泌尿系統主要可分成上泌尿道及下泌尿道，其中上泌尿道由腎臟、輸尿管組成，而下泌尿道包含膀胱及尿道。腎臟藉由過濾、再吸收及分泌來製造尿液，產生的尿液經由輸尿管運送到膀胱暫存。
膀胱一般容量約400~500毫升，最大容量可達800~1000毫升，當尿液量累積到200~300毫升時，便會產生尿意，並經由神經及肌肉的控制下將尿液排出。
不過，某些細菌可產生黏附素(adhesion)來加強微生物與泌尿上皮細胞的結合，有些細菌也會聚集成生物膜(biofilm)，用來抵擋外界不利環境或躲過抗生素的作用，使這些細菌有機會從尿道口逐漸蔓延至膀胱，未經適當治療還可能上行至腎臟，而造成一系列泌尿系統感染的情形。
根據統計泌尿系統感染中65~80%是由致病性大腸桿菌所引起，大腸桿菌原先是存在腸道內的細菌，由於尿道口離肛門很近，這些致病性大腸桿菌很容易從肛門口轉移到尿道，隨著尿道上行至膀胱，而附著於膀胱表皮細胞並聚集，並破壞膀胱原有的免疫防禦系統且產生毒素及啟動發炎反應，而引發膀胱炎。
感染性膀胱炎的常見原因
1.性別：女性因生理結構的因素，尿道比男生短，更容易讓細菌沿著尿道上行至膀胱；懷孕期也會因荷爾蒙發生變化，而改變了私密處的酸鹼值及菌叢生態，使得致病菌容易於泌尿道系統增值；停經後婦女，雌激素分泌減少，使得尿道黏膜保護層變薄，對細菌抵抗較差，而增加膀胱炎機會。
2.排尿習慣不佳：飲水量不夠或各種因素習慣性憋尿者，一來減少尿液沖刷泌尿道上皮的機會，加上憋尿習慣讓膀胱充血，營造細菌增生的適當環境，另外，過度憋尿使得膀胱無法正常排空，殘尿在膀胱中也可提供細菌養分，若個體剛好又有糖尿病，尿中的血糖更提供細菌生長過程中優良的能量來源，而大大的增加膀胱炎風險。
3.便祕：大多數的膀胱炎主要是由致病性大腸桿菌引起，便祕會造成胃腸道致病性細菌的繁殖，而大幅增加細菌由尿道口入侵的風險。
4.尿路結構發生變化：因尿路結石或放置導尿管等會使尿路結構發生變化，進而影響尿液的排出。
5.免疫系統衰弱:當人體的免疫系統低弱時，對細菌的抵抗力差，細菌容易突破身體的防禦機制而入侵膀胱引起膀胱炎。（攝護腺肥大症狀不僅頻尿，尿失禁更要重視）
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