氨中毒学说涉及血氨生成过多（肠道、肾脏、肌肉产氨增加）与清除不足（肝脏对氨代谢障碍）及氨对中枢神经系统的毒性作用（干扰能量代谢、神经递质平衡）；神经递质学说包括GABA/BZ复合体学说（血中GABA、BZ水平升高致复合体活性增强致中枢抑制过度）、假性神经递质学说（苯乙胺、酪胺生成假性神经递质取代正常递质致神经传递障碍）、锰离子毒性学说（锰离子代谢蓄积致基底节神经细胞功能受损参与肝性脑病）。
血氨生成过多与清除不足
血氨生成过多：
肠道产氨增加：肝硬化时门静脉高压致肠道淤血，食物消化吸收障碍，肠道细菌活跃，分解蛋白质和尿素产氨增多；此外，肝性脑病患者常有上消化道出血，血液中的蛋白质在肠道经细菌分解产氨；若患者进食过多高蛋白饮食，也会使肠道产氨增加。例如，有研究表明，肝性脑病患者肠道产氨量较正常人显著升高。
肾脏产氨增加：肾功能不全时，血液中的大量尿素弥散至肠腔，经细菌尿素酶分解产氨；同时，肾脏在排酸过程中，肾小管上皮细胞分泌的氨可与氢离子结合形成铵离子，随尿液排出，当肾功能不全时，铵离子排出减少，氨吸收入血增加。
肌肉产氨增加：肝性脑病患者处于应激状态时，肌肉活动增强，腺苷酸分解代谢增加，产氨增多。
血氨清除不足：
肝脏对氨的代谢障碍：肝脏是清除血氨的主要场所，通过鸟氨酸循环将氨合成尿素。肝硬化时，肝细胞广泛受损，鸟氨酸循环相关的酶活性降低，尿素合成减少；同时，门-体分流存在时，肠道产生的氨可绕过肝脏直接进入体循环，使血氨清除减少。
氨对中枢神经系统的毒性作用
干扰脑的能量代谢：氨进入脑组织后，与α-酮戊二酸结合生成谷氨酸，同时消耗大量还原型辅酶Ⅰ（NADH），阻碍三羧酸循环的进行，使ATP生成减少；氨与谷氨酸结合生成谷氨酰胺，又消耗大量ATP。此外，谷氨酰胺是一种细胞内渗透压调节剂，其增多可导致星形胶质细胞肿胀，进而引起脑水肿。
干扰神经递质的平衡：氨可影响神经递质的生成和代谢。例如，脑内谷氨酸减少，使兴奋性神经递质减少；谷氨酰胺增多，可使抑制性神经递质γ-氨基丁酸（GABA）水平发生变化，同时氨还可干扰去甲肾上腺素、多巴胺等神经递质的代谢，从而导致中枢神经系统功能紊乱。
神经递质学说
γ-氨基丁酸/苯二氮（GABA/BZ）复合体学说
GABA与BZ的作用机制：GABA是中枢神经系统重要的抑制性神经递质，通过与突触后膜上的GABA受体结合，使氯离子通道开放，氯离子内流，引起神经细胞超极化，产生抑制效应。BZ是一种镇静催眠药，可与GABA受体上的BZ位点结合，增强GABA与GABA受体的亲和力，进一步加强GABA的抑制作用。在肝性脑病时，肠道内产生的某些毒性物质可增加肠道对GABA的吸收，同时肝脏对GABA的清除减少，使血中GABA水平升高；此外，肝脏功能障碍时，BZ代谢减少，血中BZ浓度升高，导致GABA/BZ复合体活性增强，中枢神经系统抑制过度，出现意识障碍和昏迷等症状。
假性神经递质学说
假性神经递质的生成：食物中的蛋白质在肠道中经水解产生氨基酸，其中芳香族氨基酸如苯丙氨酸、酪氨酸，在肠道细菌脱羧酶的作用下分别生成苯乙胺和酪胺。正常情况下，苯乙胺和酪胺被肝脏的单胺氧化酶代谢清除。但在肝功能严重受损时，肝脏对这些物质的清除功能降低，苯乙胺和酪胺可进入脑组织，在脑内β-羟化酶的作用下分别生成苯乙醇胺和羟苯乙醇胺，这两种物质的化学结构与正常神经递质去甲肾上腺素和多巴胺相似，但生理效应仅为正常神经递质的1/10左右，被称为假性神经递质。
假性神经递质对神经传导的影响：当假性神经递质增多时，可竞争性地取代正常神经递质去甲肾上腺素和多巴胺，被肾上腺素能神经元摄取、储存和释放，导致神经突触传递功能障碍，脑干网状结构上行激动系统功能失常，大脑皮质功能抑制，从而出现意识障碍甚至昏迷。
锰离子毒性学说
锰离子的代谢与蓄积：正常情况下，锰离子在肝脏进行代谢，并通过胆汁排泄。在肝性脑病患者中，由于肝功能障碍，肝脏对锰离子的摄取和排泄功能异常，导致锰离子在基底节等部位蓄积。
锰离子对中枢神经系统的毒性：锰离子蓄积可导致基底节等部位的神经细胞功能受损，影响多巴胺能神经元的功能，干扰神经递质的平衡和神经传导，参与肝性脑病的发生发展。研究发现，肝性脑病患者基底节区锰离子浓度显著升高，且与患者的神经功能缺损程度相关。
