病变常见于消化道、呼吸道、心血管系统，心包内可见50-60ml的灰黄色液体和纤维素絮块，肺充血水肿，肾脏象脑髓软化，肠道某些区段急性。
羊肠毒血症为急性时往往不会出现非常明显的病变，饲主也不太可能在此时发现并做出预防措施，大多数病羊生前营养状况良好，但死后尸体因病毒侵蚀迅速腐烂。经实验室解剖发现，病死羊胃中有未消化草料，胃部未见明显病变。而左心室处、肺腑部有明显的出血点和水肿，肾脏柔软，肠道内出血严重。若羊只患有亚急性羊肠毒血症，经实验室检验发现其胃壁有明显的黏膜脱落，肠道内出现许多气体，肠黏膜与胃黏膜一样脱落，并伴随溃疡情况。病羊的心脏肿大，心内外膜有小的出血点，医生经过触诊发现病死羊肾脏表面充血但按压时感觉松软如泥土，稍稍施加压力便出现溃烂。
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