肺栓塞后可使肺实质发生坏死，形成肺梗死；但是也可以只有肺栓塞存在而无肺梗死。尸检证明仅有 10% ～ 15% 的肺栓塞病人产生肺梗死。
通常无心肺疾病的病人发生肺栓塞后，很少产生肺梗死。这主要因肺组织的供氧来自三方面：肺动脉系统、支气管动脉系统及局部肺野的气道。只有当支气管动脉和 (或) 气道受累时才发生肺梗死，但患有慢性肺部疾病、心力衰竭、休克或恶性肿瘤时，即使小的栓子也易发生肺梗死。另外与肺血管栓塞的程度及速度也有关。
一旦发生肺梗死，在梗死区域肺泡或间质内出现出血性改变，肺泡腔内充满红细胞及炎性反应，肺泡壁有凝固性坏死，并累及毛细支气管和肺小动脉。邻近肺组织水肿和肺不张，梗死的区域有明确的红色实质界限，范围大小由 1～5 cm。其特征性形态呈三角形，基底部为周围肺实质，尖端指向肺门。不完全梗死时，肺泡壁不出现坏死。
疾病痊愈后肺梗死区域内有瘢痕形成。
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