破伤风 的病因破伤风梭菌(Clostridium tetani)属厌氧芽孢梭菌属,专性厌氧。长为2~5μm,宽0.3~0.5μm,周身有鞭毛,能活泼运动。革兰染色阳性,但在繁殖过程中由伤口涂片检查时,可变为革兰染色阴性。破伤风梭菌在厌氧环境下繁殖,形成繁殖体并产生毒素,但易被消毒剂及煮沸杀死。当环境条件不利时,则形成芽孢,位于菌体一端,形似鼓槌状。破伤风芽孢对外界环境有很强的抵抗力,在土壤中可存活数年,须采用高压消毒才能将其杀死。破伤风外毒素可被胰蛋白酶处理分解为α,β,γ组分,以其各自引起的不同临床效应分别称为破伤风痉挛毒素(tetanospasmin)、破伤风溶血素(tetanolysin)、和纤维蛋白溶酶(fibrinolysin)。除溶血素可引起溶血和可能导致局部组织坏死外,主要导致临床症状者为痉挛毒素,该毒素由质粒编码,分子量为160×103的蛋白质(两条肽链:重链105×103;轻链55×103),不耐热,65℃ 30min即被破坏。其轻链为毒性部分,为锌内肽酶(zinc endopeptidase);重链(H链)具有结合和运输功能,分Hc和Nc两部分,前者能与神经细胞表面受体特异性结合,后者有利于细胞的内在化作用,使毒素进入神经细胞。
破伤风 的发病机制破伤风梭菌无侵袭力,不侵入血循环,仅在局部伤口生长繁殖。其致病作用主要由产生的外毒素引起。外毒素主要侵犯脊髓及脑干运动神经元,一旦与神经细胞相结合,则不能被破伤风抗毒素中和。破伤风梭菌芽孢侵入局部伤口后,一般还不会生长繁殖。如同时有需氧菌合并的化脓感染,组织创伤严重造成的局部血循环不良,或有坏死组织及异物存留,形成局部的厌氧微环境,则极有利于破伤风梭菌繁殖。细菌以繁殖体形式大量增生,并产生大量痉挛毒素。毒素先与神经末梢的神经节苷脂(ganglioside)结合,反向沿神经鞘经脊髓神经根传人脊髓前角神经元,上行达脑干细胞。毒素也可经淋巴液吸收,通过血液到达中枢神经。正常情况下,当屈肌运动神经元受刺激兴奋时,冲动亦同时传入抑制性中间神经元,使之释放抑制性递质(甘氨酸和γ-氨基丁酸),抑制相应的伸肌运动神经元使伸肌松弛,与屈肌收缩相互协调。同时,屈肌运动神经元的兴奋状态还受到抑制性神经元的负反馈抑制,使之不会过度兴奋。破伤风痉挛毒素能选择性的封闭抑制性神经元,阻止神经传递递质抑制物的释放,使伸屈肌间收缩松弛平衡失调而同时强烈收缩。此外,破伤风毒素还能抑制神经肌肉接头处的神经触突的传递活动,使乙酰胆碱聚集于胞突结合部,不断频繁向外周发放冲动,导致持续性的肌张力增高和肌肉痉挛,形成临床牙关紧闭,角弓反张(图1)。
破伤风患者的交感神经抑制过程亦同时受到损伤,产生临床上各种交感神经过度兴奋的症状,如心动过速、体温升高、血压上升等。血中可同时测得儿茶酚胺水平升高,并随病情改善而下降。破伤风梭菌不侵犯血循环及其他器官,因此,其病理改变亦无特异性。多数器官损害由严重肌肉痉挛性抽搐、缺氧或继发感染引起。如脑水肿、肺部炎症改变、内脏器官的充血和出血。神经元细胞可见水肿、核肿胀和染色质溶解。 流行病学表现破伤风梭菌广泛存在于人、畜粪便和土壤中,极易通过灰尘或直接污染各类伤口而引起感染发病。除战伤外,平时常见于开放性骨折、深刺伤、深切割伤、挤压伤、动物咬伤及产道感染。偶有因注射或手术时消毒不严,或在较差的环境条件下进行拔牙、穿耳等小手术而感染发病的病例。受伤后通常先有化脓感染,特别是伤口较深,不易彻底清创引流或有异物残留的伤口,受伤处很脏,又未能及时充分处理,极易感染破伤风。更有用不洁的泥土、香灰、纸灰包扎伤口而直接受染者。在家庭和卫生条件很差的场所接生,可造成新生儿脐带受染而发生破伤风。人群对破伤风普遍易感,各年龄组均有发病。但以青壮年男性,尤其以农民为多,显然与受伤机会较多和环境受破伤风梭菌污染严重有关。