病毒侵入上呼吸道的上皮細胞內復制，然后進入血流，到達白細胞內復制后大量進入血流形成病毒血癥，病毒散布于全身各器官組織，引起全身病變。皮膚病變主要為棘狀細胞層的細胞水腫變性，胞核分裂成多核巨細胞、核內有嗜酸性包涵體形成，隨后細胞液化，單房性薄壁水皰形成。
早期皰疹液標本于電鏡下觀察可見內含大量病毒。由于炎癥細胞增多及混入脫落的組織細胞殘屑，皰疹液可逐漸變得混濁，亦可呈膿皰樣外觀。皰疹周圍及其下部真皮組織充血、形成環繞皰疹基底部的線狀紅暈。晚期皰疹液中的病毒含量減少。
由于病變表淺、愈合后一般不遺留瘢痕。眼、鼻、口、咽等部位的黏膜亦可有皰疹形成，且易破潰形成潰瘍，但易于愈合。與此同時，水痘患者的多種組織中可發生變態反應性炎癥，包括肺、肝、脾、腎上腺、胃腸道、心肌、胰腺、血管內皮及大腦組織等。水痘性肺炎患者的肺部組織呈廣泛的間質性炎癥，有散在灶性壞死炎變區；肺泡可出血，肺泡與細支氣管內含纖維蛋白性滲出物、紅細胞及有包涵體的多核巨細胞。肺間質與細支氣管周圍有單核細胞浸潤。在水痘性腦炎患者，可見腦組織有變性壞死、點狀出血、間質血管周圍脫髓鞘性改變及腦血管周圍淋巴細胞浸潤現象。(實習編輯:周娜娜)
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