社會獲得性肺炎
(一)發(fā)病原因
社會獲得性肺炎的病原主要涉及細菌、支原體、衣原體和病毒4大類。就細菌病原來說,社會獲得性肺炎,除結(jié)核桿菌和軍團菌可直接通過飛沫將菌吸入到肺實質(zhì),假單胞菌可直接定居于氣管外,其余均為通過吸入來自自體咽喉部的感染因子而獲得的。臨床較為常見的社會獲得性肺炎的細菌病原是肺炎鏈球菌、結(jié)核分枝桿菌、流感嗜血桿菌、金黃色葡萄球菌、軍團菌、克雷伯桿氏菌和卡他摩拉克菌等。社會獲得性肺炎的病毒病原有甲、乙型流感病毒,1、2、3型類流感病毒,呼吸道合胞病毒和腺病毒等。其他微生物病原有肺炎支原體、肺炎衣原體和鸚鵡熱衣原體等。
1.就細菌而言,社會獲得性肺炎與醫(yī)院內(nèi)獲得性肺炎相反,主要是由革蘭陽性菌所致,其中以肺炎鏈球菌最為常見,其陽性率占已知病原的40%~60%,其次為結(jié)核桿菌及金黃色葡萄球菌。
2.80%的病源為單一致病菌,20%存在兩種或兩種以上致病菌,對一些結(jié)核病人可檢查到多種病原體,這可能表明原來的共生菌在結(jié)核病人身上可能成為致病菌。
3.一些重型社會獲得性肺炎患者多發(fā)生在60歲以上者且多具某些基礎疾病如糖尿病,慢性阻塞性肺疾患,這些患者則有較大比例(20%~30%)的病源為革蘭陰性桿菌。
而在青年人群中,院外細菌性肺炎的致病菌則不同,大部分以革蘭陽性菌感染為主(表3)。
4.在住院治療的社會獲得性肺炎患者中無病原學依據(jù)的患者為30%~50%,其原因可能是由于在入院前使用過抗生素治療或是由于目前所用檢測手段不完備所致。
(二)發(fā)病機制
導致社會獲得性肺炎的致病微生物有3個來源。一是直接吸入周圍空氣中的感染顆粒。二是誤吸入口、鼻、咽、喉部位的微生物。三是鄰近部位感染病灶內(nèi)的病原體穿透或播散至肺組織。第1種情況主要發(fā)生在與某些呼吸道感染源的密切接觸或處于某種呼吸道病原體流行期間的流行地域內(nèi)時,第3種情況較少見,如膈下膿腫穿破橫膈至右肺或金葡菌敗血癥血行肺內(nèi)播散等,在臨床上尤以第2種情況最為常見。上呼吸道正常菌群主要由多種需氧細菌混合寄生,如鏈球菌屬、葡萄球菌、肺炎鏈球菌、奈瑟菌屬(包括腦膜炎奈瑟菌)、類白喉桿菌、嗜血桿菌屬,少數(shù)健康人群還可以有革蘭陰性桿菌寄生,如大腸埃希菌、銅綠假單胞菌、肺炎克雷伯菌、乳酸桿菌、梭形桿菌及少見的螺旋體和白色念珠菌等。此外,還有大量厭氧細菌在牙和牙齦間隙寄生,其每毫升唾液中的細菌濃度可高達108。
另外一些導致社會獲得性肺炎的病源微生物則分布于自然界中或一些動物身上。如軍團菌是一種常見的環(huán)境污染菌,主要通過污染水的氣霧傳播,真菌廣泛分布于熱帶和亞熱帶較潮濕的自然界中,其孢子隨塵土飛揚進入呼吸道。支原體廣泛分布于自然界中,亦可寄生于人體,但平時不致病,急性患者為感染源,由飛沫經(jīng)呼吸道吸入而感染他人。能導致肺炎的立克次體在臨床常見的有兩種,一是貝氏立克次體。二是普氏立克次體,前者引起Q熱肺炎,牛羊為主要傳染源,病原體自動物體內(nèi)排出后呈氣溶膠狀態(tài),主要自呼吸道吸入人體致病。后者引起斑疹傷寒立克次體肺炎,主要通過人虱叮咬的皮膚破口或皮損部位侵入人體致病。在衣原體屬微生物中,過去人們只知道鸚鵡熱衣原體可導致人發(fā)生間質(zhì)性肺炎。1986年Grayston首先發(fā)現(xiàn)了肺炎衣原體,它不同于沙眼衣原體和鸚鵡熱衣原體,其主要區(qū)別是肺炎衣原體的外膜蛋白上抗原決定簇較少,感染時為非免疫顯性抗原,人是僅知的宿主,以8~9歲和大于70歲的老年人為感染的兩個高峰,臨床表現(xiàn)與鸚鵡熱肺炎相同,但70%~90%為亞臨床型。2000例肺炎患者的血清標本進行檢測發(fā)現(xiàn),肺炎衣原體的感染率為8%,年發(fā)病率1‰,70歲以上人群為3‰。
各種病原微生物即便偶然進入肺內(nèi)也不一定能致病,必須具備兩個條件方可導致肺炎。一是病原體本身必須具有足夠的生存數(shù)量和毒力強度,二是病原體必須戰(zhàn)勝機體,尤其是呼吸系統(tǒng)局部的免疫防御機能,主要包括鼻咽部和上呼吸道的解剖屏障和清除機能、終末氣體交換單位局部的細胞及體液因子的免疫清除機能。這種防御機能可使正常肺的第1級大支氣管以下保持無菌狀態(tài)。
上呼吸道和大氣道可通過機械原理排出顆粒樣物質(zhì),包括:①解剖屏障作用,如會厭和黏膜表層細胞間的緊密連接;
②聲門反射性關閉;
③支氣管樹頻繁分叉,可通過氣體動力學的改變對吸入氣體進行過濾;
④黏液纖毛的清除系統(tǒng),可排除黏膜上的顆粒物質(zhì);⑤咳嗽反射。當感染源,尤其是細菌逃脫上述防御機制而進入肺泡后,另外一組防御機能即發(fā)揮作用。終末單位(肺泡導管和肺泡)無纖毛上皮和黏液分泌細胞(杯狀細胞和黏液腺),此時咳嗽不能有效地清除進入肺泡的病原體,主要依靠吞噬細胞和體液因子進行清除。
調(diào)理素:細菌或顆粒物質(zhì)到達肺泡表面后大多數(shù)被吞噬細胞迅速消化。雖然肺泡巨噬細胞對惰性顆粒具有較強的吞噬作用。但吞噬活細菌較慢,包被或被調(diào)理后的微生物可使吞噬作用增加10倍。肺泡表面液體層中含有非免疫性調(diào)理素(Ⅱ型肺泡上皮細胞分泌的脂蛋白表面活性物質(zhì)和局部肺泡巨噬細胞或血管源性產(chǎn)生的大分:子糖蛋白及纖維素等)。免疫性調(diào)理毒包括IgG抗體和補體因子C3b,可加強特異性漿膜受體的連接。調(diào)理素可在局部產(chǎn)生或為全身體液免疫的一部分。
IgG及其亞型存在于支氣管肺泡灌洗液中,其比例與血液中相似。IgG亞型中包含:有針對呼吸道病原菌(如肺炎鏈球菌,流行性感冒嗜血桿菌)中的莢膜多糖抗體,葡萄球菌中的磷壁質(zhì)酸抗體及革蘭陰性桿菌中的脂多糖抗體。嗜細胞的或黏附于肺泡巨噬細胞質(zhì)膜表面的是IgG1、IgG4亞型。巨噬細胞FC gamma受體中IgG3最多,IgG1、IgG2、IgG4受體較少,且常被遮蓋。
在氣道中,補體系統(tǒng)可通過替代途徑激活,進而溶解易感微生物及產(chǎn)生調(diào)理素C3b。吞噬活動一開始,胞內(nèi)殺菌過程也開始進行,但速度通常較多形核白細胞慢??赡苡醒跻蕾嚭脱醴且蕾噧煞N途徑的機制參與。巨噬細胞與多形核白細胞不一樣,通常缺乏髓性過氧化物酶(myeloperoxidase),但“活化”后可使超氧陰離子和過氧化氫(H202)產(chǎn)生增加。
肺泡巨噬細胞在防御作用中有如下特點:
①直接吞噬進入肺泡的病原微生物顆粒。
②可進一步抑制、破壞病原體并最后將其殺滅。
③可長期存活數(shù)天至數(shù)月,且可應付病原微生物的重復感染。④具有游走性,可迅速從Kohn孔向其他肺泡移動,或向呼吸道遠端移行。
⑤可指導胞內(nèi)降解抗原物質(zhì),并將其提呈給特異的肺淋巴細胞,從而始動特異性免疫反應。
⑥可進入呼吸性細支氣管的淋巴組織,由產(chǎn)生體液和細胞免疫的淋巴轉(zhuǎn)運。
⑦所分泌的許多活性物質(zhì)參與免疫效應系統(tǒng),并參與慢性炎癥和纖維化或肉芽腫的形成。
從正常肺泡中回收的淋巴細胞約占氣道細胞總數(shù)的10%,其中70%為T淋巴細胞,主要淋巴細胞亞群的比例與周圍血液中相似。淋巴細胞對肺泡巨噬細胞的激活和炎癥起重要調(diào)節(jié)作用,亦可直接參與抗體反應的形成和調(diào)節(jié),使休眠的毒性淋巴細胞激活。輔助T淋巴細胞中少部分(7%)HLA-DR陽性淋巴細胞,它是白細胞介素2的主要來源。殺傷T細胞可能是休眠細胞,但可被γ-干擾素激活。T細胞分泌數(shù)種細胞因子,包括γ-干擾素和巨噬細胞抑制因子,可激活巨噬細胞。巨噬細胞要抑制或殺滅某些細胞內(nèi)的微生物,必須有獲得性細胞免疫參與。這些微生物包括結(jié)核分枝桿菌、軍團桿菌、卡氏肺孢子蟲、單核細胞增多性李斯特菌和巨細胞病毒。
各種病原微生物所致的肺炎有著大致相似的基本病理改變,尤其是在炎癥發(fā)生的初期,其病理改變的程序和內(nèi)容都基本相同。這些早期的基本病理改變包括:最初受到病原微生物侵害時的局部組織細胞腫脹、變性、壞死,鄰近微血管的充血、擴張、開放,血管內(nèi)細胞成分的游出和體液成分的滲出,各種炎癥細胞和炎癥介質(zhì)的形成和參與。在炎癥過程的后期,組織和細胞的增生、修復及愈合過程也是基本相似的。除了上述基本相同的病理特征外,不同的病原微生物在炎癥的性質(zhì)特點、損傷范圍、受損程度和愈合結(jié)果等方面還有著各自不同的特點。如以肺炎鏈球菌為代表的細菌性肺炎是以纖維素性炎癥為主要病變特點,可侵犯一個肺段乃至整個肺葉,主要病變雖然發(fā)生在肺泡,但整個病變過程中沒有肺泡壁和其他肺組織結(jié)構(gòu)的破壞或壞死,炎癥消散后肺組織可完全恢復正常而不遺留纖維瘢痕,亦無肺氣腫。但同樣的細菌類病原體,如發(fā)生在小兒、老人,以及體質(zhì)衰弱或久病臥床等各種生理性防御機能低下的病人時,則容易形成以細支氣管為中心的肺組織的化膿壞死性炎癥,即通常所見的支氣管肺炎或小葉性肺炎,以葡萄球菌、鏈球菌、致病性較弱的肺炎鏈球菌,以及流感嗜血桿菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌、大腸埃希菌、厭氧菌等為多見。病毒性肺炎的病理改變特點為早期或輕型病毒性肺炎以間質(zhì)性肺炎為主要表現(xiàn),晚期或較嚴重的病毒性肺炎可進一步發(fā)展而波及肺泡腔,但仍為非化膿性,只有某些嚴重感染的病毒性肺炎(主要見于腺病毒肺炎及麻疹病毒肺炎)可出現(xiàn)化膿壞死性的病理改變。真菌性肺炎的病理改變特點在急性期為凝固性壞死、細胞浸潤、化膿,在慢性期為肺纖維化和肉芽腫形成。支原體肺炎為肺間質(zhì)的非化膿性:炎癥,以淋巴細胞和單核細胞為主的炎癥細胞浸潤肺泡壁等肺的間質(zhì)為特征,病變范圍常不超過一個肺段。立克次體肺炎的病理改變主要表現(xiàn)在肺間質(zhì)血管內(nèi)皮細胞腫脹、增生和壞死,發(fā)生廣泛血管周圍炎和血栓性血管炎并形成結(jié)節(jié)樣改變。衣原體肺炎的病理改變常開始于肺門,并向周圍擴散引起小葉性和間質(zhì)性肺炎,早期肺泡內(nèi)充滿中性粒細胞及水腫滲出液,不久即被單核細胞所代替。