肺炎球菌屬革蘭染色陽性球菌，其致病力是由于含有高分子多糖體的莢膜對組織的侵襲作用。許多健康人的上呼吸道帶有肺炎球菌，但僅少數人患病，因為呼吸道具有完整的防御體系，可阻止細菌進入下呼吸道致病。當呼吸道的防御功能受到削弱，如呼吸道病毒感染破壞支氣管黏膜的完整性，影響黏液-纖毛運動和肺泡巨噬細胞吞噬功能時可誘發細菌感染，引起發病。受寒、饑餓、疲勞、醉酒、淋雨、麻醉、免疫抑制劑治療、全身衰弱等都會明顯削弱機體免疫功能，成為發生肺炎的重要誘因。
肺炎球菌肺炎典型病理變化分為四期：充血期、紅色肝變期、灰色肝變期和消散期。主要病變是肺泡的滲出性炎癥和實變。病變范圍以肺段或肺葉為界限，老人和嬰幼兒感染可沿支氣管分布（呈支氣管肺炎）。由于肺炎球菌不產生外毒素和內毒素，不引起原發性肺組織壞死或空洞形成。肺炎消散后肺組織可完全恢復正常而不遺留纖維瘢痕。少數患者不能完全溶解吸收纖維蛋白，導致病灶延遲吸收或消散不全，甚至纖維母細胞形成，發生纖維化，引起機化性肺炎。
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