其中 l 等于气道的长度,n 等于空气的动态粘度,r 等于气道的半径。从生理学上讲,鼻咽是一个动态环境,允许气道半径的扩张和收缩。通过创造正压环境,高流量鼻导管从鼻咽内部向外按压。这扩大了鼻咽气道的半径,并显着降低了对气道流动的阻力,从而增加了通气和氧合潜力。几项生理学研究表明,通过降低呼吸频率和增加潮气量,继发于上述假设的呼吸力学有所改善。除了为鼻咽部提供正压支持外,高流量鼻导管还对下气道产生正呼气末压力。这种作用类似于连续的气道正压支撑,因为它施加支撑力以防止肺泡气道在呼气过程中在增加的表面拉伸应力下塌陷。此外,这可以改善肺泡复张,增加肺内有效的可用表面积,以便气态扩散到血液中和从血液中扩散。然而,重要的是要注意,患者保持嘴巴闭合,以获得高流量鼻导管治疗PEEP的最大益处。闭嘴时产生的PEEP的近似大小约为10升流量的水压1厘米。随之而来的是呼气末容积的增加和 PEEP 的增加。这一假设的挑战和潜在陷阱之一是,患者在呼吸窘迫时很难闭上嘴巴。吸入空气的加湿和加温对于创建有效的氧合系统至关重要。这主要是由于舒适度的人为因素。传统的低流量鼻导管将凉爽干燥的空气直接吹入鼻腔通道。这会导致粘膜干燥、刺激、鼻出血和组织屏障开裂,这是不舒服的,并导致治疗依从性差。许多高流量鼻导管系统都设计有在线加热和加湿系统,可提供适当的加湿和体温空气,对粘膜无刺激性,从而提高患者的舒适度(31至37°C)。增加的舒适度导致依从性提高,从而改善治疗效果。