高血压动脉硬化是脑干出血的主要病因，脑干出血多由高血压导致基底动脉中央支破裂引起。往往在数秒到数分钟内引起昏迷，可立刻昏迷、四肢瘫、针尖样瞳孔，数小时内死亡;水平眼球运动受累而垂直眼球运动佳，有的病例可以出现眼球上下跳动。对侧眼球出现5秒间隔的游动。病又往往出现四肢瘫，去大脑强直。有时可以出现中枢性高热、呼吸异常。出血可破入四脑室，血肿向腹侧扩展，导致居中的固定瞳孔，小的基底部出血可引起“闭锁综合征”;未累及上行网状激活系统的小出血常常没有严重神经功能缺失，症状轻微，预后良好。
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