肠运动功能有助于排除废物和清除细菌,梗阻时梗阻以上的肠腔内细菌数量会在短时间内大量增加,完全性梗阻后仅数小时近端肠内容物即会出现粪臭样,这是由于厌氧菌大量增殖所致,细菌大量繁殖就会产生大量毒素,可直接透过破损的肠屏障进入腹腔或血液循环,引起非常严重的腹腔内炎症及毒血症,在低位梗阻时或结肠梗阻时最为明显。因肠腔内细菌多,梗阻在尚未解除之前静脉回流受阻,肠壁毒素吸收少,一旦梗阻解除,血液循环恢复之后,毒素吸收猛增,会出现毒血症、中毒性休克,低位小肠扭转复位后也可出现类似的情况,因此在解决梗阻前可考虑先清除积存在肠腔内的感染性的积液。肠源性感染可从以下几个方面阐述。
一、肠道细菌过度生长及菌群失调
正常情况下,肠道各个菌群维持了一个微妙的生态平衡,存在着革兰阳性需氧菌,厌氧菌及专性厌氧菌。发生肠梗阻后,肠道内会出现大肠埃希菌、克雷伯菌及铜绿假单胞菌大量繁殖,土著菌群的生态平衡遭受破坏,当某种细菌水平增高到一定的程度后就会由胃肠道向腹腔及全身各个内脏器官移位。随着梗阻时间的延长,细菌数量升高,据统计单纯性肠梗阻6h后,肠内需氧菌及兼性厌氧菌的数量可能达到108CFU/g,梗阻24h以上可升高至1010CFU/g。实验表明:肠梗阻持续时间与肠内细菌过度生长呈正相关,肠内细菌过度生长可促使细菌移位。肠道内细菌过度生长的原因主要为:肠道正常蠕动消失,排菌能力下降,肠内容物淤积,给细菌生长创造条件;梗阻近端内环境改变,胆汁的存在有利于大肠埃希菌生长,而抑制其他细菌。
二、肠屏障的破坏
正常情况下,肠内壁黏膜具有一定的屏障作用,防止细菌和其毒素的吸收及通过,但当出现梗阻时,肠黏膜屏障功能会遭受到一定程度的破坏,肠腔内大量繁殖的细菌及释放的毒素就会通过破坏的肠屏障进入腹腔或是进入血液循环,进而散布全身。
肠黏膜屏障起到两种作用:一种是物理屏障的作用,可以有效地阻挡细菌及肠道内其他异物入侵;还有一种作用是就是免疫学屏障,可以对细菌进行捕捉、杀灭等。肠屏障及基础是黏膜层上皮,上皮主要是由杯状细胞分泌的黏液覆盖,具有一定的抗菌、防止细菌解除,以及附着和冲洗的作用;在黏膜层上还有许多非特异性抗菌作用的黏蛋白、各种溶酶、免疫细胞,这些组成了肠免疫学屏障。消化道的蠕动和排空也是重要的物理屏障,可以防止细菌黏附,及时排出细菌,维持肠道的正常菌群结构。
肠梗阻后,肠黏膜水肿,上皮细胞脱落,微绒毛变形。肠黏膜损害可能与肠内细菌生态平衡紊乱相关。肠梗阻后革兰阴性杆菌增殖是引起肠黏膜损伤的重要原因,单纯的肠道菌群失调并不引起肠黏膜损伤。肠梗阻后肠内的革兰阴性杆菌对肠黏膜的破坏作用还有待进一步的研究。
三、细菌移位
在梗阻发生后,肠屏障的作用遭受破坏,肠腔内大量增殖细菌和产生的多种强烈的毒素进入血液循环,播散到全身,这个现象称之为细菌移位。细菌移位可导致全身性的感染和MODS的发生。它是内源性感染难以控制的主要原因。绞窄性肠梗阻是血运障碍,其黏膜屏障的破坏程度要比单纯性梗阻的更重,肠绞窄发生后短时间内即可造成比单纯梗阻严重的细菌移位。移位细菌几乎全部是以革兰阴性杆菌为主的肠道正常菌,肠黏膜屏障的破坏是细菌移位的重要环节。细菌移位对患者预后有着重要影响,特别是重症患者,预防细菌移位除了对症治疗原发病及合理使用抗生素外,其对加强肠黏膜屏障功能的保护也具有十分重要的意义。
(一)肠道细菌移位的促发因素
1.肠黏膜机械屏障损害 肠黏膜上皮细胞和细胞间紧密连接构成肠道的机械屏障,能有效地将种群超过500个,占全身携带细菌的80%,总重量达1000g的细菌限制于肠腔内而不使其入侵人体组织。任何原因造成的肠黏膜缺血、损伤、萎缩等都可损害肠黏膜机械屏障,导致细菌移位。
2.肠道细菌过度繁殖 肠道菌群形成一个既互相依存又互相制约的微生态系统,具有相对的稳定性。以双歧杆菌为主的专性厌氧菌定植于黏膜上皮表面,形成菌膜,能阻止条件致病菌(如大肠埃希菌)对黏膜的黏附和定植,即具有“定植抗力”。任何原因引起肠道微生态紊乱(如长期大量使用抗生素、肠梗阻、肠麻痹),优势繁殖的细菌(主要是大肠埃希菌、克雷伯菌属等,其次是革兰阳性球菌如肠球菌,有时还有真菌)便有可能突破受损的菌膜和黏膜屏障而移位。
3.免疫功能受损 包括全身和局部免疫功能低下。肠道是人体最大的免疫器官之一,由肠相关淋巴组织(GALT)组成,其效应部位是肠固有层淋巴细胞、上皮内淋巴细胞和Ig A阳性浆细胞。前两者(T细胞)能产生白介素-2、白介素-6等一系列细胞因子,在维持肠道免疫监视功能、清除入侵微生物等方面发挥重要作用。浆细胞则产生聚合型Ig A,后者与肠上皮细胞表面的分泌小体装配成分泌型Ig A,释放入肠腔,选择性包绕革兰阴性杆菌,阻止其对黏膜上皮的黏附和入侵。创伤、应激、使用免疫抑制药等均可引起全身和肠道免疫功能低下,给细菌移位造成可乘之机。
(二)细菌移位的发生过程和转归
细菌突破黏膜屏障进入组织,必须先透过上皮表面的黏液层和菌膜,黏附、定植于黏膜,最后穿透黏膜移出肠腔。在黏膜完整性未受破坏的情况下,细菌很可能是通过胞饮作用进入肠上皮细胞,再通过胞吐作用传递给上皮下的巨噬细胞,并被转运到肠系膜淋巴结。但在创伤、休克、应激时,黏膜上皮因缺血和再灌流等因素而遭到不同程度的损害,包括微结构改变和细胞间紧密连接受损,使细菌得以通过这些薄弱环节进入组织,成为潜在的感染源。内毒素比细菌分子更小,更容易穿过黏膜屏障,因此应激后往往先有内毒素血症,即肠腔大肠埃希菌所产生并储存于内毒素池中的内毒素首先发生移位,然后有细菌移位。率先移位的循环内毒素激活单核巨噬细胞系统,释放炎症介质,又反过来加重肠黏膜的损伤,增加黏膜通透性,使细菌移位更易发生。
但细菌移位并不意味着肠源性感染。移位的细菌首先被肠系膜淋巴结截获,其结果取决于机体防御机制和细菌毒力之间的力量对比。当免疫功能完好时,细菌被就地灭活、清除,并不产生严重后果。即使有部分细菌逃逸到脏器和血流,仍可被其他吞噬细胞吞噬、灭活。只有当机体免疫功能持续严重低下时,移位的细菌才失去控制而继续繁殖,引起脓毒症即肠源性感染,甚至导致多脏器功能衰竭综合征(MODS)。
(三)细菌移位的临床意义和对策
肠道细菌移位并不是罕见的现象,并不都会引起严重后果,临床意义多为以下几方面。
1.临床意义
(1)在危重患者,细菌和内毒素移位可能过度激活单核巨噬细胞系统,通过产生一系列细胞因子和炎症介质,引发严重的全身炎症反应(SIPS),甚至导致MODS。
(2)大量移位到肠外的细菌是创伤应激和其他危重患者潜在的感染源,可引起脏器感染(如胰、肺)、菌血症和脓毒症。随着危重病医学的发展,对心、肺、肾等脏器功能进行支持已经普及,但对胃肠屏障功能的支持还未得到应有的重视,甚至认为危重患者只要不发生应激性溃疡出血,胃肠道便平安无事。大量研究已充分证明,胃肠道不是单纯消化、吸收的器官,而是具有代谢、内分泌和免疫等多种功能的器官。它是人体最大的细菌库,胃肠道黏膜是抵御细菌入侵的重要屏障且极易受损伤。在创伤性休克时,胃肠道最早发生缺血、缺氧,又最迟得到恢复。有些学者甚至把胃肠道称为外科应激的“中心器官”和MODS的“始动器”。因此,采取各种措施保护患者的胃肠道黏膜屏障功能,是危重病医学一项重要任务。
2.具体措施
(1)休克患者迅速有效的复苏。不能满足于维持大致正常的收缩压,而要积极纠正隐性代偿性休克,使胃肠道尽早摆脱缺血、缺氧状态。休克得到纠正的标志是把胃肠黏膜内p H维持在3.2~3.5。
(2)选择适当的营养方式。患者能经口进食者尽量经口进食或部分进食。需要素食时,应添加谷氨酰胺和纤维素。只能进行肠外营养时,最好添加谷氨酰胺双肽,并尽量缩短TPN的时间。
(3)合理使用抗生素,避免长时间使用广谱抗生素(尤其是经肝胆排泄的抗生素,如克林霉素、头孢哌酮)以免发生肠道菌群紊乱。要注意保护构成主要定植抗力的专性厌氧菌,不滥用抗厌氧菌药物如甲硝唑、替硝唑。
(4)必要时进行选择性消化道去污染,控制肠内需氧菌和真菌,保护厌氧菌,改善肠道微生态环境。
(5)注意保护免疫功能,不滥用皮质激素和免疫抑制药。
(6)为预防应激性溃疡而使用制酸药、H2受体拮抗制药(如西咪替丁)或质子泵抑制药(如奥美拉唑)时,应避免用药过量,不使胃液p H>4,以免引起胃肠道细菌过度繁殖。
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