(一)发病原因
肺炎杆菌为革兰染色阴性,不活动,有荚膜,成对或呈短链,在普通培养基上易生长。在固体培养基上菌落高出表面,光滑而黏湿是其特点。根据荚膜抗原成分不同,肺炎杆菌可分75亚型,引起肺炎者以1~6型为主,能很快适应宿主环境而长期生存,对各种抗生素易产生耐药性。肺炎杆菌肺炎多见于中老年,凡导致机体免疫功能受损的情况都可成为引起感染的诱因。如激素和免疫抑制药,以及抗代谢药物的使用造成全身免疫功能紊乱及各种严重疾病(如肿瘤、糖尿病、慢性肝病、白细胞减少、白血病等);某些侵入性检查、创伤性治疗和手术、使用污染的呼吸器、雾化器等都有导致感染发病的可能。院内工作人员的手部传播、病人及慢性病菌携带者均是病菌的来源。
(二)发病机制
1.易感人群 肺炎克雷白杆菌肺炎属于机会感染性疾病,其发生和发展都依赖于一定的病理基础,常见的易感因素包括:
(1)患有慢性疾病的病人:常见的有长期酒精中毒者,糖尿病,慢性心、肺疾病,癌症及白细胞减少症病人等。
(2)应用多种抗生素、糖皮质激素、免疫抑制药及细胞毒性药物长期治疗者。
(3)长期在重症监护病房(ICU)治疗的病人,包括外科术后监护病人及晚期神经肌肉疾病等人。
(4)应用呼吸治疗装置的病人。如应用机械通气、雾化治疗等。这类病人的NP是近年来各方面注视的焦点,其发病率和病死率远高于肺炎克雷白杆菌肺炎的平均水平。
2.病菌的来源 病菌的主要来源是病人及慢性病菌携带者(如慢性酒精中毒者),细菌的传播主要有以下几种途径:
(1)院内工作人员、家庭护理人员及其他相关人员的手部传播:主要原因是未严格执行消毒及交叉感染的预防措施。
(2)器械传播:常见的包括雾化器、呼吸机及其管路、气管插管、鼻饲管等。①雾化器:是常见的感染源,除引起交叉感染外,尚可导致环境污染。据Merlz报告,发生于Bilevui医院的暴发性肺炎克雷白杆菌肺炎就是由雾化器污染引起的。②呼吸机:机械通气过程中,由于管路与病人呼吸道相连形成闭式循环,加之环境污染、消毒不严、换管不及时等因素,使管路内菌落寄殖率很高,同时由于气体压缩及管路与周围环境的温差,造成管路中水气凝集(尤其是接气管插管处)。据报告,普通无加热管路每小时水气凝结量达20~40ml,是细菌生存的主要场所。据介绍在接近插管处的管路水中,每毫升含菌量超过20万个,转动病人体位等就会使含菌水直接流入下呼吸道内。目前,自主加热管路很少,且费用昂贵,维护繁琐,立即解决很困难。按照美国疾病控制中心(CDC)的要求,管路应每24h更换1次,但临床实践发现,与48h更换管路比较,二者的细菌数量并无差异,甚至部分文献指出,每24h更换管路肺炎的发生率更高。具体需临床视监测结果及实际条件而定。据有关文献报告,接受机械通气病人肺炎的发病率是未接受人的7~21倍,其中肺炎克雷白杆菌是最常见的病原菌之一。③气管插管:气管插管是菌落密集的器械,据一项电镜检查表明,插管95%区域可见到菌落,其中86%完全为菌落覆盖,其原因在于:A.插管损伤咽部,破坏了宿主的自然防御机制。B.破坏了气道纤毛的清洁作用。C.破坏了吞咽反射及活动。D.插管无法频繁的更换,吸痰时内外混合感染。鉴于上述原因,气管插管又直接跨越咽部屏障,加之套囊周围分泌液泄漏,使细菌可直接进入下呼吸道。
(3)咽部菌落寄殖:咽部是肺炎克雷白杆菌最常见的寄殖部位,也是肺炎直接的病菌来源。正常人咽部肺炎克雷白杆菌的检出率小于1%,而重症病人经反复咽部分泌物培养,革兰阴性杆菌检出率高达70%。据一项研究报告,在一个ICU的26例院内获得性肺炎克雷白杆菌肺炎病人中,有22例(84%)事前咽部检测到了肺炎克雷白杆菌。咽部的菌落寄殖是与咽部上皮细胞的吸附能力密切相关的。在咽部上皮细胞表面,存在有相应的细菌吸附受体,正常情况下,这些受体被咽部纤维连接蛋白(Fibronectin)所覆盖,但病理情况下(酗酒、营养失衡、吸烟、应用广谱抗生素及气管插管等),各种非特异性蛋白酶释入口腔中,它们可以消化上皮细胞表面的纤维介素,此刻受体显露出来,细菌就会与之发生“连锁样”的吸附。
肺炎克雷白杆菌与咽部上皮细胞的亲和力极高。但奇怪的是,其并无吸附用途的刷状缘,因此其吸附原理尚不明了。肺炎克雷白杆菌的口咽部生存期可常达数月之久,这在慢性酒精中毒病人中尤为明显,据统计约29%的慢性酒精中毒者为咽部肺炎克雷白杆菌带菌者。另据一项对肺炎痊愈后出院病人咽部细菌的追踪调查发现:75%以上病人出院4周后咽部菌落消失(包括铜绿假单胞菌,金黄色葡萄球菌等),但肺炎克雷白杆菌大多持续存在,至调查结束,仍有43%肺炎克雷白杆菌菌落尚未消失。
影响咽部肺炎克雷白杆菌菌落寄殖的因素有:①宿主细胞的变化:宿主上皮细胞上各种受体各自接受相应的细菌,应用环孢素A可抑制受体对肺炎克雷白杆菌的吸附能力。②细菌的变化:这包括细菌本身是否具有荚膜,表面吸附物的类型及对外接触释放的特性等,肺炎克雷白杆菌的表面吸附物尚不明了。③局部微环境的变化:以环境中pH值影响最大,当pH6.5~7.2时,细菌的吸附能力可戏剧性的增至最高水平,此外,痰和口咽部分泌物中粘蛋白与蛋白酶浓度升高,IgA水平降低,均能使吸附能力增强。不恰当的应用抗生素,消除了咽部革兰阴性杆菌的抑制菌群(如链球菌属),亦可使其寄殖及生长增加。
(4)胃部菌落寄殖:正常人胃部由于酸性屏障等作用而保持无菌状态。近十年来的研究表明,胃内环境变化亦可使菌落寄殖,而成为肺炎克雷白杆菌等肠道常驻菌咽部移植的一个重要菌源。造成胃部菌落增加的病理情况有:①年龄偏大,胃自身各种功能减退。②胃酸缺乏,酸性屏障消失。③各种急、慢性胃肠疾病。④营养失衡。⑤应用抗酸药和(或)H2受体拮抗药。当胃酸缺乏或pH值升高时,胃液细菌数量可高达每毫升100万~10000万个,加之反射异常,就会使胃部菌落向咽部反流,形成肺炎和支气管炎的病原菌。研究表明:当胃液pH