急性脑外伤的病理变化包括脑血流量减少、脑缺氧、组织和细胞酸中毒、游离脂肪酸和游离自由基增加、脑水肿和颅内压升高等。而巴比妥类药物具有保护脑功能的作用,其作用机制虽尚未完全明确,但实验已证明其有以下作用。据国外资料报道,对脑外伤所致颅内压升高,在不使用任何渗透性利尿剂的情况下,应用此类药物控制颇为有效,生存率也比意识水平相似的其他脑外伤病例为高。还有资料报道,用巴比妥类药治疗代谢性昏迷所致的颅高压,可明显降低死亡率和后遗症。