这种细菌在外界环境中具有顽强的生命力。白喉杆菌在病人用过的物体上能生存数周，不怕干、不怕晒、不怕冷，惟独怕热，60C环境中很快死亡，在儿童的读物、玩具、手绢、毛巾和餐具内皆能生存，在牛奶制品和各种冷食中生存更久。白喉主要是通过空气飞沫传染。白喉患者或带菌者在打喷嚏、咳嗽、哭闹、叫喊，以及说话时把白喉杆菌散布到空气中，随飞沫、黏液散播传染。也可通过直接接触带菌的物品或感染的食物传播。
白喉杆菌有重型、轻型、中间型等三种，各型与病情的严重程度相吻合，重型白喉杆菌引起的病情危笃。白喉杆菌侵入上呼吸道黏膜繁殖并释放一种特异的外毒素，造成局部组织-坏死，坏死组织有给细菌繁殖创造良好条件。细菌大量繁殖，也大量排泄外毒素，在咽、扁桃体、悬雍垂、喉头等部位形成白色假膜，故称白喉。白色假膜可以堵塞呼吸道引起窒息死亡。外毒素可以进入血液，引起全身中毒症状，首先是神经系统的损害，多在发病第3~5天后，患者说话含糊不清，喝水时从鼻孔外流，视力不能集中，看不清眼前的东西，这是眼部肌肉和眼肌麻痹造成的;进而可侵犯全身肌肉，患儿不能抬头，不能呼吸(膈肌、肋间肌麻痹)，要依靠人工呼吸或呼吸机呼吸。如能即使抢救维持生命，10天左右可以恢复，不留后遗症。外毒素还可引起心肌损害，发生中毒性心肌炎。心肌损害变性，可以引起心力衰竭，危机生命。
白喉同时可有高热、烦躁、拒食、呕吐和其他脏器的损害，亦可突然昏迷，血压骤降，来不及抢救而死亡。
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