当出现高血压危象时，全身小动脉均可发生暂时性强烈收缩，一方面引起血压急剧升高，另一方面导致多脏器缺血缺氧，出现一系列功能异常的表现。同时，小动脉本身亦可因痉孪收缩出现血管壁异常改变而渗出或出血，其中脏器受累以心、脑、肾、眼最为多见。
肾脏受累时，尿常规检查可出现少量蛋白、红细胞、细颗粒或透明管型；酚红排泄率减低，血尿素氮和肌酐增加，尿素或内生肌酐清除率减低等。
脑受累出现高血压脑病时，主要表现为脑脊液压力升高，脑脊液内蛋白含量增高。
眼动脉受累出现眼底渗出或出血，视神经乳头水肿。
另外，血中游离肾上腺素或去甲肾上腺素可增加，血糖亦可升高。
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