咳嗽时，胸腔内的压力升高，作用于胸腔内由脑到心的静脉外壁，使向心回流的血流受阻、内部静脉压立即升高。这种突然的变化几乎同时影响到脑脊液，使其压力也随之升高。
咳嗽引起腰痛可能是神经根受刺激而引起的，机制稍复杂。脊柱椎管上端与颅腔相连，内部还有一个比较坚韧的内套管——硬膜囊，里面充满了清澈透明的脑脊液。脊髓及由它发出的神经就浸泡于其中，并由它保护，防止在身体剧烈活动时受到震荡和冲击。大部分腰骶段的神经再穿出硬脊膜、椎管，组成坐骨神经，经臀部分布到大腿后方和小腿、足踝部。穿出硬膜之后、未出椎管之前的一段神经通常被称为神经根，位于腰椎间盘的后方。脑脊液和脑室相通，由颅腔里的特殊血管产生，又经这些血管回收，循环不息，其压力和脑静脉压力紧密相关。咳嗽时，胸腔内的压力升高，作用于胸腔内由脑到心的静脉外壁，使向心回流的血流受阻、内部静脉压立即升高。这种突然的变化几乎同时影响到脑脊液，使其压力也随之升高。这对正常人算不了什么，但是在腰椎间盘突出症急性期，患者向侧后方突出的椎间盘压迫神经根，局部有无菌性炎症。此时脑脊液压力升高，硬膜囊膨胀，进一步挤压、刺激神经根，而且影响血液流通，即会引起疼痛症状加重。
