ทำให้ระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายจะมีการตอบสนองโดยการหลั่งโปรอินเฟลมมาตอรี่ (prointflammatory) และแอนตี้อินเฟลมมาตอรี่ไซโตไคเนส (anti-infammatory cytokines) เมื่อจุลชีพก่อโรคจำนวนมากเข้าสู่ร่างกาย และเกิดการติดเชื้อรุนแรงจะเกิดการหลั่งสารพิษ และแอนตี้อินเฟลมมาตอรี่ไซโตไคเนส (anti-infammatory cytokines) เพื่อ กระตุ้นและควบคุมการทำงานของเซลล์ภูมิคุ้มกัน (O'Brien, Ali, Aberegg, & Abraham, 2007) โดยทั่วไปจะมีความสมดุลระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย ทำให้สามารถกำจัดเชื้อออกไปได้ แต่ถ้าเสียสมดุลเซลล์ภูมิคุ้มกันจะถูกกระตุ้นเพื่อทำหน้าที่กำจัดจุลชีพก่อโรคมากขึ้น ในขณะเดียวกันเซลล์ภูมิคุ้มกัน ก็จะไปจับกับผนังหลอดเลือด แล้วหลั่งสารตัวกลาง (mediator) ที่สำคัญ คือ ทูเมอร์ เนคโครสิสแฟคเตอร์ (tumor necrosis factor [TNF) และอินเตอร์ลิวคิน- 1 (interleukin-1 [IL-1 1) ซึ่งสารเหล่านี้จะไปกระตุ้นการหลั่งไซ โต ไคส์ (cytokines)ต่างๆ เช่น ทูเมอร์ เนคโครสิสแฟคเตอร์ (TNF) อินเตอร์ลิวคิน-1 (IL-1) อินเตอร์ลิวดิน-2 (IL-2), อินเตอร์ลิวดิน-1 2 (IL-12) ร่วมกับการกระตุ้นคอมพลีเมนต์พาสเวย์ (complement pathway) ระบบ การแข็งตัวของเลือด ส่งผลให้มีการตอบสนองการอักเสบทั่ว ๆ ไปในร่างกายทำให้อวัยวะต่างๆ ทำงานผิดปกติ ทำให้เกิดการบาดเจ็บของผนังหลอดเลือด เกิดการรั่วของสารน้ำออกนอกเส้นเลือด ไซโตไคส์ (cytokines) และสารตัวกลางเหล่านี้จะกดการทำงานของหัวใจทำให้ทำงานแย่ลง ในขณะเดียวกันเอนไซม์อินดิวซิเบลไนตริกออกไซด์ซินเทส (inducible nitric oxide synthase) จะถูก กระตุ้นทำให้มีการสร้างไนตริกออกไซค์ (nitric oxide) ซึ่งเป็นสาร ที่มีผลทำให้เกิดภาวะหลอดเลือด จากปัจจัยที่กล่าวมา ส่งผลทำให้ร่างกายขาดสารน้ำที่จะทำให้ระบบไหลเวียนโลหิตนำไปสูบฉีด และยังทำให้เสียความสมดุลของระบบการแข็งตัวของเลือด เนื่องจากการกระตุ้นโปรโคแอคกลูแลนแฟคเตอร์ (procoagulant factors) ที่บริเวณผนังหลอดเลือด ทำให้เกิดลิ่มเลือดภายในหลอดเลือดขนาดเล็กส่งผลให้เม็ดเลือดแดงไหลผ่านหลอดเลือดฝอยได้ลำบากมากขึ้น และเกิดการอุดตันในหลอดเลือดฝ่อยทำให้เนื้อเยื่อได้รับออกซิเจนและสารอาหารลดลง (Kortgen ct al.2006; O'Brien et al., 2007) และมีการลดลงของปัจจัยต้านการแข็งตัวของเลือด (anticoagulant factors) ทำให้เกิดภาวะลิ่มเลือดกระจายทั่วไปในหลอดเลือด การรั่วของสารน้ำออกนอกเส้นเลือดภาวะหลอดเลือดขยายตัว การทำงานของหัวใที่ลดลง ร่วมกับการเกิดลิ่มเลือดภายในหลอดเลือดดำขนาดเล็ก ทำให้ปริมาณออกซิเจนที่ส่งไปเลี้ยงร่างกาย ไม่สมดุลกับปริมาณของออกซิเจนที่ร่างกาย เนื้อเยื่อต่าง ๆ ร่างกายจะปรับตัวโดยการเปลี่ยนไปใช้ การเผาผลาญที่ไม่ใช้ออกซิเจน (anaerobic ภาวะไฮเปอร์ไดนามิก สเตท (hyperdynamic state) โดยการสูบฉีดมากขึ้นของหัวใจ (cardiac output)metabolism) แทน ทำให้ระดับของสารแลคเตทในเลือดสูงขึ้น หากไม่ได้รับการแก้ไข ร่างกายจะเข้าสู่เพิ่มขึ้น และปริมาณออกซิเจนในกระแสเลือดเริ่มสูงขึ้นแต่ปริมาณออกซิเจนที่มากขึ้นเนื้อเยื่อไม่สามารถนำออกซิเจนไปใช้ได้ เนื่องจากภาวะขาดออกซิเจนอย่างรุนแรงเป็นระยะเวลานานอย่างต่อเนื่อง ภาวะที่ร่างกายขาดออกซิเจนยังกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาการอักเสบเพิ่มมากขึ้นไปอีก หากภาวะเนื้อเยื่อขาดออกซิเจนในระดับมหาภาค (global tissue hypoxia) ที่ยังคงมีอยู่อย่างต่อเนื่อง ทำให้เซลล์เนื้อเยื่อต่าง ๆ ค่อย ๆ เสื่อมสภาพ เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างถาวรและตายไป จนเกิดอวัยวะล้มเหลวได้ในที่สุดและอาจถึงแก่ชีวิตได้ (Trzcciak & Rivers, 200S)
-