大便时肛门疼痛并伴有出血，可能由以下原因引起：
1.肛裂：肛管皮肤全层纵行裂开并形成感染性溃疡，多由便秘引起，典型症状为肛门疼痛、便血和便秘。肛门视诊可发现肛裂“三联征”，即肛裂、前哨痔和肛乳头肥大。
2.痔疮：内痔或混合痔脱出、嵌顿，可发生水肿、血栓形成、溃疡或感染，出现肛门疼痛。肛门视诊或直肠指诊有助于诊断。
3.肛管或直肠损伤：肛门或肛管裂伤、侧切后感染、直肠憩室炎感染等，可导致局部疼痛伴出血。
4.直肠肿瘤：直肠息肉、直肠癌等可出现大便带血，伴或不伴肛门疼痛。肛管或直肠指诊、结肠镜等检查有助于诊断。
5.其他：肛管或直肠的其他疾病，如克罗恩病、溃疡性结肠炎、肠结核、缺血性肠病等，也可能导致肛门疼痛伴出血。
出现大便时肛门疼痛并伴有出血，应及时就医，进行相关检查，如肛门指诊、直肠镜等，以明确诊断，并采取相应的治疗措施。在等待就医期间，应注意保持肛门局部清洁，避免食用辛辣刺激性食物，保持大便通畅。