感染性肺疾病的病理生理

肺部炎症涉及复杂的细胞、体液、分子与免疫机制。肺部不同的炎性疾病的病变、病程、结局和特异性均不同，一方面取决于病原体的特异性、毒力、侵入途径等，与参与发病的因素有关（如反应细胞、产生的细胞因子或趋化因子、表达的受体或黏附分子等）；另一方面也与机体免疫功能、机体反应性等有关。

一、肺炎概述

肺炎是呼吸系统的常见病、多发病，指终末气道、肺泡和肺间质的炎症，可由病原微生物、理化因素、免疫损伤、过敏及药物所致。肺炎的发生取决于宿主和病原体两个因素。宿主免疫功能受损，或进入下呼吸道的病原菌毒力较强、数量较多时，则易发生肺炎。

1．呼吸道防御系统的损害　肺的防御系统主要由气道的机械屏障、免疫分子和肺泡中的吞噬细胞构成，能使气管隆凸以下的呼吸道保持无菌状态。防御系统的任何缺陷，都可导致宿主对呼吸道感染的易感性。

（1）上呼吸道：鼻咽和口咽是呼吸道最先遇到空气中病原体的部位。大部分病原微生物的直径为0．5～2μm，有的可到达终末细支气管。病原菌定植于黏膜表面的第一步是黏附。在严重疾病状态、先期抗生素的应用、胃液反流、大手术、昏迷、慢性阻塞性肺疾病、粒细胞减少、酸中毒及应激等情况下，全身的防御机制受到损害，病原菌特别是革兰阴性菌极易黏附而定植于上皮细胞。上气道防御机制任何组成的破坏都可促进病原菌在上气道的定植，从而增加下呼吸道感染的危险性。

（2）下呼吸道：黏液－纤毛系统在维持大的传导气道无菌中起重要作用。此系统的基本组成包括支气管、气管的纤毛上皮细胞及其表面的黏液毯。纤毛连续摆动形成波浪运动，黏液毯向中央气道方向移动，并通过咳嗽有效地将病原体排出呼吸道。支原体、病毒、某些细菌、致癌物质或刺激性气体均可以损伤纤毛。如果纤毛的功能、结构，或气管黏液的组成改变，病原体不能有效地被清除，易反复发生呼吸道感染。

肺泡巨噬细胞可以清除数量为105个以下的金黄色葡萄球菌；如果更多的病原体进入肺泡，炎性反应就会发生。数量大于107个的细菌可以破坏宿主的正常防御，引发呼吸道感染。

2．病原体进入呼吸道的途径

（1）定植于口咽部病原体的误吸。

（2）空气吸入：病毒、非典型病原体（如支原体、军团菌）、真菌和结核分枝杆菌通过空气中的飞沫或尘粒直接抵达下呼吸道，引起肺炎。吸入带菌气溶胶也可引起肺炎。

（3）细菌生物被膜的形成。

（4）胃、十二指肠定植菌的反流和肺吸入。

（5）血流播散：致病菌可从远处的感染部位，经血液进入下呼吸道和肺部，引起肺炎。

二、细菌性肺炎

细菌性肺炎在感染性肺炎中最常见，占成年人各类病原体肺炎的80%。细菌入侵方式主要为口咽部定植菌吸入和带菌气溶胶吸入，前者是肺炎最重要的发病机制。

社区获得性肺炎的常见病原体为肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、流感嗜血杆菌、化脓性链球菌等，而医院内肺炎中，除肺炎链球菌、流感嗜血杆菌外，铜绿假单胞菌与其他假单胞菌、金黄色葡萄球菌等较为常见。

三、真菌性肺炎

真菌可寄生于正常人的皮肤、呼吸道和消化道。由于广谱抗生素、糖皮质激素、细胞毒药物及免疫抑制药的广泛使用，患者菌群失调、免疫功能减退，真菌大量繁殖，而致肺部真菌感染。真菌感染的发生与真菌的致病性、机体的免疫状态及环境条件对机体与真菌之间关系的影响等因素有关。真菌致病的决定因素是真菌的毒力、数量与侵入途径。真菌胞壁中的酶类亦参与促进感染与侵入宿主细胞的作用。应用抗生素和激素等是主要诱因，因为青霉素可刺激白色念珠菌过度繁殖；广谱抗生素抑制体内细菌，使念珠菌失去细菌的制约；皮质激素可抑制体内的免疫功能。

四、病毒性肺炎

病毒性肺炎由上呼吸道病毒引起，是通过飞沫与直接接触传播的吸入性肺部炎症，多发于冬春季节。在非细菌性肺炎中，病毒感染占25%～50%，患者多为儿童，成人相对少见。引起肺炎的常见病毒为甲、乙型流感病毒、腺病毒、副流感病毒、呼吸道合胞病毒和冠状病毒等。婴幼儿还常由呼吸道合胞病毒感染产生肺炎。致病机制：①病毒与呼吸道黏膜的相互作用；②病毒导致细胞病变的作用：病毒感染宿主细胞，在细胞内大量繁殖，导致细胞功能紊乱、结构破坏，并释放溶酶体酶引起细胞自溶，或损伤细胞核、线粒体和内质网等细胞器，致使细胞变性、肿胀，甚至坏死。流感病毒可直接损伤呼吸道纤毛上皮。③自身免疫性损伤：受病毒感染的呼吸道上皮细胞和炎性细胞可产生大量细胞因子和可溶性炎症介质，导致免疫介导性损伤的发生。

五、支原体肺炎

支原体肺炎是由肺炎支原体引起的呼吸道和肺部的急性炎症改变。支原体是介于细菌和病毒之间的、兼性厌氧、能独立生活的最小微生物。支原体肺炎约占肺炎的10%。支原体肺炎的发病机制：①肺炎支原体吸附于宿主的呼吸道上皮细胞表面，释放多种有毒代谢产物，抑制纤毛活动，破坏上皮细胞，出现细胞变性、坏死、脱落和炎症细胞浸润。②肺炎支原体可能作为一种抗原，刺激淋巴细胞产生自身抗体，形成免疫复合物，然后激活补体和免疫细胞而出现免疫炎性损伤。

六、结核分枝杆菌引起的感染

结核分枝杆菌经呼吸道抵达近胸膜的远端呼吸性细支气管或肺泡，在肺内沉积、繁殖。在局部形成原发灶的同时，结核杆菌被未活化的巨噬细胞吞噬，在巨噬细胞内繁殖，并经淋巴管运送至肺门及纵隔淋巴结，形成由原发灶、淋巴管、淋巴结病变组成的原发综合征。巨噬细胞内结核分枝杆菌繁殖呈对数生长。巨噬细胞破裂，释放出更多的细菌和细胞碎片，导致更多的单核细胞浸润。感染3周后，宿主的红细胞免疫（cell－mediated immunity，CMI）及迟发超敏反应（delayed type hypersensiticity，DTH）开始启动，致敏T淋巴细胞的细胞因子活化巨噬细胞，使其杀伤细胞内结核杆菌的能力增强，使细菌停止对数生长，继而形成结核结节或肉芽肿。在机体DTH的影响下，肺内及淋巴结病变进一步发展，形成干酪样坏死、空洞及淋巴结支气管瘘，引起支气管播散。在空洞附近及同侧或对侧肺，形成支气管播散灶——卫星灶。也可直接经淋巴—血液循环播散至全身，甚至发生威胁生命的粟粒性结核病。