人打喷嚏的生理原因
打喷嚏是一种生理反射行为,主要是为了清除鼻腔中的异物或刺激物,以保护呼吸道。当鼻黏膜受到外物的刺激时,如流感病毒、细菌、花粉、冷气、粉尘颗粒等,会引发一系列的生理反应。
具体来说,喷嚏反射的感受器在鼻黏膜,由三叉神经传导到脑部。与咳嗽反射不同之处是悬雍垂下降和舌压向软腭,而不是声门的关闭。急速的气流主要从鼻腔中喷出。喷嚏反射的生理意义在于排出上呼吸道中的异物或过多的分泌物,清洁和保护呼吸道。
例如,在感冒时,鼻粘膜受到病毒或细菌感染,鼻粘膜充血、水肿、产生炎性渗出物和粘液时,同样会引起喷嚏反射。此外,少数人看太阳或者强发光体也会导致打喷嚏,称为强迫性常染色体显性遗传性光眼激发综合症。
打喷嚏与免疫系统的关系
免疫系统在打喷嚏的过程中起着重要作用。当体液免疫过于强势时,免疫系统会对体液中的蛋白质过度敏感,进而导致免疫系统对无害蛋白质主动发起免疫攻击而诱发过敏症状。
例如花粉对人体无害,但由于体液免疫过于强势,免疫系统错误地认为它对人体有害,进而主动诱发免疫反应而引起如长风疹、打喷嚏、流鼻涕等皮肤和鼻腔过敏症状。
不仅各类过敏反应,常见的类风湿性关节炎等疾病也都是因患者免疫力过强或不恰当而导致的。
秋季过敏性鼻炎属于变应性鼻炎,是一种鼻黏膜慢性反应性炎症,当鼻腔遇到外来侵袭因子时,免疫系统被激活,调动免疫细胞、炎性介质等进行防御反应。免疫系统的异常反应可能导致鼻炎的发生。
哪些因素会诱发人打喷嚏
诱发人打喷嚏的因素主要分为疾病因素和非疾病因素。
疾病因素包括:
鼻部疾病:急性鼻炎、血管运动性鼻炎、过敏性鼻炎、鼻窦炎、鼻息肉、鼻部肿瘤都可引起打喷嚏症状。
感染性疾病:呼吸道感染,如普通感冒、流感,以及涉及鼻咽部的疾病,如脑膜炎、麻疹、胸膜炎、肺部感染等也可引起打喷嚏表现。
神经系统疾病:三叉神经受到刺激可将神经冲动传导至脑桥和延髓,刺激呼吸中枢引起打喷嚏症状,因此三叉神经痛、三叉神经损伤或癫痫等疾病也会引起打喷嚏。
非疾病因素包括:
鼻腔刺激:如果鼻腔吸入异物,如灰尘、粉尘、花粉、烟雾颗粒、皮屑等,以及吸入刺激性气体时,鼻腔受到刺激会通过打喷嚏将刺激物或异物排出体外。
温度刺激:鼻腔黏膜较为敏感,如果接收到冷空气或干燥空气时也会出现打喷嚏现象。
光照刺激:在较强的光照反射刺激下,也可出现打喷嚏情况。
打喷嚏的神经机制
打喷嚏是一种重要的呼吸反射,常与过敏性鼻炎和病毒性呼吸道感染有关。然而,它的神经回路在很大程度上仍然未知。
在猫和人类的脑干中都发现了一个诱发喷嚏的区域,在解剖学上对应于鼻感觉神经元的中央受体区。因此,假设突触后鼻感觉神经元的神经元群介导该区域的打喷嚏。
2021年6月15日,圣路易斯华盛顿大学刘琴团队在Cell 在线发表题为“Sneezing reflex is mediated by a peptidergic pathway from nose to brainstem”的研究论文,该研究通过筛选鼻感觉神经元释放的主要突触前神经递质/神经肽,发现神经调节蛋白 B (NMB)肽对于发出打喷嚏的信号至关重要。喷嚏诱发区域中 NMB敏感的突触后神经元的消融或 NMB受体的缺乏消除了打喷嚏反射。值得注意的是,NMB敏感神经元进一步投射到尾部腹侧呼吸群 (cVRG)。NMB敏感神经元的化学激活引发 cVRG神经元的动作电位并导致打喷嚏行为。该研究描绘了介导打喷嚏的肽能通路,提供了对打喷嚏反射弧的分子见解。
不同人群打喷嚏的特点
目前的研究发现,打喷嚏和咳嗽是由不同的感觉神经元群调节。
研究团队通过功能筛选表明,表达MrgprC11的神经元(MrgprC11+神经元)介导打喷嚏,而表达生长抑素的感觉神经元(SST+神经元)调控咳嗽。
但关于不同人群打喷嚏的具体特点,目前的研究还相对较少,仍有待进一步的探索和研究。
补充信息
关于打喷嚏的其他研究
华盛顿大学医学院刘琴教授的研究团队在2021年首创了小鼠喷嚏反射模型,并对喷嚏进行了机制层面的探索,识别出了调节喷嚏反射的关键神经通路,并为治疗病理性喷嚏以及预防通过喷嚏传播的传染性疾病提供了潜在的靶点。但小鼠模型与人体真实情况存在差异,未来期待相应研究在临床应用的结果。
刘琴教授团队在不同器官研究不同的生理学现象,研究思路具有极高的普适性,在感受神经的研究中具有巨大的价值。例如2018年,在Nature Medicine 刊登了眼睛感知疼痛与瘙痒的神经生物学基础的研究;2019年,在Nature Communications 发表了揭示了TRPV1活性与一种神经递质在角膜冻伤感受中的作用的论文。