肝性脑病的发生与氨中毒学说、神经递质学说、锰离子代谢异常学说相关。氨中毒学说涉及血氨升高的生成过多和清除不足及氨对中枢神经系统的毒性作用；神经递质学说包括兴奋性神经递质减少和抑制性神经递质增多；锰离子代谢异常学说指出肝性脑病时锰离子在脑内蓄积导致基底节功能紊乱等参与其发生发展。
一、氨中毒学说
（一）血氨升高的原因
1.生成过多：
肝硬化时门体分流存在，肠道内的氨未经肝脏充分代谢而直接进入体循环。此外，肝硬化患者常伴有门脉高压，导致肠道淤血、水肿，食物消化吸收障碍，细菌大量繁殖，使肠道产氨增加；同时，患者肝功能减退，尿素合成减少，也使氨的清除不足。对于不同年龄的患者，如儿童患有肝硬化等基础疾病时，同样可能出现肠道产氨增多的情况；女性在生理周期等特殊时期一般不直接影响肝性脑病氨中毒学说中的血氨生成，但如果有基础肝病则需关注；生活方式不健康如长期大量饮酒的患者，酒精会加重肝脏损害，进而影响氨的代谢；有慢性肝病病史的患者，肝脏基础功能差，更易出现血氨升高。
骨骼肌活动增加、感染等情况也可使氨的生成增多。
2.清除不足：
肝脏是清除血氨的主要场所，肝功能严重减退时，鸟氨酸循环障碍，导致尿素合成减少，使氨的清除不足。
（二）氨对中枢神经系统的毒性作用
氨可以通过血-脑屏障进入脑组织，干扰脑细胞的能量代谢。氨与α-酮戊二酸结合生成谷氨酸，同时消耗还原型辅酶Ⅰ（NADH），使三羧酸循环受阻，ATP生成减少；氨还能与谷氨酸结合生成谷氨酰胺，谷氨酰胺是一种具有细胞毒性的物质，可导致星形胶质细胞肿胀，引起脑水肿。
二、神经递质学说
（一）兴奋性神经递质减少
1.乙酰胆碱：
正常情况下，乙酰胆碱是中枢神经系统重要的兴奋性神经递质。在肝性脑病时，由于肝衰竭，肝脏对某些物质的代谢障碍，导致乙酰胆碱合成减少。例如，肝硬化患者肝脏功能受损，影响了胆碱能神经末梢合成乙酰胆碱所需的前体物质等，从而使中枢神经系统的兴奋性降低。
2.谷氨酸：
谷氨酸是大脑重要的兴奋性神经递质，其合成减少会影响中枢神经系统的正常功能。
（二）抑制性神经递质增多
1.γ-氨基丁酸（GABA）：
肝功能衰竭时，肝脏对GABA的清除功能减退，同时肠道内细菌产生的GABA增多并进入体循环，使血中GABA浓度升高，通过血-脑屏障进入脑组织与GABA受体结合，导致中枢神经系统抑制。
2.假性神经递质：
食物中的蛋白质在肠道中经细菌分解产生的芳香族氨基酸，如苯丙氨酸、酪氨酸等，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，苯乙胺和酪胺在肝脏内经单胺氧化酶的作用被氧化分解清除，但肝性脑病时，肝脏对其清除功能障碍，苯乙胺和酪胺进入脑组织，在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的兴奋性神经递质去甲肾上腺素相似，但不能传递神经冲动，称为假性神经递质。它们可竞争性地取代正常神经递质，使大脑皮层产生异常抑制，导致肝性脑病的发生。
三、锰离子代谢异常学说
（一）锰离子在脑内的蓄积
正常情况下，锰离子通过肝脏排出体外。在肝性脑病患者中，由于肝功能障碍，肝脏对锰离子的清除减少，同时锰离子可通过血-脑屏障进入脑组织并蓄积。锰离子蓄积在基底节等部位，可导致基底节功能紊乱，引起锥体外系症状等，参与肝性脑病的发生发展。例如，肝硬化患者随着病情进展，肝脏对锰离子的代谢功能进一步受损，使得锰离子在脑内逐渐蓄积，影响神经细胞的正常功能。
