(一)发病原因
1.上消化道出血
(1)常见：消化性溃疡、急性胃黏膜病变、胃癌、食管癌、食管胃底静脉曲张破裂、食管贲门黏膜撕裂症等。
(2)其他：①食管：反流性食管炎、食管裂孔疝、食管憩室炎、食管溃疡、Barrett食管、食管异物损伤、食管化学性损伤、食管放射性损伤;②胃：慢性胃炎、胃黏膜脱垂、急性胃扩张、胃手术后病变(胆汁反流性吻合口炎与残胃炎、复发性消化性溃疡、残胃癌等)、平滑肌瘤、平滑肌肉瘤、淋巴瘤、神经纤维瘤、胃息肉等)、胃血管改变(胃窦部血管扩张、胃十二指肠动静脉畸形等);③十二指肠：十二指肠炎、钩虫病、十二指肠憩室炎;④肝胆胰：胆道结石、胆道蛔虫病、胆囊或胆管癌、肝癌、胰腺癌、急性胰腺炎等。
2.下消化道出血
(1)常见：痔或肛裂、肠道息肉或息肉病、直肠癌、结肠癌、溃疡性结肠炎、肠道血管畸形等。
(2)其他：①直肠与肛管：创伤、溃疡、特发性溃疡性直肠炎、直肠类癌;②结肠：放射性肠炎、缺血性结肠炎、中毒性肠炎、药物性肠炎、感染性炎症(细菌、阿米巴、真菌、寄生虫、结核、梅毒等)、其他肿瘤(肉瘤、淋巴瘤、平滑肌瘤、脂肪瘤等)、晚期血吸虫病、血管病变(肠系膜血管栓塞、血管瘤、血管发育不良等)、肠套叠、肠扭转等;③小肠：急性出血坏死性肠炎、缺血性肠病、小肠肿瘤(淋巴瘤、平滑肌瘤、平滑肌肉瘤、腺瘤等)。
3.全身性疾病或全消化道疾病的出血 可为上消化道出血、下消化道出血或上下消化道同时出血。
(1)常见：严重感染、脑血管意外、尿毒症、播散性血管内凝血等。
(2)其他：①血液病(过敏性紫癜、血小板减少性紫癜、血友病、白血病等);②结缔组织病：系统性红斑狼疮、结节性多动脉炎等;③出血性传染病：流行性出血热、钩端螺旋体病等;④应激状态：烧伤、外伤、大手术后、休克、缺氧、心力衰竭等;⑤克罗恩病、胃肠道结核、淋巴瘤等。
(二)发病机制
1.引起出血和影响止血的因素
(1)机械损伤：如异物对食道的损伤、药物片剂对曲张静脉的擦伤、剧烈呕吐引起食道贲门黏膜撕裂等。
(2)胃酸或其他化学因素的作用：后者如摄入的酸碱腐蚀剂、酸碱性药物等。
(3)黏膜保护和修复功能的减退：阿司匹林、非甾体抗炎药、类固醇激素、感染、应激等可使消化道黏膜的保护和修复功能受破坏。
(4)血管破坏：炎症、溃疡、恶性肿瘤等可破坏动静脉血管，引起出血。
(5)局部或全身的止血凝血障碍：胃液的酸性环境不利于血小板聚集和血凝块形成，抗凝药物、全身性的出血性疾病或凝血障碍疾病则易引起消化道和身体其他部位的出血。
2.出血后的病理生理改变
(1)循环血容量减少：老年人多有心、脑、肾等重要器官的动脉硬化，不太严重的循环血容量减少即可引起这些重要器官明显的缺血表现，甚至加重原有基础病，引起一至多个重要器官的功能异常甚至衰竭;大量出血则更易导致周围循环衰竭和多器官功能衰竭。
(2)血液蛋白分解产物吸收：含氮分解产物经肠道吸收可引起氮质血症;以往认为血液分解产物吸收可引起“吸收热”，现认为消化道出血后的发热与循环血容量减少引起体温调节中枢功能障碍有关。
(3)机体的代偿与修复：①循环系统：心率加快，周围循环阻力增加，以维持重要器官的血流灌注;②内分泌系统：醛固酮和神经垂体素分泌增加，减少水分丢失，以维持血容量;③造血系统：骨髓造血活跃，网织红细胞增多，红细胞和血红蛋白量逐渐恢复。