(一)肠上皮细胞增生受抑制:
肠粘膜上皮细胞对放射线最为敏感,肠粘膜的更新是通过位于肠腺隐窝部的未分化细胞增殖而完成。这些细胞在分化后失去分裂的能力并逐步移向肠粘膜表面,放射线抑制这些细胞的增殖,使肠粘膜发生特征性的急性病变。
(二)肠粘膜下小动脉:
小动脉的内皮细胞以放射线很敏感。大剂量放射治疗使细胞肿胀、增生、纤维样变性,引起闭塞性动脉内膜炎和静脉内膜炎,因此产生肠壁缺血和粘膜糜烂、溃疡,肠道内的细菌侵入使病损进一步发展。
(三)肠壁组织受损:
肠壁组织经广泛持续照射后引起水肿,肠壁各层均有纤维母细胞增生。结缔组织和平滑肌呈透明样变化,最后导致纤维化、肠管狭窄、粘膜面扭曲和断裂。因此放射线产生的肠道改变可从可逆性粘膜结构改变直至慢性纤维增厚伴有溃疡的肠管,甚至引起肠梗阻。