由于上皮细胞的病变发生和纤毛麻痹使小支气管中黏液及坏死上皮堆聚潴留，分泌物排出受阻，不断刺激呼吸道的周围神经，传入大脑皮质及延髓咳嗽中枢，反射性引起痉挛性咳嗽，由于长期刺激使咳嗽中枢形成兴奋灶，以致非特异性刺激，如进食、咽部检查、冷风、烟雾以及注射疼痛等，均可引起反射性的痉咳。
恢复期间亦可因哭泣及其他感染，诱发百日咳样痉咳。近来研究表明百日咳发生机制与百日咳杆菌毒素类物质损害宿主细胞免疫功能有关，CD4+T细胞和Th1细胞分泌的细胞因子所介导的免疫反应，在百日咳杆菌感染中起重要作用。
2.病理解剖
百日咳杆菌侵犯鼻咽、喉、气管、支气管黏膜，可见黏膜充血、上皮细胞的基底部有多核白细胞、单核细胞浸润及部分细胞坏死。支气管及肺泡周围间质除炎症浸润外，可见上皮细胞胞质空泡形成，甚至核膜破裂溶解、坏死、脱落，但极少波及肺泡，若分泌物阻塞可引起肺不张、支气管扩张。
有继发感染者，易发生支气管肺炎，有时可有间质性肺炎。若发生百日咳脑病，镜检或肉眼可见脑组织充血水肿、点状出血、皮质萎缩、神经细胞变性、脑水肿等改变。此时常可见到肝脏脂肪浸润等变化。
百日咳有哪些常见并发症
整个百日咳的病程中，如果孩子平时身体状况良好，治疗及时，护理周到，则能较快获愈。但确有少数抗病力低下，贻误诊治、护理不当的病儿出现并发症，使病程迁延难愈，个别严重的造成死亡。可见，百日咳的严重性就在于其并发症，那么，常见百日咳并发症有哪些呢? 一起了解一下吧。
(1)呼吸系统并发症
以气管炎、支气管肺炎多见。多为继发感染，病原菌常为呼吸道的常见细菌，该并发症可发生于病程的各个时期，但以痉咳期为多。严重的肺炎还可并发心力衰竭。除此以外，还常合并肺不张、肺气肿、支气管扩张、纵隔气肿。原有结核病患儿在患百日咳时，可激起重新活动或结核扩散，导致恶化。
(2)神经系统并发症
百日咳杆菌的内毒素可引起中毒性脑病及一系列中枢神经系统后遗症，如癫痫、智力减退等。百日咳脑病主要发生在痉咳期，临床表现为：反复抽搐、意识障碍、高热，甚至可出现脑水肿、脑疝，危及生命。有的由于剧烈痉咳引起脑血管痉挛、脑缺氧、脑出血以及手足抽搐症等。
(3)心血管系统并发症
严重的心血管系统障碍可引起心脏扩大、甚至心力衰竭(多见于身体虚弱的幼婴或原有心脏病的患儿)。虚弱的新生儿可有皮下出血、脑内点状出血，甚至耳内出血。严重者有咯血、呕血、便血，因此可引起急性循环衰竭。
