关于打喷嚏的知识和规律(涨知识在神经科谈)
导读
说起喷嚏,春秋换季、花开叶落时节的过敏人士,或是带着不明病原体的发热患者最有发言权。而作为一种反射活动,本质上归属于神经反射活动,它与神经系统的渊源更是值得追溯。本文就从喷嚏的产生讲起,并挖掘一些它与神经科疾病的相互关系。
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喷嚏“溯源”
坊间传言,“一个喷嚏是有人骂你,两个喷嚏是有人想你,三个喷嚏是你感冒了”,虽是玩笑话,但在历史上,喷嚏也似乎总能与“凶吉”搭上关系。
在文学作品方面,早在古希腊时期,Homer在其著作《奥德赛》中描述道,“Penelope在许愿时因她儿子Telemachus打了一个喷嚏而十分高兴”,“雅典将军Xenophon发表了一场激动人心的演讲,鼓励他的战友们追随他,与波斯人决一死战,直到一名士兵在强调了他的结论时打了个喷嚏,当时认为打喷嚏是个好兆头,于是整个军队上阵杀敌,但铩羽而归”。Xenophon的死被认为是历史上第一个打喷嚏引起的“凶兆”。
Hippocrates认为,只有在肺部疾病之前或之后打喷嚏才危险,否则,即使是对患有致命性疾病的患者而言,打喷嚏也是有益的;Celsus认为打喷嚏是疾病康复的证据;Aristotle认为,打喷嚏是一种神圣的标志,因为它起源于肺,肺是身体的主要和最神圣的部分。希腊人和罗马人把打喷嚏视为身体健康的象征,并对打喷嚏的人说“愿你长寿”等祝福语。
在宗教方面,人们相信信徒需要驱除体内的恶魔,打喷嚏使人的身体容易受到撒旦和恶鬼的侵袭,甚至使人的一部分灵魂“被抛出体外”。在欧洲瘟疫大流行之后,人们对打喷嚏的看法发生了变化,开始认为打喷嚏是一种非常危险的信号。14世纪,鼠疫大流行期间(黑死病),教皇Gregory七世宣布“愿上帝保佑你”这句话,作为每个喷嚏后的简短祈祷以抵御鼠疫。
但因当时教皇或当权者没有考虑采取措施来保护公众免受疾病传染源——老鼠或跳蚤的侵害,瘟疫使欧洲人口减少了三分之一。这个简短的祷告过去曾被基督徒用来预防疾病,现在已成为一种常见的日常表达方式,在现代基督教中广为流传。在犹太律法和历史在内的宗教典籍《塔木德》中,如果有人在祈祷时打喷嚏,被认为是一个好兆头,类似一种上帝在天上对他有所好感的表达。
在中国和日本也有关于打喷嚏的普遍观念,如果一个人无缘无故地打喷嚏,这意味着其他人在谈论他。人们相信,如果他打了一个喷嚏,人们就会说他的好话;如果他打了两个喷嚏,人们就会说他的坏话。在 Naples,打喷嚏的人认为他被别人记住了。在印度的民间文化中,开始工作前打喷嚏被认为会带来厄运,因此大家会在工作开始后喝一杯水避免坏运气。
喷嚏的病理生理学
首先我们来了解一下鼻腔黏膜的结构。鼻腔和鼻旁窦中绝大部分区被多层纤毛上皮覆盖。嗅觉细胞、支持细胞和黏膜下腺样体位于鼻腔顶部,包括嗅觉区域内侧上鼻甲和上鼻中隔区域。鼻黏膜被双层分泌膜覆盖,主要由粘膜下腺样体和杯状细胞产生,包括纤维移动的低粘度溶胶膜和顶部高粘度凝胶膜,通过粘膜纤毛的作用对呼吸空气进行生理清洁。
图1 鼻腔黏膜细胞结构
鼻甲的海绵体组织由静脉窦组成,而肾上腺素能纤维广泛分布在人鼻黏膜的动脉,小动脉和静脉周围,因此交感神经可调节静脉窦循环阻力,从而调节呼吸阻力。当胆碱能神经元兴奋,可刺激粘膜下细胞分泌黏液。当三叉神经传入的C-纤维可通过轴突反射传出释放物质P(SP)和降钙素基因相关肽(CGRP)时,可进一步导致血管扩张、水肿和炎性细胞的募集/迁移,引起喷嚏和瘙痒(图2),同时促进杯状细胞分泌粘液。
图2 神经源性炎性与喷嚏
喷嚏的反射活动
打喷嚏可分为两个阶段,包括第一阶段(因化学或物理刺激鼻腔黏膜后引起的鼻腔敏感期)和第二阶段(神经信号传出或呼吸阶段)。
图3 喷嚏反射过程
1. 第一阶段
三叉神经的远端分支多数终止于面部皮肤,传递触觉、疼痛和温度觉,少数终止于鼻黏膜上皮,多为小直径的有髓感觉纤维,分布于感受器远端。三叉神经除脸部、口腔黏膜、角膜和结膜外,对鼻腔黏膜的痛觉感觉支配也十分重要。传递疼痛的神经纤维主要分两种:薄髓Aδ纤维——快速感知和适应,只在实际刺激时激活;无髓C纤维 ——适应慢,信号传播迟缓,难以定位和感知,疼痛持续时间长。瘙痒和打喷嚏是由鼻粘膜三叉传入神经末梢的激活引起的。
当感受器接受化学刺激、触觉和机械刺激后产生兴奋,传入神经将刺激信号通过三叉神经筛前支、后鼻支、眶下支和眼支传递到三叉神经节。大脑中无孤立的瘙痒中枢,主要通过不同皮层中枢处理——扣带前回、辅助运动皮层和下顶叶。也有研究认为,喷嚏中枢位于脑干外侧脑髓区(lateral medulla)。C纤维神经元胞体产生的神经肽也可以通过胞浆内的颗粒结构运输到中枢神经系统的神经末梢,引起“中枢敏化”(痛觉性C纤维活化相关的现象)。
2. 第二阶段
当神经刺激信号传出、吸气和呼气神经元数量到达一个临界值时(阈值),呼吸活动开始:
① 闭眼、深吸气,然后强迫呼气
② 声门在开始时为关闭状态,肺内压逐渐增加
③ 声门突然扩张导致空气从口腔和鼻子爆炸性地排出,冲出鼻黏膜碎片和刺激物。一次喷嚏时释放的粒子数大约为40000,大小范围为0.5 5μm,释放速度约为150-1045 km/h (约为声速的85%)。
图4 喷嚏的反射通路(图片来自Google)
值得一提的是,咳嗽与喷嚏同为呼吸系统的反射活动,其反射活动也有相似和不同之处(表1)。
表1 喷嚏和咳嗽的鉴别
在咳嗽反射中,支气管和气管(喉和隆突最为明显)对轻微刺激敏感,终末细支气管以及肺泡对腐蚀性化学刺激如二氧化硫气体或氯气敏感。传入神经冲动从呼吸道通过迷走神经传入中枢,触发一系列事件:
(1)快速吸入约2.5升空气。
(2)会厌闭合、声带紧闭 ,以吸入肺内的空气。
(3)腹部肌肉和其他呼气肌如肋间肌等有力收缩,推动隔膜,使得肺内压力迅速上升至100mmHg以上。
(4)声带和会厌突然打开,空气从肺部迅速向外排出,速度约为120-170km/h,同时支气管和气管塌陷,使其非软骨部分向内凹陷,带出呼吸道中的异物。
图5 咳嗽的反射通路(图片来自Google)
暗藏在咳嗽中的疾病“线索”
打喷嚏的原因很多,包括生理性和病理性,表2归纳了常见的病因。
表2 喷嚏的常见病因
鼻炎是引起喷嚏最多见的病因,包括过敏性、感染性以及其他嗜酸细胞增多症、血管舒缩等相关的特发性鼻炎,其病理机制可参照上文,不再赘述。本文主要介绍其他几类相对少见的鼻炎病因。
1. 光喷嚏反射(ACHOO综合征)
ACHOO综合征指在明亮环境中或阳光下打喷嚏。该病于1954年Sedan首次描述,被常染色体显性遗传,人群患病率约为17-35%,且仅在首次暴露于强光后发作,重复刺激时无效。其反射机制目前存在不同理论(表3),可能与瞳孔对光反射和喷嚏反射之间存在“交叉通路”有关。
表3 ACHOO综合征机制理论
2. 三叉神经物理刺激
三叉神经神经支配区的物理或机械刺激物可引发打喷嚏反射,包括在局部麻醉下在眼科手术期间经常拉动毛发、撕掉眉毛或眼眶注射等。
3. 中枢神经系统病变
(1) 外侧髓质综合征(LMS)或Wallenberg综合征通常由椎动脉闭塞或夹层引起,而椎动脉夹层与多种不同的生活事件相关,而打喷嚏是其一个危险因素。阵发性打喷嚏常为作为LMS的病因,可能与剧烈打喷嚏引起椎动脉夹层导致LMS相关,但由于喷嚏中枢(脑干外侧脑髓区)的损伤,患者有时可有打喷嚏感但是无法完成动作。
(2)颞叶癫痫和癫痫大发作的患者可常伴有打喷嚏行为,多见于先兆期,也可在癫痫发作期间发展为自主反射反应。
4. 心因性/难治性
常见于青春期女性,无法找到病因,且对各种药物治疗无效。其临床表现为吸气期极短、鼻黏膜分泌物排出量极低,打喷嚏时眼睛可保持张开状态。通过心理治疗或抗焦虑治疗可能有效。
5. Snatiation *反射
1989年,Teebi等首次描述了由于过度营养后胃扩张而发生的不可控制的打喷嚏发作,常为常染色体显性遗传。发展机制尚不清楚。Snatiation *反射需满足“打喷嚏”和“饱食”的两种条件。
6. 性观念或性高潮
十九世纪,Watson 等首先描述了性兴奋和打喷嚏之间的联系,随后有学者提出“鼻反射性神经症”理论——鼻黏膜和生殖器同时中发现了勃起组织。患者多表现为高潮后立即打喷嚏,但其发病率尚不明确。
咳嗽这条致病“导火线”
打喷嚏最普遍的并发症就是病原体传播,包括结核、细菌和病毒等,对公共健康造成危害。其他危害包括急性主动脉夹层、脑静脉血栓形成、听小骨骨折引起的听力丧失、流产、眼眶气肿、气颅、急性广角性青光眼、泪囊气囊肿、动静脉瘘内膜撕裂、视网膜出血和肋骨骨折等。
对神经科而言,急性起病的患者尤其需关注脑血管。因此椎动脉夹层及其引起的LMS需要特别关注;脑静脉窦血栓形成也需要排查。其他如听力、视力的一过性下降也需要关注病史,及时鉴别。
总结
打喷嚏是人体常见的一种反射活动,可为生理性或病理性,可助于清除呼吸道异物,但因喷嚏动作产生的巨大压力可能对人体造成负面影响。对神经科医师而言,脑血管疾病早期排查极为重要,而喷嚏是其中一个重要的线索。
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