大便时肛门疼痛、大便出血且呈鲜红色，可能与以下原因有关：
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：内痔和混合痔可出现便血，通常表现为便后滴血或喷射状出血。内痔或混合痔发展到一定程度时，可出现内痔脱出，表现为肛门肿物脱出。肛门指诊和肛门镜检查有助于诊断。
3.肛管或直肠损伤：肛管或直肠受到外伤或器械检查时，可导致局部黏膜损伤，引起出血和疼痛。
4.直肠息肉：直肠黏膜表面突出的赘生物，通常无明显症状，较大的息肉可引起便血，多为鲜红色。肛门指诊、肛门镜或结肠镜检查有助于诊断。
5.直肠肿瘤：直肠癌、直肠腺瘤等肿瘤可导致大便带血，常伴有大便习惯改变、里急后重、消瘦等症状。结肠镜和病理活检有助于明确诊断。
以上只是一些可能的原因，其他疾病如溃疡性结肠炎、克罗恩病等也可能出现类似症状。如果出现大便时肛门疼痛、大便出血且呈鲜红色的情况，建议及时就医，进行详细的检查，以明确诊断并采取相应的治疗措施。
在就医前，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。如果出血量较大或伴有其他严重症状，如头晕、乏力、腹痛等，应立即就医或拨打急救电话。