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发病过程可分为三期（经过7～10天潜伏期开始发病）

第一期：病初与一般上感咳嗽相似，患儿可伴有轻微发热、打喷嚏、流涕等上感症状，此时病菌在气管、支气管粘膜上生长繁殖，刺激呼吸道粘膜，引起呼吸道粘膜炎症，把这个阶段称做为卡他炎症期，此期历时约1～2周。

第二期：于病程约2周起出现典型阵发性痉挛性咳嗽，表现为成串的紧接不断的咳嗽，连续十几声至数十声，作一口长吸气，相继出现鸡鸣样回声，至吐出呼吸道中粘稠分泌物为止。

由于咳嗽剧烈，还可见到面部浮肿、甚至发紫、两眼鼓出、泪涕交流、眼结膜出血、舌下系带溃疡等。

此时“痉咳”、“回声” ，是由于呼吸道中粘稠的分泌物刺激粘膜内神经末稍及吸气时空气经过痉挛的声门所产生的。这个阶段可称做百日咳的痉咳期，此期历时2～8周。

第三期：随着阵发性痉咳逐渐减少或消失，气管、支气管粘膜上的病菌被排除与消灭，疾病进入恢复健康的阶段，我们所以把这个阶段叫作恢复期，此期约历经2～3周。

另外，在临床上小婴儿的症状特殊，常无痉咳及典型高调吸气声，而常表现为阵发性呼吸暂停、青紫、甚则出现抽搐。

还有一些成人或年长儿和经过预防接种的小儿百日咳症状可轻而不典型，仅有2～4周或更长时间干咳、缺乏阵发性痉咳，亦有少数百日咳病儿因病程长、免疫力低等原因而继发其他细菌或病毒等感染，产生并发症。