组织细胞内或细胞间形成冰晶;红细胞和血小板凝集阻塞毛细血管，引起缺血性损害.血管收缩以减少皮肤及周围组织的散热.很多损害发生于复温时(再灌注损伤).受累区冷而发硬及发白，无感觉.当温暖时，转为斑状发红，肿胀，疼痛.在4~6小时内形成水泡.若水泡充满清亮的血清并且位于远区的手指，则表明表浅损害;若水泡内充满血液并且位于近端，则表明深部损害并且有组织坏死.表浅损害愈合后不残留组织丧失.深部组织冷冻可引起干性坏疽，在健康组织上盖有黑色硬壳;灰色水肿，软性的湿性坏疽发生较少见，组织坏死的深度取决于冷冻的期限和深度.各种程度的冻伤都可产生长期症状---对寒冷过敏，出汗过多，断层指甲生长和麻木.
治疗
冻伤的肢体应迅速在温水中使之温暖，水的温度要护理人员的手能忍受(不超过40.5℃)，要小心避免烫伤失去知觉的组织.若下肢受累但需步行一定距离去接受医疗时，不要解冻.外伤(如行走)可进一步加重解冻组织的损害，若再冷冻肯定会严重受损，但被冻的时间越长，对以后组织的损害越大.若受冻部分不立即解冻，则应轻轻地清洁，保持干燥，用无菌绷带保护，直至温暖解冻，这种较为稳定的办法是可行的.病人可服400mg异丁洛芬(ibuprofen)，若可能应全身保暖.
在医院内进行总体检查期间，应迅速将肢体置于大容器内温暖，水温保持在38~43℃.回暖后，微波测温，激光多普勒流量测定，血管造影或磁共振检查可用于检查周围循环，以指导治疗，改善预后.预防感染很重要，若坏疽是干的，感染不大可能.但湿性坏疽，像浸泡足一样，可能被感染;应该应用抗生素.若免疫接种不是最近进行的，则应给予破伤风类毒素.
温暖后，肢体应保持干燥，暴露于暖空气中，尽可能做到无菌.大多数病人有脱水和血液浓缩;应口服或静脉滴注补液，并恢复电解质到正常水平.可采用的内科疗法并不一致，但目标是恢复循环，使细胞损害减至最小.最有效的是低分子右旋糖酐，异丁洛芬和丁咯地乐(buflomedil).较强力的动脉内或静脉内给药以及化学或外科方法的交感切除现已很少应用，但对晚期灼痛还是有用的.营养和精神状态需要特别关心，手术应尽可能推迟，因为黑色硬壳常可脱落而留下活的组织."正月冻伤，七月手术"是一句正确的格言.最好的长期治疗是漩涡浴及浴后轻轻擦干并休息.对冻伤后长期持续存在的症状(如麻木，对寒冷过敏)尚无治疗办法.
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