老年人院內(nèi)獲得性肺炎
(一)發(fā)病原因
國內(nèi)外監(jiān)測研究發(fā)現(xiàn)老年醫(yī)院獲得性肺部感染的易患因素有:氣管插管和(或)機(jī)械輔助通氣、胸腹部手術(shù)、神志不清、昏迷(尤其是閉合性顱腦損傷者)、大量誤吸、患有慢性肺部疾病及高齡者(年齡大于50歲)。其他危險(xiǎn)因素有:呼吸機(jī)管道更換不及時(shí)、秋冬季節(jié)、應(yīng)激性潰瘍出血的預(yù)防用藥(雷尼替丁、抗酸劑)、留置鼻胃管時(shí)使用抗生素、嚴(yán)重創(chuàng)傷及近期做內(nèi)纖維支氣管檢查。國外研究發(fā)現(xiàn),胸腹部手術(shù)后其院內(nèi)肺炎的發(fā)病率較其他部位的手術(shù)高38倍。國外研究報(bào)道,使用機(jī)械通氣治療是醫(yī)院獲得性肺部感染的重要原因之一。
(二)發(fā)病機(jī)制
1.老年人呼吸系統(tǒng)形態(tài)學(xué)變化 隨年齡的增長,胸廓前傾,脊柱后彎,肋骨自后向前生理性傾斜消失,并成水平狀,導(dǎo)致胸廓前后徑增寬向桶狀轉(zhuǎn)化,加之肋軟骨的退行性鈣化,胸壁呼吸肌脂肪增多收縮力下降等改變,使胸廓活動(dòng)范圍受限。
老年人鼻腔黏膜及支氣管黏膜萎縮,支氣管軟骨也隨增齡呈現(xiàn)彈性纖維、膠原纖維比例增加,并產(chǎn)生鈣化或骨化。纖毛運(yùn)動(dòng)減弱,終末細(xì)支氣管上皮細(xì)胞可呈退行性改變。支氣管腺體增生,高齡以后電鏡可觀察到上皮細(xì)胞伴有線粒體異常增多的嗜酸性粒細(xì)胞的改變,這些可能是退行性變化的結(jié)果。老年人肺泡壁及肺泡管彈性減少,肺泡管擴(kuò)張,肺泡擴(kuò)大、破裂,肺毛細(xì)血管變窄或斷裂,肺毛細(xì)血管床減少,肺彈性回縮力下降。此外肺動(dòng)脈系統(tǒng)的彈性血管與肌性血管的主旨引起內(nèi)膜纖維化。肺循環(huán)是低壓系統(tǒng),與體循環(huán)系統(tǒng)的機(jī)械性負(fù)荷不同。肺的一般彈性動(dòng)脈也隨年齡增長,出現(xiàn)肌纖維芽球性增殖引起內(nèi)膜肥厚。中年以后也容易引起粥樣動(dòng)脈硬化改變。
以上這些生理性改變引起上呼吸道保護(hù)性反射減弱,喉部反應(yīng)性下降,病原體易進(jìn)入下呼吸道。支氣管黏膜纖毛運(yùn)動(dòng)功能下降,不能很好地將從外界、口腔和上呼吸道進(jìn)入下呼吸道和肺泡的塵埃、實(shí)物殘?jiān)胺置谖锏妊杆倥懦?,以至病原體在氣管內(nèi)及肺內(nèi)得以滋生。
2.老年人的肺功能改變 老年人的肺功能改變主要表現(xiàn)在肺容量下降,彌漫性功能減弱,氧飽和度減低及通氣反應(yīng)能力下降。中年以后,尤其過了40歲,肺活量隨年齡增加而逐年下降。老年人的肺泡面積和容積均減少。30多歲的肺泡面積約為75m2,以后每10年減少約為2%。20多歲的肺組織占容積11%;80歲則減為7%。此外,動(dòng)脈血氧分壓PaO2也隨年齡增長而下降。一般可用PaO2(mmHg)=103.5-0.42×年齡。上述的生理變化,導(dǎo)致老年人肺部感染后較易出現(xiàn)低氧血癥,如原有慢性阻塞性肺疾病極易發(fā)生呼吸衰竭,反復(fù)發(fā)生的低氧血癥及呼吸衰竭又進(jìn)一步損傷肺功能。
3.老年人免疫功能下降 免疫功能是機(jī)體防御性反應(yīng),是機(jī)體識別并消除外來損害以保持體內(nèi)環(huán)境的平衡和穩(wěn)定的重要功能。
(1)細(xì)胞免疫:研究認(rèn)為60歲以上不僅外周T淋巴細(xì)胞為年輕人的70%~75%,而且其功能也發(fā)生異常。表現(xiàn)在抗原致敏后產(chǎn)生效應(yīng)的T淋巴細(xì)胞反應(yīng)性隨年齡增長而減低。外周血的淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率明顯低于青年人。有報(bào)道老年人白細(xì)胞介素-2(IL-2)減少可能與細(xì)胞免疫功能下降有關(guān)。健康老年人細(xì)胞免疫功能顯著減退,而老年人肺部感染細(xì)胞免疫功能有更明顯的降低。這也是老年人易患肺部感染,卻不易治愈的重要原因。
溶菌酶是由巨噬細(xì)胞合成的一種重要溶菌酶,它能較好地反應(yīng)巨噬細(xì)胞的功能狀態(tài)。正常呼吸道內(nèi)有一定數(shù)量的巨噬細(xì)胞,它所分泌的溶菌酶存在于其氣道黏膜表面分泌物中,在補(bǔ)體和分泌型IgA的協(xié)同作用下可引起細(xì)胞溶解,有較強(qiáng)殺菌作用。老年人肺部感染細(xì)胞免疫功能,特別是巨噬細(xì)胞功能減低,對感染的防御能力也降低,這也可能是老年肺部感染吸收慢、療效差的又一原因。
(2)體液免疫:有報(bào)道老年人呼吸道分泌型下降,從而使老年人呼吸道防御微生物、內(nèi)毒素和其他抗原性物質(zhì)侵入黏膜層的能力減弱,故易招致呼吸道感染和損傷。此外,老年人淋巴細(xì)胞在抗原刺激下轉(zhuǎn)化為將細(xì)胞分泌特異性抗體的能力也隨年齡增長而降低,也是導(dǎo)致老年人肺部感染發(fā)病率增高的原因之一。
(3)非特異性免疫功能:老年人周圍血中性粒細(xì)胞吞噬能力并無減退,但其趨化能力顯著下降,黏附性增高,總補(bǔ)體活性、血漿纖維結(jié)合素含量均有所下降。上述變化也是構(gòu)成老年人免疫功能減退,機(jī)體防御能力下降的因素。
4.口咽部細(xì)菌寄殖增加 健康青年人口咽部可含有多種細(xì)菌,正常情況下,唾液中的酶蛋白以及分泌性能阻止細(xì)菌在黏膜表面黏附,故細(xì)菌不能附著于黏膜表面增值,而是在黏膜上的分泌物中黏著,隨分泌物而被清除。有研究證明正常人群咽部草綠色鏈球菌可抑制甲型鏈球菌及需氧性革蘭陰性桿菌生長,常見的黑色素?cái)M桿菌則可抑制克雷白桿菌、大腸埃希桿菌、支原體及沙雷菌生長,菌群處于相對平衡狀態(tài)。一般人咽拭子培養(yǎng)革蘭陰性桿菌極少,檢出革蘭陰性桿菌率為18%以下,金葡菌、酵母菌很少檢出。但老年患者咽部抗菌機(jī)制常被破壞,革蘭陰性桿菌檢出均較年輕人為高,住院期間菌群失調(diào)更為嚴(yán)重。口咽部正常菌群如草綠色鏈球菌、奈瑟菌、肺炎球菌和流感嗜血桿菌減少,而銅綠假單胞菌、不動(dòng)桿菌增加明顯,金黃葡萄球菌、酵母菌亦顯著增加。
住院期間大劑量、長期抗生素的應(yīng)用,胸腹部手術(shù)——如影響咳嗽反射,黏液-纖毛系統(tǒng)功能減退、胃腸功能紊亂、胃液分泌減少、胃酸下降等均為口咽部寄殖菌增加的重要因素。老年肺部感染主要由吸入口咽部病原體引起,經(jīng)血液引起肺部感染比例很少。50%正常人及70%甚至有損害者在睡眠時(shí)均可發(fā)生吸入,老年人喉腔黏膜萎縮,喉的感覺減退,常引起吞咽障礙,使食物易嗆入下呼吸道,口咽部的寄殖菌也易進(jìn)入下呼吸道發(fā)生肺炎。
危險(xiǎn)因素與病原學(xué)分布的相關(guān)性:金黃葡萄球菌:昏迷、頭部創(chuàng)傷、近期流感病毒感染、糖尿病、腎衰竭。銅綠假單胞菌:長期住ICU、長期應(yīng)用糖皮質(zhì)激素、先期抗生素應(yīng)用、支氣管擴(kuò)張癥、粒細(xì)胞缺乏、晚期AIDS。軍團(tuán)菌:應(yīng)用糖皮質(zhì)激素、地方性或流行性因素。厭氧菌:腹部手術(shù)、可見的吸入。
5.其他
(1)年高體弱:各系統(tǒng)及器官功能下降,御寒能力降低,易受涼感染,繼而發(fā)生肺部感染。
(2)合并癥:與老年人肺部感染有密切關(guān)系,由于行動(dòng)障礙或長期臥床及吞咽動(dòng)作不協(xié)調(diào),吸入而致肺部感染。心肌梗死或心力衰竭的老年患者,因臥床活動(dòng)受限,肺淤血,氣道分泌物排出困難,致使肺部感染不易痊愈,致肺炎吸收緩慢,而易反復(fù)發(fā)生。
(3)長期睡眠障礙:慣用安眠藥,鎮(zhèn)靜安眠劑對老年人的呼吸功能是不利的,抑制呼吸和呼吸道保護(hù)性反射,從而使老年人本來就偏低的血氧更降低及二氧化碳潴留,熟睡后,咳嗽反射減弱,痰液不易排出,或口咽部分泌物流入下呼吸道而無反射性咳嗽。
(4)超氧化物歧化酶(SOD)基礎(chǔ)水平低:急性肺炎期會進(jìn)一步下降,經(jīng)過同樣的時(shí)間不能像青年人肺炎那樣恢復(fù)到正常水平。這說明老年人自由基的基礎(chǔ)水平高,炎癥時(shí)進(jìn)一步增加,但又達(dá)不到所謂的“峰濃度”以迅速殺菌,這可能是老年人易患肺炎,病情較重,遷延不愈的又一個(gè)原因。
6.病原體來源及入侵途徑 醫(yī)院獲得性肺部感染病原體的來源及入侵途徑只要有3個(gè)方面:
(1)污染的空氣氣溶膠吸入:醫(yī)院是一個(gè)多污染環(huán)境,治病微生物的分布極其廣泛,極易造成空氣污染,形成大量的含病原體空氣氣溶膠。這種氣溶膠在空氣中較長時(shí)間飄浮,一旦被易感患者吸入,則可造成肺部感染。常見污染氣溶膠的來源有以下幾個(gè)方面:
①患者的飛沫核及菌塵:患呼吸道感染的患者,在咳嗽或打噴嚏時(shí)會排出大量含致病微生物的飛沫(一次噴嚏可產(chǎn)生1×105個(gè)飛沫),飛沫干燥后形成飛沫核,可在空氣中長期懸浮。直徑大于100μm的飛沫顆??珊芸斐两涤谖矬w表面,干燥后和其他來源的病原體一起形成菌塵而再次懸浮于空氣中。一些傳染性強(qiáng)和耐干燥的病原體如結(jié)核桿菌、金黃葡萄球菌、肺炎鏈球菌和軍團(tuán)桿菌、麻疹和流感病毒及肺炎支原體等均可經(jīng)此種方式進(jìn)行傳播。革蘭陰性桿菌如銅綠假單胞菌等近年來亦有報(bào)道經(jīng)含菌氣溶膠而致病。1992年,Kleemola報(bào)道了一起發(fā)生于芬蘭Kuopio大學(xué)醫(yī)院急診科的肺炎支原體感染暴發(fā)流行。在全部97名雇員中,有2人患支原體肺炎,66人出現(xiàn)發(fā)熱及上呼吸道感染癥狀,如咽痛、咳嗽、頭痛和關(guān)節(jié)痛等。1994年,Millar報(bào)道了耐藥肺炎鏈球菌(血清學(xué)9型)引起的老年人醫(yī)院鏈球菌肺炎的暴發(fā)流行。二次感染均有飛沫氣溶膠吸入所致。
②儀器的醫(yī)源性污染:近年來呼吸機(jī)、濕化器、霧化器及肺功能檢查儀等儀器在臨床上已廣泛使用,隨之而形成的儀器污染已成為醫(yī)院獲得性肺炎的重要原因。由于這種污染所產(chǎn)生的氣溶膠數(shù)量大,由直接與患者發(fā)生接觸,因此不僅能直接影響所治療的患者,還可見間接影響同一病室或更大范圍的患者,造成感染的暴發(fā)流行。導(dǎo)致儀器污染的原因很多,主要有水源污染、接觸污染及消毒液污染。
臨床上使用霧化器、濕化器、氧氣流量表及呼吸機(jī)時(shí)按要求應(yīng)使用滅菌蒸餾水時(shí),每次加液體時(shí)要盡量避免病原微生物墮入。治療液應(yīng)臨時(shí)配制。管道系統(tǒng)應(yīng)定期消毒。嚴(yán)禁用一臺機(jī)器同時(shí)給兩個(gè)患者進(jìn)行治療。如果違反操作規(guī)定,上述儀器在使用中極易污染,一些親水性的革蘭陰性桿菌如銅綠假單胞菌、大腸埃希菌、沙雷菌、克雷白桿菌、黃桿菌及軍團(tuán)桿菌等即可在水中迅速繁殖。當(dāng)再次使用被污染的儀器時(shí),所產(chǎn)生的大量含菌氣溶膠一旦被患者吸入,則可導(dǎo)致醫(yī)院性肺部感染。
呼吸機(jī)污染已成為目前關(guān)注的重要問題。據(jù)美國CDC報(bào)道,持續(xù)使用機(jī)械輔助呼吸的患者發(fā)生院內(nèi)肺炎的危險(xiǎn)性比不用者高6~12倍。Fagon等指出:使用機(jī)械通氣者,患肺炎的危險(xiǎn)性每天可增加1%。這除與患者的自身免疫力差、氣管切開、氣管插管及吸痰損傷外,機(jī)械通氣本身的污染亦是重要因素。呼吸機(jī)常易受污染的部位為與患者的氣管插管接口、Y形管、霧化器及管道內(nèi)的冷凝液。Graven等報(bào)道,使用呼吸機(jī)后2h,33%的吸氣管道可被口咽部的細(xì)菌感染,至24h時(shí),污染率可達(dá)80%.一般而言,越靠近患者端,污染亦越嚴(yán)重。有人從冷凝水中取液體培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)80%有細(xì)菌生長,平均為2 ×105/ml。從呼吸機(jī)周圍空氣中培養(yǎng)出的細(xì)菌與患者呼吸道中的致病菌亦基本相同,提示呼吸機(jī)污染不容忽視。由于呼吸機(jī)管道系統(tǒng)被污染,在搬動(dòng)患者、鼻飼、吸痰及調(diào)整呼吸機(jī)位置時(shí)常需移動(dòng)其管道,稍有不慎,就易將含菌的冷凝水直接灌入患者的下呼吸道內(nèi),引起反復(fù)的醫(yī)源性感染。另一方面,管道內(nèi)繁殖的細(xì)菌在呼吸機(jī)高速氣流沖擊下,亦可形成含菌氣溶膠而被吹入遠(yuǎn)端氣道及肺實(shí)質(zhì)內(nèi)。氣管插管內(nèi)的細(xì)菌??赡梢粚由锬?,該膜在吸痰、換管及行纖維支氣管鏡檢查時(shí),一旦脫落,還可造成局限性肺不張、局灶性肺炎及肺膿腫。
此外臨床上使用的麻醉復(fù)蘇袋、簡易呼吸器等亦常被患者的分泌物污染,在使用時(shí)其內(nèi)存留的細(xì)菌可隨氣流進(jìn)入體內(nèi)。受污染物和消毒液污染亦是造成醫(yī)院獲得性肺部感染的重要原因,不容忽視。
③環(huán)境污染:近年來,條件較好的醫(yī)院均使用了空調(diào)系統(tǒng)。一些親水性病原體如軍團(tuán)桿菌,可在水中存活1年以上。當(dāng)水源在25~42℃、有少許水垢及沉淀和相對靜止時(shí),一旦被軍團(tuán)桿菌污染,則可大量繁殖,造成空調(diào)器、冷卻塔、淋浴器及水龍頭等處污染。空調(diào)使用中產(chǎn)生的大量含菌氣溶膠可引起院內(nèi)肺部感染的暴發(fā)流行。
真菌亦是重要的感染源之一,在醫(yī)院內(nèi)潮濕的環(huán)境下,室內(nèi)的物品、用具表面、房屋表面及通風(fēng)管道口等處可有大量真菌生長,其孢子可在空氣中長期懸浮,一旦被易感患者吸入肺內(nèi),均易導(dǎo)致肺部感染。臨床上較常見的真菌為白色念珠菌、曲酶菌及毛霉菌等。
(2)口咽部分泌物及食管反流物誤吸:誤吸物的來源主要有口咽部分泌物及上消化道反流液。正常情況下,胃液的pH<2,細(xì)菌很難在其中定植及存活。如果當(dāng)pH升至4以上時(shí),細(xì)菌即可在胃液中大量繁殖并在胃壁內(nèi)定植。此種情況多見于老年人、大量飲酒、長期鼻飼、使用抗酸藥及H2受體阻滯藥、十二指腸液胃反流及胃蠕動(dòng)功能下降等。另外鼻飼管的長期放置,不但有利于細(xì)菌在其表面附著,而且胃內(nèi)繁殖的大量細(xì)菌尚可沿著鼻飼管壁向口腔移行。
除誤吸因素外,在行氣管插管、氣管切開、吸痰及纖維支氣管鏡檢查中,如操作不當(dāng),不僅易損傷氣道黏膜,破壞其屏障作用及黏膜纖毛運(yùn)載能力,還??蓪⒖谘什俊⒈乔换蛲饨绲募?xì)菌帶入到下呼吸道內(nèi)。這部分被帶入的病原體多為致病菌,且繞過了機(jī)體正常的物理和生物屏障及殺傷作用,造成人為的下呼吸道生物接種。
誤吸液中常含有大量革蘭陰性桿菌、革蘭陽性球菌及厭氧菌。需氧菌和厭氧菌在下呼吸道感染中可以相互協(xié)同。一方面需氧菌的生長繁殖給厭氧菌提供了器官生長所必需的氧化還原電勢環(huán)境,另一方面厭氧菌也能干擾機(jī)體對需氧菌的吞噬及殺滅作用,從而導(dǎo)致嚴(yán)重的混合感染。
病原體進(jìn)入下呼吸道后,首先借助其表面的特異性結(jié)構(gòu)黏附于呼吸道黏膜或黏膜破損處,完成其定植。這些表面結(jié)構(gòu)有細(xì)菌的菌毛、定植因子及黏蛋白等,病毒的棘突、糖脂蛋白及類壁酸等。它們可以特意地與呼吸道上皮相應(yīng)的受體緊密連接,一旦氣管的定植能力下降,如氣道黏膜纖毛功能受損,機(jī)械通氣或吸氧時(shí)濕化不良造成氣道黏膜過度干燥,痰潴留,咳嗽反射減弱或全身免疫功能下降,定植的細(xì)菌即可大量繁殖,并分泌各種酶類及生物活性物質(zhì)如蛋白水解酶、磷脂酶、透明質(zhì)酸酶、膠原酶、肝素酶及內(nèi)、外毒素等,造成氣道黏膜及肺實(shí)質(zhì)水腫、出血、滲出及組織壞死等一系列病理損害。
(3)局部病灶的擴(kuò)散及遠(yuǎn)處病灶的轉(zhuǎn)移:局部病灶的擴(kuò)散及遠(yuǎn)處病灶的轉(zhuǎn)移主要引起院內(nèi)自身感染,常見于胸腹部外科術(shù)后、癤腫、膿胸、食道炎、縱隔病變、膈下膿腫、腸道感染、燒傷及膿毒敗血癥等。盡管這部分感染所占比例不大,但病情相當(dāng)兇險(xiǎn),常常危及生命。
近年來當(dāng)機(jī)體免疫功能缺陷(如艾滋病)、大量使用免疫抑制劑、嚴(yán)重創(chuàng)傷及燒傷等情況下,??沙霈F(xiàn)原因不明的腸道細(xì)菌肺部感染,最近經(jīng)用放射性核素示蹤方法證實(shí),腸道的大腸埃希菌在嚴(yán)重?zé)齻麜r(shí)可經(jīng)小腸絨毛的頂端及基底部的破損處進(jìn)入血液循環(huán),然后再遷徙至肺部引起自身感染性院內(nèi)肺炎。在臨床工作中如遇上述患者出現(xiàn)原因不明的肺部感染,應(yīng)考慮到腸源性感染之可能。
上述因素是否引起肺部感染,一方面取決于致病微生物的數(shù)量和強(qiáng)度,另一方面易與患者的抗病能力有關(guān)。綜上所述,病原體可通過多種途徑進(jìn)入上呼吸道內(nèi),首先完成呼吸道黏膜的定植,然后當(dāng)條件成熟后即開始大量繁殖,引起一系列肺實(shí)質(zhì)的病理性損害。