1. 迷走神經調節的食管-支氣管反射
食管和支氣管樹有共同胚胎起源和自主神經支配 。其建立在胃腸道(包括胃和食管) 和支氣管發育共同起源胚胎前腸基礎上。食管和肺的傳入神經通路由起源于中腦孤束核的迷走神經支配, 而其中間神經元在延髓腹外側疑核區和運動神經元相聯系，反流物及酸刺激食管內各種機械感受器和化學感受器后再通過迷走神經反射影響氣管。胃食管反流食物及液體 (以酸性為主) 吸人支氣管內是造成哮喘的重要原因。經常反流可引起明顯咽后壁炎癥，酸性反流物刺激食管粘膜內因炎癥而暴露的酸敏感受體，通過迷走神經反應提高氣道反應性，支氣管平滑肌緊張度增高，導致哮喘反復發作。因此，對久治不愈的慢性咳嗽及哮喘患者，必須考慮是否存在 GERD。動物實驗研究發現[3]，健康狗食管內注入酸后肺功能明顯降低，而切斷其兩側頸背根迷走神經后肺功能無明顯變化。因此，迷走神經反射可能在反流物和酸觸發支氣管收縮機制中發揮著重要作用。
2.微量或大量酸反流作用
由于GERD，支氣管和肺的效應細胞-靶細胞吸入酸性微粒，致支氣管及肺血管通透性增加，出現肺水腫，支氣管內分泌物增加，支氣管痙攣，氣道阻塞，哮喘發作。有作者認為胃酸的反流吸入氣管直接刺激氣管粘膜是引起哮喘、嗆咳的主要機制。由于食管和氣管的特殊解剖關系，反流物可直接經食管進入氣管，使氣管內 pH 值下降，通過軸索反射引起支氣管痙攣，肺阻力增加；同時，進入氣道的酸性胃內容物刺激并損傷呼吸道黏膜，產生化學性炎癥。另外，胃腸內細菌可隨食物進入呼吸道，引起呼吸系統細菌性炎癥。然而，這些流經氣管的反流物通常很難被證實，使用胃食管閃爍顯像法或锝掃描來監測反流發作雖具有較高的特異性，但敏感性較低。Daoui等通過動物實驗較為詳細的闡述了酸引發氣管神經纖維末梢釋放速激肽(包括P 物質、神經激肽A、神經激肽B)引起氣管微血管擴張、血漿滲出的機制。在健康豬和兔的食管中滴注稀鹽酸后，氣管血漿滲出量分別是未滴注酸的對照組的3 倍和5 倍，而使用神經激肽(neuro kinin,NK) 受體拮抗劑后, 氣管血漿滲出量并不增加。由此可證實酸刺激氣管引起微血管擴張、血漿滲出主要是通過釋放速激肽來實現的, 同時神經激肽1(NK1) 和神經激肽3(NK3) 受體也參與了這一復雜過程。另有研究發現，氣道酸暴露導致支氣管收縮的同時，釋放氣管保護性物質一氧化氮(NO)，而預先使用NO合成酶抑制劑N(G)-硝基-左旋精氨酸甲酯(L-NAM E)則使支氣管收縮明顯增強。因此，NO也可能在其間發揮著重要作用。目前，盡管已有多種假設理論來解釋酸反流物引起氣道收縮，但其確切機制仍不清楚，有待進一步深入研究。
3.支氣管高反應性
氣道高反應性是哮喘的主要特征。其主要的形成機制是：1酸性返流物刺激食管粘膜內因炎癥而暴露的酸敏感受體，通過迷走神經反應提高氣道反應性。2返流物被吸入肺部，直接刺激，損傷氣道粘膜，導致炎癥反應，氣道反應性增高，增強了哮喘患者對各種觸發因素的敏感性。李芹子等[6]研究發現，通過對目標豚鼠中下段食管灌注鹽酸14天后，應用氧化乙酰膽堿靜脈注射進行氣管激發試驗，隨著乙酰膽堿的成倍增加，實驗組和對照組有顯著差異。通過多次鹽酸灌注豚鼠食管發現，隨著乙酰膽堿成倍增加，氣道阻力明顯增加。Stein 等[7]研究認為氣道高反應性是GERD 引發支氣管哮喘的最終通路。當氣道受到反流物的刺激后, 多種炎癥細胞、炎癥介質和細胞因子的參與，以及氣道上皮的損害和上皮下神經末梢的裸露等均可誘導迷走神經反射和神經源性炎癥而導致AHR 及呼吸道癥狀。肖旭[8]通過西沙比利改善胃食道返流并觀察治療前后肺功能的改變顯示，隨著胃食道返流癥狀的改善，肺功能也有所改善，兩者呈正相關，說明胃食道返流對氣管高反應性是有所影響的。推測胃食道返流物通過會厭進入氣道，可能加重了氣道慢性炎癥過程，提示：物理、化學、生物因素對氣道高反應性的影響是不容忽視的。
4. 氣道炎癥
人體氣道分布著致密的神經纖維，在一系列傷害性刺激作用下，外周神經末梢可通過軸索反射釋放出速激膚和緩激膚，這些神經遞質可直接或間接刺激氣管壁上的神經激膚受體， 引發炎癥反應。在炎癥作用下，氣道出現一系列防御反射如支氣管痙攣、 黏液過度分泌、 血管擴張、 血漿滲出等。另外，變應原的激發可致鼻腔內神經生長因子(nerve growth factor, NGF) 增加，而動物實驗則表明NGF可導致氣道A 型纖維轉變為可引起中樞神經系統興奮及外周神經源性炎癥的速激肽表達纖維。并且動物實驗已證實氫離子濃度增加和滲透壓的改變可誘發神經源性炎癥。也有研究者證實在豚鼠模型中，食管內酸可激活局部的軸索反射，即食管內酸通過局部神經反射引起支氣管粘膜釋放炎癥性介質(如P物質等)，從而導致氣道水腫。來運剛[9]等研究發現，GERD源性“哮喘”氣道炎癥以中性粒細胞浸潤和IL-8升高為主要特點，不同于哮喘以嗜酸性細胞浸潤、IL-5升高為主的氣道炎癥狀態。當合并哮喘時，GERD可通過上述細胞因子的作用促進哮喘既有的氣道炎癥，進而加重其病程。可見氣道炎癥反應在胃食管返流導致哮喘的機制中亦扮有重要角色，這為激肽和緩激肽拮抗劑用于治療伴有胃食管返流哮喘患者提供了理論依據。
5.內臟高敏感 。
