一、發病原因
顱內疾病。
1.局限性病變：
(1)腦血管病：
腦出血、腦梗塞、暫時性腦缺血發作等;
(2)顱內占位性病變：
原發性或轉移性顱內腫瘤、腦膿腫、腦肉芽腫、腦寄生蟲囊腫等;
(3)顱腦外傷：
腦挫裂傷、顱內血腫等。
2.腦彌漫性病變：
(1)顱內感染性疾病：
各種腦炎、腦膜炎、蛛網膜炎、室管膜炎、顱內靜脈竇感染等;
(2)彌漫性顱腦損傷;
(3)蛛網膜下腔出血;
(4)腦水腫;
(5)腦變性及脫髓鞘性病變。
3.癲癇發作。
二、全身性疾病。
1、急性感染性疾病：
各種敗血癥、感染中毒性腦病等。
2.內分泌與代謝性疾病：
如肝性腦病、腎性腦病、肺性腦病、糖尿病性昏迷、粘液水腫性昏迷、垂體危象、甲狀腺危象、腎上腺皮質功能減退性昏迷、乳酸酸中毒等。
3.外源性中毒：
包括工業毒物、藥物、農藥、植物或動物類中毒等。
4.缺乏正常代謝物質：
(1)缺氧。(2)缺血。(3)低血糖。
5.水、電解質平衡紊亂。
6.物理性損害
如日射病、熱射病、電擊傷、溺水等。
三、發病機制
顱內外各種病變只要累及非特異性上行性網狀激動系統的任何一個環節，都可導致不同程度的意識障礙。
意識障礙的病理生理基礎可以是腦干或大腦皮質重要部位的機械性破壞或是腦代謝過程的全面損害所致。代謝源性意識障礙可因能量底物的運送障礙(低氧、缺血、低血糖)或神經細胞膜的神經生理反應發生改變(藥物或酒精中毒、癲癇或急性頭部外傷)所致。
1、腦的血液循環及新陳代謝
腦部明顯依賴于連續血液流動，并運送氧氣和葡萄糖，100g腦組織每分鐘血氧消耗率為3.5ml，葡萄糖消耗率為5mg，雖然血流中斷后 8～10s內即發生意識喪失，但腦的儲糖量在血流中斷后可提供2min的能量，當缺氧發生于缺血的同時，則可利用的葡萄糖會更快被耗盡。正常安靜時腦血流(CBF)為100g灰質每分鐘約75ml，100g白質每分鐘約30ml(平均為100g腦組織每分鐘55ml)。
腦血供的局部自身調節(local autoregulation)能保持每100g腦組織每分鐘CBF平均約50ml，此50ml CBF中約萃取葡萄糖25mmol，萃取氧約150mmol(3.5ml )以供葡萄糖氧化之用。
正常CBF與腦新陳代謝相匹配的機制未明，經研究證明涉及此機制的物質有Ph、腺苷(adenosine)和一氧化氮。
缺氧時腦組織的損害比缺血輕得多。葡萄糖經氧化所發生的代謝變化，可按下式表明之：
C6H12O6→6CO2 6H2O
此反應步驟有二：糖酵解和氧化磷酸化。成人腦組織只能利用葡萄糖。糖酵解從葡萄糖磷酸化開始，隨即將六碳糖解裂為2個三碳丙酮酸。經乳酸脫氫酶的作用，將乳酸轉變為丙酮酸，此過程為可逆的，丙酮酸可進入線粒體，在此進行氧化代謝，即進入三羧酸循環。
2.白質缺血缺氧的病理生理
(1)白質灰質缺血損害的差異：
灰質缺氧去極化促使興奮性谷氨酸大量釋放，進一步開放所有谷氨酸門控離子通道，后者有些對Ca2 滲透性。Ca2 滲透性通道的開放使Ca2 大量流入細胞內，激活細胞內酯酶、蛋白酶等具有破壞性的酶類，產生細胞的永久性損害。
白質不存在谷氨酸的突觸，因此白質的缺血性膜去極化不引起谷氨酸介導的損害，而是經由一種不因持久而失活的Na 通道導致Na 持續流入細胞，使得正常跨膜Na 梯度瓦解。Na 梯度消失和膜去極化促使正常情況下將Ca2 帶出細胞以換取Na 的Na -Ca2 交換蛋白反向運行形成Ca2 內流。細胞內Ca2 超載造成永久性損害和功能喪失。
(2)γ-氨基丁酸和腺苷的作用：
γ-氨基丁酸(GABA)和腺苷均在中樞神經系統的白質內存在。白質內不存在突觸末梢，因此這些神經活性物質不是由突觸釋放，而更可能是由于Na 和膜電位依賴性攝入蛋白反向作用而釋放。
(3)作用機制的探討：
一般而言，GABA和腺苷作用于完全不同的特異性受體而發揮細胞內作用。但在缺氧白質，GABA和腺苷似乎作用于相同的細胞內成分而產生保護效應。由于白質產生的GABA和腺苷的效能有限，這種協同作用是必要的。
細胞外以GABA和腺苷分子經受體刺激細胞內序貫反應，從而增加細胞對缺氧的耐受性。GABA作用于GABA-β受體，后者耦合于細胞內蛋白激酶C(protein kinase C，PKC )。活化的PKC把磷酸根轉移至多種細胞內蛋白，導致后者功能改變。
白質缺氧損害所致的K 外流和Na 內流，導致Na –Ca2 運轉蛋白的反向開放，促使Ca2 進入細胞內。缺氧也與內源性GABA、腺苷釋放有關，活化的GABA-β受體和腺苷受體經由G蛋白耦合而激活細胞內PKC。蛋白激酶C活化常與膜運轉蛋白的下調相聯系。PKC也可能下調缺氧白質Na 通道，影響Na 內流。
