多种支气管肺组织、胸廓以及肺血管疾病均可以导致肺心病，其发病机制虽然不完全相同，但共同点是这些疾病均可造成患者呼吸系统功能和结构的明显改变，发生反复的气道感染和低氧血症，导致一系列体液因子和肺血管的变化，使肺血管阻力增加，肺动脉血管构型重建，产生肺动脉高压。肺动脉高压使右心室负荷加重；再加上其他因素共同作用，最终引起右心室扩大、肥厚，甚至发生右心功能衰竭。
（一）肺动脉高压肺动脉高压（pulmonaryhypertension，PH）
是多种基础肺胸疾患导致慢性肺心病的共同发病环节。肺动脉高压早期，肺血管的变化主要是功能性改变，如果能及时去除病因，有可能逆转病变或阻断病变的进一步发展。肺动脉高压晚期，肺血管器质性改变明显，病变处于不可逆阶段，治疗困难。
1.肺血管功能性改变
COPD和其他慢性呼吸系统疾患发展到一定阶段，可以出现肺泡低氧和动脉血低氧血症。肺泡气O2分压（PaO2）下降可引起局部肺血管收缩和支气管舒张，以利于调整通气/血流比例，并保证肺静脉血的氧合作用，这是机体的一种正常保护性反应。但长期缺氧引起肺血管持续收缩，即可导致肺血管病理性改变，产生肺动脉高压，这是目前研究最为广泛而深入的机制，主要可概括为以下几个方面。
（1）体液因素：正常时，肺循环是一个低阻、低压系统，低度的肺动脉张力是由多种收缩血管的物质和舒张血管的物质共同维持的。缺氧可以使肺组织中多种生物活性物质的含量发生变化，其中包括具有收缩血管作用物质，如内皮素、组胺、5一羟色胺（5一HT）、血管紧张素Ⅱ（AT-II）、白三烯、血栓素（TXA2）、前列腺素F2（PGF2），也包括具有舒张血管作用的物质，如一氧化氮、前列环素I2（PGI2）及前列腺素E1（PGE1）等。肺血管对低氧的收缩反应是上述多种物质共同变化的结果。缺氧使收缩血管物质与舒张血管物质之间正常的比例发生改变，收缩血管物质的作用占优势，从而导致肺血管收缩。
（2）神经因素：缺氧和高碳酸血症可刺激颈动脉窦和主动脉体化学感受器，反射性地引起交感神经兴奋，儿茶酚胺分泌增加，使肺动脉收缩。缺氧后存在肺血管肾上腺素能受体失衡，使肺血管的收缩占优势，也有助于肺动脉高压的形成。
（3）缺氧对肺血管的直接作用：缺氧可直接使肺血管平滑肌膜对Ca2+的通透性增高，使Ca2+内流增加，肌肉兴奋一收缩偶联效应增强，引起肺血管收缩。
2.肺血管器质性改变
慢性缺氧除了可以引起肺动脉收缩外，还可以导致肺血管构型重建，其具体机制尚不清楚，可能涉及肺内、外多种生长因子表达的改变以及由此产生的一系列生物学变化，如血小板衍生生长因子、胰岛素样生长因子、表皮生长因子等。其他各种伴随慢性胸肺疾病而产生的肺血管病理学改变也都可以参与肺动脉高压的发病。
此外，诸如原发性肺动脉高压、反复发作的肺血管栓塞等肺血管性疾病可直接引起肺血管狭窄、闭塞，导致肺血管阻力增加，发展为肺动脉高压。
3.血液粘稠度增加和血容量增多
COPD严重者可出现长期慢性缺氧，促红细胞生成素分泌增加，导致继发性红细胞生成增多，血液粘滞性增高，使肺血流阻力增高。缺氧可使醛固酮增加，使水、钠潴留；缺氧使肾小动脉收缩，肾血流减少也加重水、钠潴留，血容量增多。COPD患者还存在肺毛细血管床面积减少和肺血管顺应性下降等因素，血管容积的代偿性扩大明显受限，因而肺血流量增加时，可引起肺动脉高压。
（二）右心功能的改变
慢性胸肺疾患影响右心功能的机制主要为肺动脉高压引起右心后负荷增加，右室后负荷增加后，右心室壁张力增加，心肌耗氧量增加；此外，右心冠状动脉阻力增加，右室心肌血流减少，心肌供氧量减少；还有，低氧血症和呼吸道反复感染时的细菌毒素对心肌可以产生直接损害。这些因素长期作用，最终造成右心室肥厚、扩大。当呼吸道发生感染、缺氧加重或其他原因使肺动脉压进一步增高而超过右心室所能负担者时，右心室排出血量就不完全，收缩末期存留的残余血液过多，使右室舒张末期压增高，右心室扩张加重，最后导致右心功能衰竭。
（三）其他重要器官的损害
各种慢性肺胸疾患所导致的缺氧、高碳酸血症和酸碱平衡紊乱除影响心脏外，尚可使其他重要器官如脑、肝、肾、胃肠及内分泌系统、血液系统等发生病变，引起多器官功能障碍。
