目前研究认为造成呼吸困难的因素主要有三:传入信号、传出信号和中央信息处理。中央信息处理过程会将传入信号与传出信号进行对比,当两者出现“不匹配”的结果时就会造成呼吸困难,例如身体所需的呼吸量(传入信号)与实际的呼吸量(传出信号)不匹配时,就会让人产生呼吸困难的感觉。具体如下:
传入信号是感觉神经元传入大脑的信号,跟呼吸困难密切相关的感觉神经元分布在颈动脉体、髓质、肺部以及胸壁。位于颈动脉体和髓质中的化学感受器可以提供有关O2、CO2以及H+等物质的信息。
肺部的近毛细管感受器对肺水肿非常敏感,而牵张感受器可以感知支气管收缩的信号。胸壁的肌梭可以感知呼吸肌的弹力和张力。因此导致高碳酸血症的较差的换气、导致间质性水肿(即“气体交换受损”)的左心衰竭、造成支气管收缩的哮喘和造成呼吸肌活动无效的呼吸肌疲劳均会带来呼吸困难的感觉。
传出信号主要是控制呼吸肌的运动神经元信号。人体最重要的呼吸肌是横膈膜,其它的呼吸肌包括内外肋间肌、腹肌和其它辅助呼吸的肌肉。
大脑接收到许多来自传入信号的有关换气的信息,并与传出信号所决定的当前呼吸水平进行对比,如果当前的呼吸水平与身体状况不相符就有可能发生呼吸困难。同时也有可能是由于一些心理因素造成呼吸困难的感受,比如一些人可能会在特定环境非常在意自身的呼吸,因而产生呼吸困难的感受,但这与病理性的呼吸困难有所不同。
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