一、氨清除下降
1.由先天性代谢异常引起的代谢紊乱
先天性代谢异常（IEMs）（如有机酸尿症或肉毒碱缺乏症），通常在儿童时期发病，但尿素循环障碍可影响尿素循环中的任何酶，可出现在成人患者当中。以X连锁隐性遗传模式为特征的鸟氨酸转氨甲酰酶（OTC）缺乏是最常见的尿素循环障碍的病因。OTC缺乏症的临床表现可从昏睡和定向障碍到深度昏迷。这种酶缺乏症限制了肝脏将氨转化为尿素的能力，导致非肝硬化性高氨血症，并可持续无任何症状。
2.门体分流
自发性门体分流在肝硬化患者中很常见。先天性门体分流可能是肝内分流也可能是肝外分流，并且常在新生儿期诊断。
导致门体分流的门静脉血栓形成（PVT）可也导致非肝硬化性高氨血症（将氨分流到体循环中），这种情况下的脑病表现轻微，患者保留有部分肝功能。
3.某些药物
某些药物会破坏尿素循环，特别是丙戊酸，已知其可诱发非肝硬化性高氨血症。丙戊酸增加丙酸水平，后者可抑制尿素循环的限速酶——氨甲酰磷酸合成酶。据报道，丙戊酸诱导的高氨血症的患病率为35%-45%，患者通常无症状。
高氨血症也可由甘氨酸引起，其他可能引起高氨血症的药物有卡马西平、利巴韦林和磺胺嘧啶，但具体机制尚不明确。
二、氨产生增加
1.肌肉分解代谢增加
癫痫发作、饥饿和创伤都与高氨血症有关。这些情况会导致肝脏不能处理增加的氮负荷的患者（如尿素循环障碍患者）出现高氨血症性脑病。值得注意的是，一项对17例短暂性高氨血症的回顾性研究发现，高氨血症可能与全身性癫痫发作有关，尽管其机制需要进一步研究，但可能与癫痫发作期间持续的肌肉收缩有关。与HE时血氨水平波动相比，癫痫发作的患者血氨水平会迅速恢复正常。
2.全胃肠外营养
全胃肠外营养（TPN）中的高蛋白质负荷可导致尿素循环障碍。成人服用仅含必需氨基酸的全胃肠外营养素时也会出现这种现象。在这些病人中，鸟氨酸（尿素循环中的底物）的缺乏损害了氨解毒作用。
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