膽紅素是由紅細胞所產生的，紅細胞有一個固有的壽命期限，當到達壽命期限時，就會破裂，釋放出血色素，血色素經過分解，分解成正鐵血紅素和血紅素，血紅素與血清中其它的物質發生化學反應，經過一系列的轉化，生成膽紅素。機體內血清中膽紅素是判別肝功能是否異常的一個重要標誌，血清中的膽紅素主要是總膽紅素、直接膽紅素、間接膽紅素，而總膽紅素是間接膽紅素和直接膽紅素的總和。
直接膽紅素又稱結合膽紅素，是由間接膽紅素進入肝後，受肝內葡萄糖醛酸基轉移酶的作用與葡萄糖醛酸結合生成的。直接膽紅素溶於水，與偶氮試劑呈直接反應，能通過腎隨尿排出體外，其正常值是小於6.8umol/L。間接膽紅素又稱非結合膽紅素，主要是由紅細胞破壞而來，未在肝內經過葡萄糖醛酸化的叫做間接膽紅素，其正常參考範圍為3.4-20.0μmol/L。
直接膽紅素的升高，通常提示膽道的不通暢，膽道梗阻；間接膽紅素升高，通常提示肝臟轉化間接膽紅素的能力下降，或者是間接膽紅素的來源過多，如溶血性黃疸等。
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