血液中还原血红蛋白增加或存在异常血红蛋白衍生物可导致发绀。还原血红蛋白增加导致的发绀包括中心性发绀（肺性发绀由严重呼吸系统疾病致肺通气或换气功能障碍，心性混合性发绀因发绀型先天性心脏病使静脉血未氧合直接混入体循环动脉血）和周围性发绀（局部性由局部血液循环障碍，全身性由心排出量减少疾病和局部血流障碍性疾病致）；异常血红蛋白衍生物导致的发绀包括高铁血红蛋白血症（先天性因常染色体显性遗传酶缺乏，获得性由药物或化学物质致血红蛋白二价铁氧化）和硫化血红蛋白血症（后天获，因服用含硫药物或化学品使血红蛋白与硫化氢结合）。
一、血液中还原血红蛋白增加导致的发绀
（一）中心性发绀
1.肺性发绀
各种严重的呼吸系统疾病可引起，如呼吸道梗阻（小儿常见的急性喉炎等，可因喉部水肿等导致气道狭窄，影响气体交换）、肺炎（各年龄段均可发生，病原体感染肺部后，影响肺泡与血液之间的气体交换）、肺气肿、肺淤血（如左心衰竭时，肺循环淤血，肺组织气体交换受阻）、肺纤维化等。其机制是由于肺通气或换气功能障碍，肺氧合作用不足，导致体循环毛细血管中还原血红蛋白增多而出现发绀。例如，肺炎患者肺部炎症区域影响气体交换，血液流经此处不能充分氧合，从而引起发绀。在儿童中，肺炎是引起肺性发绀的常见原因之一，不同病原体引起的肺炎病理改变类似，但临床表现可能因年龄等因素有差异，婴儿肺炎可能症状不典型，而年长儿相对更易出现呼吸急促等表现伴随发绀。
2.心性混合性发绀
常见于发绀型先天性心脏病，如法洛四联症等。由于心脏结构异常，部分静脉血未通过肺进行氧合作用，即经异常通道直接混入体循环动脉血中，导致体循环血液中还原血红蛋白含量增多而出现发绀。例如法洛四联症患者，存在室间隔缺损、肺动脉狭窄、主动脉骑跨和右心室肥厚，右心室的静脉血可通过室间隔缺损直接进入左心室，再混入主动脉供应全身，使得动脉血氧饱和度下降，出现发绀。这种情况在新生儿和儿童先天性心脏病中较为常见，且病情可能随年龄增长而有变化，如法洛四联症患儿可能在活动后发绀加重。
（二）周围性发绀
1.局部性周围性发绀
多由于局部血液循环障碍引起，如肢体动脉阻塞（老年人动脉粥样硬化导致下肢动脉狭窄或闭塞，影响局部血液供应）、静脉阻塞（如下肢静脉血栓形成，导致局部静脉回流受阻）等。局部组织血流灌注不足，组织摄氧增加，使毛细血管中还原血红蛋白增多，从而出现发绀。例如，下肢动脉粥样硬化的老年患者，下肢远端血液供应减少，皮肤可能出现发绀表现，且活动后症状可能加重。
2.全身性周围性发绀
常见于引起心排出量减少的疾病和局部血流障碍性疾病。心排出量减少的疾病如休克（各种原因引起的休克，包括感染性休克、低血容量性休克等，心排出量降低，外周组织灌注不足），休克时全身组织灌注不足，毛细血管血流缓慢，组织摄氧增加，导致还原血红蛋白增多出现发绀。在儿童休克中，感染性休克较为常见，多由严重感染引起，如肺炎合并感染性休克时，除了有原发病的表现外，还可出现发绀等周围性发绀表现。
二、血液中存在异常血红蛋白衍生物导致的发绀
（一）高铁血红蛋白血症
1.先天性高铁血红蛋白血症
为常染色体显性遗传病，由于先天性还原型辅酶Ⅰ-细胞色素b5还原酶缺乏或异常，使血红蛋白不能被还原为亚铁血红蛋白，导致高铁血红蛋白含量增高而出现发绀。这种情况在婴幼儿中可能因遗传因素发病，患儿自出生后可能就存在发绀表现，且可能伴有其他相关症状，如智力发育等可能受一定影响，但具体表现因个体差异和病情严重程度而异。
2.获得性高铁血红蛋白血症
可由某些药物或化学物质引起，如亚硝酸盐、磺胺类药物等。例如，食用大量含亚硝酸盐的变质蔬菜（如有些腌制时间短的咸菜等），亚硝酸盐进入人体后，使血红蛋白中的二价铁氧化成三价铁，形成高铁血红蛋白，从而失去携氧能力，导致组织缺氧和发绀。在成人中较为常见，尤其在误食含亚硝酸盐食物后可迅速发病，儿童相对较少见，但也需警惕，如有类似情况应及时就医。
（二）硫化血红蛋白血症
为后天获得性，患者多有服用含硫药物或化学品史，在肠内形成大量硫化氢，后者与血红蛋白结合形成硫化血红蛋白，使血液中硫化血红蛋白达到一定量时即可出现发绀。这种情况相对较少见，临床表现与高铁血红蛋白血症相似，但发绀程度可能更严重，且血液呈蓝褐色等特殊表现。
