直接膽紅素又稱為結合膽紅素，當間接膽紅素隨血液運輸到肝臟後，迅速被肝細胞攝取，在肝細胞中經過轉化代謝，轉變為直接膽紅素，而後被分泌入毛細膽管，隨膽汁進入膽囊，根據消化需要進入腸道，中間任一環節出現問題都可引起直接膽紅素的升高，原因如下:
1、膽紅素排洩障礙，由於肝細胞先天性或獲得性（如病毒性肝炎、藥物性肝病、妊娠、酒精性肝病等）膽汁排洩障礙，使直接膽紅素不能很好地排到毛細膽管，導致直接膽紅素進入血中，血中直接膽紅素升高。
2、各種原因引起的膽道梗阻，如膽道結石、蛔蟲、腫瘤、炎症及手術創傷所致膽管狹窄，膽汁排入腸道受阻，阻塞上部的膽管內則有大量的膽汁淤積，膽管擴張，壓力升高，膽汁通過破裂的小膽管和毛細膽管而流入組織間隙和血竇，引起血內直接膽紅素的升高。
膽紅素的升高可引起黃疸，根據膽紅素升高程度不同可分為隱性黃疸和顯性黃疸，無論何種原因引起膽紅素升高都要積極尋找病因，對症治療，減輕因膽紅素升高對人體造成的損害。
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