摄影技术，分别监视这两段时间内的气道黏膜流速。干燥气体通气3小时后，气道黏膜几乎停止流动。而经过3小时吸人暖湿气体后，气道黏膜流速又恢复正常。为期6小时的实验结素后将动物处死，病理检查发现纤毛上皮脱落，气道黏膜下有炎症反应。研究人员根据这一发现得出结论：气管支气管损伤后的炎症反应可能会延迟，而且可自动摆动的纤毛本身有极大的功能储备。
　　值得注意的是，研究人员在前4个小时还使用一个人工鼻，他们发现前3个小时气道黏膜流速只发生很轻微的下降。尽管未进行测量，但据说经人工鼻通气可使气体相对湿度达到50%至60% 。 本研究进一步强调了在黏膜损伤中时间的重要性。
　　同年，Lichtiger 极其合作者们发表文章，他们研究的是行妇产科手术的病人气道黏膜的流速。病人共14名，女性，全麻下手术。分别测量插管后10、15、30、60、75和90分钟时气道黏液的流速。潮气量保持恒定（10ml/kg），采用复吸式麻醉，新鲜气流为5L/min。吸人气体温度为28℃至30℃，相对湿度为60%至90% 。 他们发现，每个时间点测量的气道黏液流速随时间延长而逐渐下降，而且每个病人在第90分钟时流速都接近与0mm / min 。这一发现引人关注：即往健康且无肺部疾病的女性病人，在插90分钟后，气道黏液流动几乎停止。回路中输送的5L/min新鲜气流其实际湿度可能比报告的要低，因为这一研究中的数据都是根据以前的实验而不是逐个病人测量出来的。该文的作者们还通过支气管镜观察到气管黏膜的炎性改变。 不过这些病人的术后情况都没有记录，尽管作者认为这仪影响可能会使病人易发生术后病发证但并没有对此进行评估。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

　　Marfatia 等人也把用干燥气体（22℃，相对湿度90%）通气6小时对兔呼吸道上皮的影响进行了对比。每组8只，术后分不同的时间处死（从术后立即处死至术后56天再处死不等）。实验动物体重约3.0kg，是一种新生儿实验模型。与其他研究结果一样，他们发现湿度低会加重上皮损伤的程度，而且损伤的程度与暴露在干燥气体中的时间直接相关。用干燥气体通气的动物术后3周气道内仞可见痰栓。术后8周损伤的上皮才痊愈。
　　这一研究最重要的发现是上皮损伤与温度丢失的关系。因为和这一领域过去所用的实验动物相比，他们所用的动物太小了，所以温度丢失的问题就比较明显。在6小时的手术中，用干燥气体通气的动物平均温度丢失为7 F而用湿润气体通气的动物平均温度丢失仅为3F作者指出，用干燥气体通气的动物体重下降了66g或2%，这由于水分经呼吸道丢失所致。这也让我们了解了干燥吸入气所致损伤的另一方面特点：病人个体的大小是一个重要因素。
　　1977年，Horstman等人对比了改变绝对湿度和改变湿度的同时湿度保持恒定对鼠纤毛摆动频率的影响。他们发现绝对湿度下降时纤毛摆动频率明显减慢，而且绝对湿度减低，不可逆改变发生得越快，他们还注意到，只要绝对湿度在24mgH2O以上，纤毛摆动频率就能保持在正常水平。他们最后得出结论：绝对湿度降低时可观察到纤毛活动减弱，暴露在干燥气体中的时间内决定了上皮损伤的程度。
　　Tsuda及其同事们对比了干燥气体和相对湿度100%，温度分别为25oC、30 oC、和40 oC 的气体对犬气管和支气管的影响。实验动物分别吸入上述水平的气体，实验结束后6-24小时分别处死。取少量肺组织进行表面活性物质的测定。取部分气管和支气管进行电镜扫描。他们发现吸入干燥气体6小时后表面活性物质功能减退。他们还注意到吸入气在35oC和40oC（相对湿度100%）时对表面张力的不良影响。吸入气在35oCHE  40oC(相对湿度100%)时对表面张力的不良影响最明显，3小时后表面张力下降了一半左右。作者认为起原因可能有以下三点：（1）水颗粒阻塞了外周小气道造成了肺不张，继而抑制了表面活性物质的生成；（2）水颗粒可能会使表面活性物质灭活；（3）水颗粒可能会稀释表面活性物质。后者看来可能性最大。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

　　Tsuda 等人还证实了吸入干燥气体后造成的上呼吸道损伤与既往的报道基本相同。值得注意的是，他们还报告恶劣35oC，相对湿度100%的吸入气对动物支气管纤毛造成了损伤。这些动物气管的纤毛是正常的，但支气管纤毛纠结成团。这一发展首次提出了过度湿化也可能对纤毛的结构和功能有害。不过作者们找不到有力的证据来解释这一现象。由于作者提出了过度湿化存在的问题，而且这次实验进行的时间要比过去所做的都长，所以它的重要性是不言而喻的。这篇文章的另一个重要之处是强调了在干燥气体中的暴露时间是肺功能发生改变的一个关键因素。
　　Gawley 和Dundee为说明麻醉吸入湿润气体和干燥气体的病人术后肺部并发症有无差别，重复了Knudsen等人的试验。术中接实验的病人吸入气味37oC，相对湿度为100%。研究中只采用一种湿化方法。将乳酸林格氏液假如超声雾化器，输出端经水浴加热。同以前的一些研究一样，这项研究也会招致批评，因为雾化器不仅加湿，还产生雾化颗粒。在Gawley和Dundee的文章中还报告了与不湿化组病人相比，接受湿化的病人在咳嗽、痰液生成和异常体征的出现等反面发生率较低。另外，他们还惊奇地发现吸入湿润气体的病人在术后第1天和第3天的PaO2也比不湿化组病人的要高。他们还引用了Knudsen等人用胸片来决断病人术后肺部并发症的方法。不过他们这次也没有证明吸入湿润气体可降低肺部并发症的发生率，只是指出咳嗽和痰液生成减少了。
　　1991年，Todd及其同事们发表文章，阐述了在持续气道正压通气、常规机械通气和高频通气下改变湿化水平对病人的影响，这项研究用刚出生的小羊来模拟新生儿ICU中的病儿。实验动物用温度36oC,相对湿度30%或90%的气体通气。以25次/分的呼吸频率进行常规机械通气。作者发现，在不同的通气方法之间没有差异，但湿化程度低的气体会引起明显的气管黏膜炎症反应和结构改变，值得注意的是这项研究发生在气管导管的末端附近。即便是用相对湿度30%的气体通气6小时后，每只动物的右支气管也未发现任何损伤。这项研究还指出，如果湿度足够，高频通气以不会引起黏膜损伤。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

 
总结：

　　本文详细地回顾了有关吸入气管结构和功能的不良影响的研究文献。从中我们了解了以下内容：
　　1. 湿化不足会引起气管支气管黏膜发生各种改变，包括纤毛的破坏，细胞质和细胞核变性，细胞脱落，黏膜溃疡、充血、炎症以及纤毛运动停止。
　　2. 结构的破坏会引起生理学上的改变，如黏液的粘稠度增加，分泌物残留，气道阻力增加，肺顺应性降低和肺不张。
　　3. 湿化不足的不良影响得的程度与气道暴露在干燥空气中的时间成正比。
　　4. 功能不全的严重程度与吸入干燥气体的量成正比。例如。吸入温度高，相对湿度低的损伤更严重。
　　5. 结构的破坏要比功能的损伤时间更长。
　　6. 气道黏膜纤毛摆动能很快恢复。有巨大气的湿度只要超过15mgH2O/L 即可防止纤毛的结构破坏。