Кашель – это защитный рефлекс, который способствует выведению избыточного секрета и инородных частиц из верхних и нижних отделов дыхательных путей.
Кашель возникает при раздражении афферентных сенсорных интраэпителиальных рецепторов блуждающего нерва. Афферентные веточки блуждающего нерва находятся в глотке, гортани, трахее, бронхах, легких и обусловливают респираторные причины кашля. Кашель может быть связан с раздражением рецепторов блуждающего нерва, которые располагаются в пищеводе и желудке, плевре, перикарде или в других органах, например, ушном проходе («ушной кашель»), в матке («маточный кашель»).
Выделяют следующие основные группы кашлевых рецепторов: быстро адаптирующиеся, или ирритантные (Aδ рецепторы), и рецепторы немиелинизированных бронхиальных С-волокон (С-рецепторы).
Медленноадаптирующиеся рецепторы локализованы в эпителии воздухоносных путей и являются окончаниями нервов гладких мышц бронхов. Они cтимулируются при бронхоспазме, застое в легких, легочной эмболии. Афферентные импульсы с чувствительных окончаний при участии сенсорных нейропептидов передаются в кашлевой центр, локализованный в ядре солитарного тракта (nucleus tractus solitarius) продолговатого мозга, который сообщается с центральным генератором дыхания. Интеграция этой информации инициирует моторные команды по эфферентным путям к респираторной мускулатуре.
Рис. 1. Проводящие пути, участвующие в формировании кашлевой реакции.
Рис. 2. Физиология кашля.
Кашлю предшествует тягостное, неприятное ощущения позыва к кашлю (urge-to-cough), сопровождаемое чувством першения в горле, что согласуется с понятием сенсорной нейрональной дисфункции афферентных веточек блуждающего нерва. Большинство пациентов описывают ассоциированные с кашлевым позывом ощущения как першение в горле, щекотание, зуд, жжение, боль.
Таблица. Триггеры кашля
| Простуда Холодный воздух Разговор Курение/запах дыма Запах плесени Усталость/стресс Специи, такие как карри или чили Постназальный затек (носовые выделения стекают по горлу) Физические нагрузки Зуд в горле | Питание Алкоголь Изжога Влажность Сухой воздух Изменения положения тела, особенно лежа Контакт с домашними животными Пыльца |
Механизм кашля включает 3 фазы: инспираторную, компрессионную и экспираторную.
Инспираторная фаза. Ей предшествует кашлевое раздражение, характеризующееся субъективным чувством «трахеобронхиального зуда», за которым следует ощущение в необходимости кашля. Во время рефлекторного открытия голосовой щели происходит глубокий форсированный вдох с участием всех инспираторных мышц. Объем вдыхаемого воздуха может варьировать от 50% дыхательного объема до 50% жизненной емкости легких (ЖЕЛ). Длительность этой фазы около 2 с.
Компрессионная фаза. Рефлекторно закрываются верхние дыхательные пути – голосовые связки и голосовая щель. Затем происходит резкое сокращение экспираторных мышц – внутренних межреберных и брюшных. Фаза характеризуется быстрым повышением внутригрудного и внутрибрюшного давления приблизительно на 0,5 с. Для эффективного откашливания необходимо повышение внутригрудного давления минимум до 40 мм рт. ст.
Экспираторная фаза. Приблизительно через 0,2 с после завершения периода компрессии голосовая щель рефлекторно открывается, создается перепад давления, и турбулентный поток воздуха резко выбрасывается из дыхательных путей, увлекая за собой содержимое бронхов. Отмечается серия форсированных экспираторных маневров. Движение воздуха приводит к вибрации (флаттеру) вокальных хорд, стенок гортани, трахеи, что создает характерные кашлевые звуки («лающий», резонирующий, битональный, глухой и др.). Объемная скорость воздушного потока достигает 12 л/с, а внутригрудное давление может достигать 300 мм рт. ст., генерируется до 25 Дж энергии. Резкое повышение внутригрудного давления в эту фазу кашля может привести к различным осложнениям.
Рис. 3. Изменение давления в дыхательных путях на разных фазах кашля.