基本病理生理改变为缺氧、二氧化碳潴留和呼吸性酸中毒,脑细胞渗透性发生改变,出现脑水肿。呼吸中枢受损,使通气量减少,其结果又加重了呼吸性酸中毒和缺氧,形成恶性循环。严重的呼吸性酸中毒则影响心肌收缩力,使心搏出量减少,血压下降,肾血流量减少,肾小球滤过率降低,导致肾功能不全,产生代谢性酸中毒。由于酸中毒的加重,使血红蛋白与氧的结合能力降低,血氧饱和度进一步下降,又形成一个恶性循环。