血氨升高,使脑内一些神经递质(如乙酰胆碱、γ-氨基丁酸、5-羟色胺、谷氨酸等)的浓度发生改变,从而干扰了神经递质之间的正常平衡,使中枢神经系统功能紊乱而出现脑病。主要是谷氨酸是大脑的重要兴奋性神经递质,谷氨酸缺少则大脑抑制增加。谷氨酰胺合成酶存在于星形胶质细胞中,神经和星形胶质细胞谷氨酰胺受体有调节神经兴奋性的作用,在肝性脑病的形成中也起重要作用。
氨可直接干扰神经细胞膜上的钠-钾ATP酶的分布及活性,不仅破坏了血-脑脊液屏障的完整性,也影响了神经细胞膜的复极,干扰了神经兴奋活动的传导。谷氨酰胺又是一种很强的细胞内渗透剂,其增加可导致脑神经细胞肿胀,继续发展而未被控制,可发生脑水肿、颅内高压,加重昏迷