急性呼吸道感染的发病机制及预防措施

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：正常状态下，人体上呼吸道拥有多种重要的防御机制。然而，当机体抵抗力降低或呼吸道的防御功能低下时，就会引起感染的发生。由此可见，细菌或病毒等病原体必须克服重重障碍才可能引起急性呼吸道感染。首先，这些病原体只有躲过上呼吸道黏液层的拦截和黏膜纤毛的摆动，才能不被移送至咽喉被机体咽下。例如，百日咳杆菌的丝状血凝素在百日咳杆菌黏附于呼吸道上皮细胞中起重要作用，为致病的主要机制。

呼吸道是机体与环境接触最为密切的器官，每人每天从外界直接吸入的各种微生物（包括致病微生物、条件致病微生物和非致病微生物）高达10 000余种。正常状态下，人体上呼吸道拥有多种重要的防御机制。然而，当机体抵抗力降低或呼吸道的防御功能低下时，就会引起感染的发生。

1　呼吸道解剖结构

上呼吸道由鼻、咽和喉组成，其解剖结构可使机体免受多种潜在的病原体感染。例如，鼻腔内的鼻毛可以防止大颗粒物吸入，而鼻甲骨上的黏液可吸附鼻毛未能滤除的颗粒物。一般来说，粒径5～10μm的病原体都会被鼻毛或者鼻黏膜表面拦截。此外，由于鼻窦至咽部的气道方向发生改变，较大的病原体在到达咽喉后将被吞咽。

下呼吸道由呼吸气道（包括气管、支气管和细支气管）和肺（包括呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊和肺泡）组成。下呼吸道含有黏液分泌细胞和纤毛细胞，其中黏液分泌细胞可以分泌黏液。到达下呼吸道的颗粒物或呼吸道病原体可首先被黏液层黏附，然后通过纤毛摆动转移至咽喉部排出。在肺泡上，还含有Ⅰ型和Ⅱ型两种肺泡上皮细胞。其中，Ⅰ型肺泡上皮细胞数量多，占肺泡表面积大，主要负责肺泡内气体交换，但无增殖能力，易受毒素侵害。Ⅱ型肺泡上皮细胞呈立方形，分布于肺泡间隔结合处，能够产生和分泌表面活性物质、炎症介质、细胞因子等，以增强巨噬细胞等的免疫和吞噬能力，并可通过调控进入肺泡中的炎性细胞量来调节免疫反应，避免炎症反应太强而造成组织损伤。通常来说，粒径在0.2～2μm范围内的病原体（大多数细菌及所有病毒粒径都不到2μm）能够躲过上呼吸道和黏膜纤毛等的防御，从上呼吸道抵达肺泡。

由此可见，细菌或病毒等病原体必须克服重重障碍才可能引起急性呼吸道感染。首先，这些病原体只有躲过上呼吸道黏液层的拦截和黏膜纤毛的摆动，才能不被移送至咽喉被机体咽下。其次，病原体即使躲过了上呼吸道的物理防御机制，还必须躲过呼吸道中淋巴细胞的吞噬作用，并在下呼吸道沉积、繁殖，才能引起感染。

2　鼻部、鼻咽、口咽的正常菌群

呼吸道的各个区域均寄生着正常菌群，其中，鼻内常见的细菌有好氧菌如棒状杆菌（白喉杆菌）和葡萄球菌（包括金黄色葡萄球菌以及表皮葡萄球菌）；鼻咽内有少量的肺炎链球菌、脑膜炎双球菌和流感嗜血杆菌；口咽部最常见的细菌有α溶血性链球菌、类白喉杆菌、卡他莫拉菌等。尽管既往的研究认为下呼吸道是无菌的，但是目前的研究显示，下呼吸道的菌群分布与上呼吸道类似，只是数量上明显减少。正常情况下，细菌之间通过群体感应系统和局部产生的抗微生物多肽来调节细菌种类和数量以保持动态平衡，并不引起感染，而且它们还会与致病菌抢夺附着点，并分泌产生杀菌物质（毒素），抑制或杀灭入侵病原体，预防感染的发生和发展。尽管呼吸道的这些微生物大多不带荚膜，因而无致病性，但值得注意的是，一些无荚膜的不可分型流感嗜血杆菌很可能会导致中耳炎。

3　肺泡的防御机制

肺泡有多种防御机制能够保护机体免受外来病原微生物的侵害，包括肺泡巨噬细胞、肺泡衬里层所含的表面活性物质（如磷脂、免疫球蛋白G、免疫球蛋白E、免疫球蛋白A、分泌型免疫球蛋白A和补体等）。巨噬细胞广泛分布在肺间质内，在细支气管以下的管道周围和肺泡隔内较多，当巨噬细胞游走入肺泡腔内就被称为肺泡巨噬细胞。肺泡巨噬细胞的吞噬、免疫和分泌作用都十分活跃，有重要防御功能。外来的病原微生物进入肺部后，一般首先通过肺泡内IgG的调理作用而被巨噬细胞吞噬和摄取。随后，巨噬细胞将通过蛋白水解酶的作用破坏微生物，并向B细胞和T细胞提呈病原微生物抗原，继而激活B细胞和T细胞，产生更多的抗体和（或）激活更多的巨噬细胞发挥作用。此外，巨噬细胞还能够释放中性粒细胞趋化因子，引发炎症反应。然而，当机体不能及时、有效杀灭入侵的病原微生物时，病原微生物就可以进入全身循环，导致宿主出现发热、萎靡不振、肌痛等全身性感染症状。(https://www.chuimin.cn)

4　呼吸道病原体的致病机制

外来的呼吸道病原体至少需要满足以下四个条件才会引发呼吸道疾病：①“足量”的病原微生物；②病原微生物由空气传播；③病原微生物在空气中能够存活；④病原微生物到达并能够定居在宿主的易感组织中。

大多数的病原微生物一般通过以下机制引起感染：①黏附作用。例如，百日咳杆菌的丝状血凝素在百日咳杆菌黏附于呼吸道上皮细胞中起重要作用，为致病的主要机制。②细胞外毒素。例如，金黄色葡萄球菌产生的杀白细胞素能杀死人和兔的多形核粒细胞和巨噬细胞，与皮肤、软组织等的化脓性感染关系密切，严重者还可导致组织坏死或坏死性肺炎。③直接在宿主组织细胞内生长繁殖。例如，肺炎衣原体侵入人体后可在肺泡巨噬细胞内贮存和传播，造成其在宿主体内的持续感染。此外，肺炎链球菌也可以在肺部定植引起感染。④破坏宿主防御机制。例如，肺炎链球菌的荚膜具有抗吞噬作用，可以抑制巨噬细胞的吞噬作用。此外，肺炎链球菌分泌的肺炎链球菌溶素也可以抑制中性粒细胞的趋化作用及吞噬作用。

5　呼吸道病原体的传播

呼吸道病原体的传播途径主要有经飞沫传播、经飞沫核传播、经尘埃传播和经气溶胶传播。有限的空间、拥挤的人群和通透性不良的环境是呼吸道病原体传播的有利条件。百日咳杆菌、肺结核杆菌、麻疹病毒、腺病毒等可通过直接接触和近距离进行传播，而流感病毒通过远距离传播（表3-1）。在实际工作中，人们经常用再生数（Ro）代表每个病例出现后的继发病例数。基本再生数不仅能够预示传染源的传染性，而且可以为防止传染源传播估计出易感人群所需要的疫苗覆盖率。各种呼吸道病原体的基本再生数如表3-2所示。由表中数据可知，麻疹等的传染率较高，而SARS的传染率相对较低。

表3-1　呼吸道病原体传播

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表3-2　各种呼吸道传染病病原体的再生数（Ro）

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急性呼吸道感染的发病机制及预防措施

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