一、病因的定义
关于疾病发生的原因自古以来就是医学家所关心的重点问题。在不同历史时期,由于人们对客观世界的认识程度、水平不同,因而对疾病发生的原因有不同的认识。在古代,人们常将疾病归因于鬼神、上帝及天意等。之后,祖国医学五行学说的创立,将疾病与外环境及有关物质联系起来,认为疾病的发生与自然地理等因素有关。“虚邪之风,避之有时”(《素问·上古天真论》);“轻水所,多秃与瘿人……甘水所,多好与美人”(《吕氏春秋》)。这里所说的“虚邪之风”就是指自然气候的变化;“轻水,甘水”就是地理环境等。西方著名医学家Hippocrates在其著作Airs Waters Places中反映了与祖国医学类似的观点。19世纪中叶以来,随着对病原微生物认识的深化,以及生物医学模式的产生,便产生了单一病因说。
当前由于人类对客观世界认识的深化,对疾病发生与健康的深刻认识,以及生物-心理-社会医学模式的指导,对病因的概念有了深入的理解与认识,但是关于病因尚无一个统一的定义,不同的学者对其有不同的叙述。比较一致的通俗定义是“病因系指各种环境中客观存在的生物的、物理的、化学的、社会的有害因素等,或者人体自身的心理及遗传的缺陷,当其作用于人体,可引起致病反应者,称之为病因,亦称致病因素”。
1980年美国著名流行病学家A.M.Lilienfeld教授在其所著的《流行病学基础》一书中,从流行病学角度给出了病因的定义:“那些能使人群发病概率增加的因子,就可认为是病因,其中一个或多个不存在时,人群疾病频率就下降”。简单讲,病因就是能引起人类疾病的各种社会因素,自然因素以及机体自身心理、生理等因素。
二、病因的分类
病因亦称致病因素,其种类繁多,涉及现实生产、生活实践的方方面面,可从不同角度对其认识与分类。
(一)按作用程度分
在导致某一疾病发生的多种病因中,由于其作用性质必要程度不同,又将其分为直接病因、间接病因。
1.直接病因 亦称近因或主因,指与疾病发生直接相关的病因,即只有该病病原体侵入人体,才能引起疾病。如结核分枝杆菌是结核病的直接病因,触电是电击伤的直接原因。
2.间接病因 亦称远因,指对疾病发生起间接作用的因素,它们的存在促进疾病发生。如营养状况差,恶劣的工作环境,不良的心理和精神刺激等均可能导致机体功能失调而易患某种疾病。
人群中某一暴露或因素存在时,使某一疾病的发生频率增加,而通过干预措施控制或消除该因素后疾病发生率下降。这种与发病增高有关的因素常称危险因素。在疾病的多因素研究中,他是一个很有实际意义的概念,通常将所观察的可疑致病因素统称为危险因素。可借助一定的分析技术,测量每个危险因素对疾病的作用强度及其相互作用。
(二)按病因来源分
1.环境因素 包括自然环境和社会环境因素,自然环境中有物理因素、化学因素、生物因素。社会环境包括政治制度、经济、文化教育、精神状态等。
2.个人行为因素 如吸毒、酗酒、不良饮食习惯、不洁性行为、缺乏体育活动等。有资料显示,目前死亡率较高(死因顺位在前)的疾病,其发生在不同程度上都与人类的行为及生活方式有关。
3.卫生服务因素 指卫生服务系统中不利于健康或导致疾病发生的因素,如卫生资源配置不合理,医疗保健制度不完善,公共卫生体系不健全,以及滥用抗生素、医院内感染、误诊、误治等。
4.生物学因素 越来越多的研究显示,许多疾病与遗传基因有关,绝大多数疾病是遗传因素和环境因素共同作用的结果,因此生物遗传因素是导致人类疾病发生的重要因素。
(三)按与疾病的逻辑关系分
从现代逻辑学分析,效应的产生,都有必要原因和充分原因,即效应与原因间有一定的逻辑关系。类似地,病因也可分为必要病因(necessary cause)和充分病因(sufficient cause)。
1.必要病因 指导致某病发生必须具备的因素,某疾病发生以前必定有该因素存在,缺乏该因素疾病就不会发生。如结核病的发生必须有结核杆菌感染,没有结核杆菌感染就不会有结核病发生。结核杆菌感染是结核病的必要病因。
2.充分病因 当与某病发生相关的诸多因素同时存在时,必定导致该病发生。这种综合作用因素就称充分病因。例如,结核分枝杆菌感染,加之免疫缺乏、营养不良、过度疲劳、精神紧张、卫生条件差、有遗传背景等因素同时存在时必定发生结核病。可见充分病因包含必要病因。这些综合作用因素是结核病的充分病因,其中结核分枝杆菌感染既是充分病因,又是必要病因。
三、关于病因的几种学说
由于人们对客观世界认识程度的不同,因而对病因与疾病关系就有不同的认识。关于致病因素导致人体发病的机制是十分复杂的,有单一病因引起一种疾病;一种病因引起多种疾病;多种因素引起一种疾病;几种因素联合作用引起某一疾病等。
(一)单一病因说
单一病因说产生于19世纪生物医学时代,主要是对传染病因果关系的认识与解释。认为某一种疾病均由特定的病原微生物所引起。如痢疾杆菌导致细菌性痢疾,霍乱弧菌引起霍乱。较有代表性的是Koch提出的推断病因的4条假说。这种单一病因学说对于推动当时病因的研究及传染病的控制做出了积极贡献。但是并不能对复杂的病因效应做出完全解释。一种病因可引起多种疾病,如溶血性链球菌感染,既可引起猩红热,也可引起急性风湿热、急性肾小球肾炎等。这就产生了一因多果的因果联系模式。
(二)多病因说
1880年,德国慕尼黑的Von pettenkoffer用霍乱弧菌做自身试验时,亲自口服了一杯新鲜的霍乱弧菌混悬液,但未感染霍乱。说明只有细菌这一条件时,受感染的人不一定都发病,而是在有其他条件共同存在时,才引起疾病的发生。这就导致对疾病多因性的认识。在对慢性病的观察中进一步得到证实,如对冠心病的研究发现,高血压、高胆固醇血症、心动过缓都是其重要的致病因素;吸烟是肺癌的病因,但并非所有吸烟者均发生肺癌。这些现象使人们相信,疾病的发生并非单一因素所决定,而常常是由多种原因共同作用的结果。这种疾病的多因性表现为如下几种形式。
1.病因协同作用 如吸烟、接触石棉均是导致肺癌的原因,但石棉工人吸烟者肺癌的发病率远高于两者引起肺癌发生率之和,表现为吸烟与接触石棉协同致病。
2.几种因素同时具备才产生疾病反应 如破伤风只有在机体缺乏免疫力、发生创伤、被土壤污染同时存在时才可发生。
3.因果关联引起某一疾病 如乙肝病毒等因素引起乙型肝炎,乙型肝炎又引起肝癌。乙型肝炎既是疾病,又是病因,因果关联,呈链状形式。
(三)多因多果说
一种疾病的发生是多种因素综合作用的结果,而绝大多数致病因素并非特异的与一种疾病联系,而是与多种疾病有联系,即多种病因与多个疾病相关联,如缺乏体育活动、高脂膳食、吸烟、饮酒等多种因素,可引起高血压、心肌梗死、大肠癌等多种疾病。多个病因在多种疾病中,可以是完全共同的,也可以是部分共同的。
四、病因模式
(一)三角模式
认为疾病发生是病因(pathageny)、宿主(host)和环境(environment)3个方面同时存在,互相作用的结果,三者中缺少其一就不会发生疾病。这三者间的关系见图13-1。此模式用这3者间的平衡解释健康和疾病的关系,即当三者处于平衡状态时表现为健康,当三者平衡关系被破坏则发生疾病。当然这种平衡的破坏可有多种原因,如病因的增强、宿主机体自身状况的变化、环境变化导致机体抵抗力降低或病因致病能力增强等。三角模式也称流行病学三角(epidemilogic triangle)。
病因包括生物因素、物理因素、化学因素和社会因素等;宿主方面包括机体的生理因素和心理因素,与疾病发生关系较密切的有遗传、免疫水平、适应能力及先天性疾病等。环境包括与人类生产生活密切相关的各种自然因素与社会因素。
(二)轮状模式
轮状模式(wheel mode)认为机体的内在因素与外环境因素的协同作用,使疾病发生流行。用上述三角模式解释传染病、寄生虫病较为合适,但对于慢性病,特别是病因不明或无特异性病因的疾病难以用这一模式予以概括,而且病因事实上来自环境,可将其看作环境中诸多因素之一。这样就产生了轮状模式。
轮状模式(图13-2)由机体和环境两方面组成,人的机体为轮轴(其中包含“遗传”“核心”),它包括年龄、性别、营养状况、免疫力、遗传(以G表示)等内在因素。轮轴被四周的环境包围着,包括互相影响的生物环境、物质环境和社会环境三方面。
图13-1 三角模式
图13-2 轮状模式
在轮状模式中,轮轴及其周围的环境部分,依疾病种类和具体情况不同,各部分在图中的大小可以很不相同,表示各种因素在该病发生中占有的不同地位。
与三角模式相比,轮状模式并未把病因看作一个独立的实体,而是将其看作外环境中的一部分,外环境因素是多元的、复杂的,往往是多因素联合作用才引起疾病发生。因此它更易于解释疾病现象,更符合当前疾病的多因性。
(三)病因网
致病因素如何导致疾病的发生是错综复杂的,各种因子的作用可以相继或同时,持续或间隙,反复或单次;各因素所起作用程度不同,其作用可为单纯相加,也可能是彼此促进或互相协同,各因素可以互为因果导致某病的发生。这些因素互相联系,交错联结,形成一张类似“鱼网”的网状结构,称为病因网(web of cansation)。例如,肝癌的病因网由3条病因链交错形成,终点为肝癌,起始端分别为乙型肝炎病毒感染、黄曲霉毒素污染食品和饮水中的藻类毒素。
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