一、氨中毒学说
19世纪末，人们发现给门-体分流术后的狗喂肉食，可诱发肝性脑病；肝硬化患者摄入高蛋白质饮食或较多含氮物质，易诱发肝性脑病；临床上约80%肝性脑病患者的血及脑脊液中氨水平升高，且采用降血氨的治疗措施有效。这些均是氨中毒学说的依据。
血氨的生成和清除之间维持着动态平衡，正常人血氨浓度不超过59 μmol/L。当血氨的生成增多而清除不足时，其浓度增高。增多的血氨通过血脑屏障进入脑内，干扰脑细胞的代谢和功能，导致肝性脑病。
（一）血氨增高的原因
1.氨清除不足体内产生的氨在肝脏进入鸟氨酸循环，合成尿素而被清除。肝性脑病时血氨增高的主要原因是鸟氨酸循环障碍，导致氨清除不足。鸟氨酸循环有如下特点：①该循环为酶促反应。②反应速度随基质（鸟氨酸、瓜氨酸和精氨酸）浓度的增高而加快。③反应过程耗能，2分子氨经鸟氨酸循环生成1分子尿素，消耗4分子ATP。
肝细胞严重受损使氨基酸合成发生障碍，鸟氨酸循环所需的酶和底物缺乏；同时由于肝细胞的能量代谢障碍，使该循环所需的ATP供应不足，上述原因引起鸟氨酸循环障碍，尿素合成明显减少，氨清除不足，最终导致血氨增高。
2.氨产生增多 肝功能障碍时，很多因素可引起氨产生增多，其中以肠道产氨增多为主。肠道产氨的主要途径是：①肠道里的蛋白质经消化变成氨基酸，在肠道细菌释放的氨基酸氧化酶作用下生成氨。②经尿素的肠-肝循环弥散入肠道的尿素，在细菌释放的尿素酶作用下也可生成氨。正常时，每天肠道产氨约4g，经门脉入肝，转变为尿素而被清除。
肝硬化时，由于门脉高压，使肠黏膜淤血、水肿，引起肠蠕动减弱，加之肝功能障碍时胆汁分泌减少等原因，食物的消化、吸收和排空均发生障碍。大量未经消化吸收的食物在肠道内存留，一方面导致肠道细菌活跃，释放氨基酸氧化酶和尿素酶增多；另一方面，食物中的蛋白质成分在肠内潴留，使肠内氨基酸增多，引起肠道产氨增加。肝硬化晚期合并肾功能障碍时，血液中的尿素等非蛋白氮含量升高，使弥散入肠道的尿素增多；如合并上消化道出血，血液中的蛋白质经细菌分解，亦可引起肠道产氨增加。此外，肝性脑病患者昏迷前，可出现躁动不安、震颤等肌肉活动增强的症状，肌肉中的腺苷酸分解代谢增强，使肌肉产氨增多。正常情况下，肾脏也少量产氨。如果尿pH偏低，进入管腔的NH3与H+结合，生成
被排出。肝功能不全时常合并低氧血症或贫血，引起肺通气过度，出现呼吸性碱中毒，使肾小管管腔中H+减少，
生成减少，大量NH3弥散入血，导致血氨增高。同理，肠腔内pH降低亦可减少氨的吸收。乳果糖在肠道内不易被吸收，可经细菌分解生成乳酸、醋酸，因而，临床上常应用乳果糖等降低肠腔pH，减少氨的吸收，达到降低血氨的目的。(https://www.daowen.com)
（二）氨对脑组织的毒性作用
氨（NH3）属弱碱性，在血中主要以
的形式存在，NH3可自由通过血脑屏障，而
不易通过血脑屏障。当血浆pH增高时，NH3增多，并通过血脑屏障进入脑组织。有时，血氨浓度虽不高，但血脑屏障通透性增高，也可使脑内的氨增多。有些细胞因子，如TNF -α可使血脑屏障通透性增高，从而加重肝性脑病，这似乎可以解释为什么有些患者血氨浓度不高，却有严重的肝性脑病。氨进入脑内，可产生如下作用。
1.干扰脑细胞的能量代谢脑组织主要依赖葡萄糖氧化供能。脑细胞内贮存的糖原极少，因而主要靠血糖供给。一般认为，进入脑内的氨与α酮戊二酸结合，生成谷氨酸，同时消耗还原辅酶Ⅰ （NADH），使NADH变成NAD+；进而氨又与谷氨酸结合，生成谷氨酰胺，同时消耗大量ATP。因而大量的氨进入脑内可引起如下后果：①抑制丙酮酸脱羧酶的活性，妨碍丙酮酸的氧化脱羧过程，使乙酰辅酶A生成减少，影响三羧酸循环的正常进行，进而使ATP产生减少。②消耗了大量α酮戊二酸和NADH，α酮戊二酸是三羧酸循环的重要中间产物，NADH是呼吸链中完成递氢过程的重要物质，这两种物质的大量消耗使ATP产生减少。③氨与谷氨酸结合，生成谷氨酰胺时，消耗了大量ATP。因而，氨进入脑内使ATP的产生减少而消耗增多，干扰了脑细胞的能量代谢，导致完成脑细胞功能所需的能量严重不足，从而不能维持中枢神经系统的兴奋活动而发生昏迷。
2.使脑内的神经递质发生改变脑内的兴奋性神经递质与抑制性神经递质之间保持平衡。如上所述，氨进入脑内，与谷氨酸结合生成谷氨酰胺，兴奋性神经递质——谷氨酸因被消耗而减少，而抑制性神经递质——谷氨酰胺产生增多；同时，由于NH3抑制了丙酮酸的氧化脱羧，使乙酰辅酶A减少，导致乙酰辅酶A与胆碱结合生成的兴奋性神经递质——乙酰胆碱减少。此外，抑制性神经递质——γ氨基丁酸的产生也增多（后述）。因此，氨进入脑组织增多，使脑内的神经递质平衡失调，兴奋性递质减少，抑制性递质增多，最终引起中枢神经系统功能紊乱。
3.氨对神经细胞膜的抑制作用 有报道，氨可与K+竞争，通过细胞膜上的钠泵进入细胞内，造成细胞内的K+减少，细胞缺钾；氨也可干扰神经细胞膜Na+-K+-ATP酶活性，影响细胞内外Na+、K+分布，进而影响膜电位，使兴奋和传导等功能活动发生障碍。
氨干扰脑细胞能量代谢、干扰脑内神经递质和抑制神经细胞膜的具体作用机制，目前还不完全清楚，尚有待于进一步的深入研究予以确认。