第一节 感染的认识与传染病流行
人类对感染的认识始于传染病。历史上最早有关传染病大流行记载的应该是“雅典鼠疫”。公元前429年伯罗奔尼撒战争期间,雅典城内爆发了瘟疫,导致雅典城内近1/4的居民死亡。这场瘟疫在历史上虽被称为“雅典鼠疫”,实际上可能是天花或者斑疹伤寒流行。
公元2世纪中期,伤寒、天花、麻疹以及中毒性休克综合征等多种瘟疫袭击了安东尼统治下的罗马帝国。据史料记载,当时罗马一天就有2000人染病而死,相当于被传染人数的1/4。整场瘟疫最终导致罗马本土1/3人口死亡。
史料记载较多、对人类危害最大的传染病应该是鼠疫。世界上第一次大规模鼠疫发生于公元541年,最初是先在东罗马帝国属地埃及暴发,接着迅速传播到了首都君士坦丁堡及其他地区。这场鼠疫夺去了东罗马帝国近一半的人口。547年扩散到不列颠岛周边,567年蔓延到法国,随后又途经欧洲、近东、蔓延到亚洲。这次鼠疫流行始于6世纪,一直蔓延至8世纪末,造成了大量人员死亡。
历史上第2次鼠疫大流行是始于14世纪,当时称为“黑死病”(Black death),是因为患者皮肤出现许多黑斑,没有任何治愈的可能,死亡过程极其痛苦。据说,这场鼠疫于1320年至1330年左右始于中国,由蒙古军经中东传播到欧洲。1347年,鼠疫从中亚经克里米亚半岛传播到西西里岛,3年内横扫整个欧洲,并在20年间导致2500万欧洲人死亡。此病在随后300年间多次在欧洲卷土重来,后世学者估计,共有多达2亿人死于这场瘟疫。
历史上第3次鼠疫大流行是发生在19世纪末、20世纪初。据说在中国暴发后迅速扩散到全世界。在这次鼠疫大流行中,据说印度是最大的受害国。在第二次世界大战前,印度的死亡人数就达到了1200万人以上。
除鼠疫外,天花也是人类历史上产生重要影响的传染病。天花是世界上流行时间最长的一种传染病。早在3000多年前,在埃及木乃伊上,可见到天花瘢痕。公元前6世纪,印度发生天花流行。中世纪时,天花在世界各国广泛流行,当时几乎有10%的居民死于天花,平均每5人中就有一位“麻脸”。甚至连至高无上的国王也难逃厄运。法皇路易十五、英国女王玛丽二世、德皇约瑟夫一世、俄皇彼得二世等,都是因感染天花而死。据记载,顺治皇帝也是死于天花。18世纪,欧洲死于天花的总人数达1.5亿。16世纪西班牙人将天花带入美洲。15世纪末,美洲大陆的原住民为2000~3000万,但约100年后,原住民剩下不到100万人。研究者指出,欧洲殖民者把天花患者用过的毯子送给了印第安人,使其染病,并迅速扩散。据记载,1872年天花在美国流行,仅费城一个城市就有近2600人死亡。在俄国,从1900年到1909年的十年中,死于天花者达50万人。可见天花也是一种极其凶险的传染病。在宋朝,我国已广泛应用种人痘(天花浆)来防治天花,到了1717年,这种方法才经土耳其传至英国。18世纪70年代,英国医生爱德华·琴纳(Edward Jenner,1749—1823)发明了种牛痘的方法。这一方法的使用不仅消灭天花,也开创了人类应用疫苗治疗感染性疾病先河,琴纳也被后人誉为免疫学之父。
流行性感冒也是一种严重影响人类健康,乃至生命的重大传染病。公元前412年,“医学之父”希波克拉底就曾记录过流行性感冒的流行。历史上,有很多次流感流行的记载,但发生于1918年的西班牙流行性感冒可能是人类所遭遇的第一次流感大流行,感染者高达6亿人,最终导致约4000万到5000万人死亡。据估计,当时全球人口约有12亿,也就是说有一半的人感染了西班牙流感。在传染病乃至战争、灾害等所造成的人类死亡中,西班牙流行性感冒创下了短时间内死亡人数最多的记录。这场瘟疫的死亡人数远远超过第一次世界大战,日本当时的人口为5500万人,其中就有39万人死亡,美国则死亡了50万人。这是自“黑死病”以来的历史性疫病。西班牙流感的大流行加快了第一次世界大战的终结。
人类对感染的认识正是源于历史上一次又一次传染病的流行及其对人类健康,乃至生命的影响。在古代,虽然人们都普遍相信宗教和超自然力量在传染病发生中的作用,但在与传染病长期作斗争的过程中,人类逐步认识到了疾病的发病规律。1546年,意大利修士、科学家吉罗拉莫·弗拉卡斯托罗(Girolamo Fracastro,约1478—1553)(图1-1)编写了人类历史上首部专著《论传染和传染病》,系统描述了传染病的发生与传染途径。他认为,传染病是由一种具有一定繁殖能力的最小粒子引起的,这种粒子可以从患者传给健康人,从而使健康人致病。他认为,其传染途径可能有三个方面,一是单纯接触,二是间接接触(即通过衣服、被褥等媒介物),三是远距离传染。这是人类对传染病最初的科学认识,这一认识在文艺复兴时期的欧洲被广泛接受。同时,人们发现一些传染病,如黄热病,可以随着季节的变化而消涨,冬天时,黄热病不会传播,即使接触黄热病患者的人也不会发病(当时人们不知道黄热病是通过蚊虫叮咬传播的)。此外,人们也观察到,轻度患病可耐受再次患病,并根据这一发现,发明了种痘术预防天花的方法。随着工业革命的兴起,城市化的发展,人们进一步认识到,居住环境的恶化(不健康的空气、污染水质)也是导致感染性疾病蔓延的重要原因,这一认识进而催生了近代公共卫生学的概念。1854年,英国科学家约翰·斯诺(John Snow,1813—1858)发现,伦敦霍乱流行的原因是人们饮用了被排泄物污染的公共水井的水,提出了细菌学说新观点,首次否定了瘴气学说这一盛行已久的主流假说。行政当局采纳斯诺的见解,将污染水井封闭,霍乱流行因而得到了遏制。随着现代公共卫生医学创立和发展,长期困扰人类的传染病才初步得到有效控制。
图1-1 意大利修士、科学家吉罗拉莫·弗拉卡斯托罗(Girolamo Fracastro约1478~1553)
实际上,传染病也与历史上的历次战争有密切关系。据资料记载,19世纪以前,与战伤无关的传染病是导致部队战斗力丧失的主要原因,疾病相关的死亡数是战伤相关死亡数的7倍,为此,霍乱、痢疾、鼠疫、天花、伤寒、斑疹伤寒等传染病被称为战争瘟疫(war pestilence)。但随着人们对传染源、传染途径的深入认识,以及军事卫生学和疾病控制方法的引入,战争中各种传染病的发病率显著减少,战伤因而逐步成为了战斗减员的主要原因。第一次世界大战以来,战伤所致死亡人数已远远超过战争瘟疫所致的死亡人数,如一战中,伤/病比为1∶0.4,二战时为1∶0.1,至1991年的海湾战争,伤/病比升至1∶0.01。进入20世纪后,传染病固然不再是军事卫勤保障中的重要问题,但是,因伤所致的创面和全身感染却成为了军事卫勤保障中的核心问题。如越南战争期间(1959~1975),美军伤员感染总发生率高达2%~4%,脓毒症/全身感染是导致美军伤员死亡的第三位原因,占比12%。发生在本世纪初的伊拉克和阿富汗战争中,美军伤员的感染发生率并无明显降低,据统计,感染率高达35%,后送至后方医院的危重伤员中,其感染率高达50%。据报道,战创伤并发症,70%以上与感染有关。因此,尽管人类对感染的认识已有数千年,随着微生物学和免疫学的发展,人类已发明了抗生素和疫苗控制感染的各种措施,然而,拥有高度先进医疗条件的现代人类在面对感染性疾病时仍然十分棘手,缺乏行之有效的对策。战创伤感染仍是当今严重战创伤救治中的世界性难题。
医源性感染(hospital-acquired infection或nosocomial infection)是指在医院实施手术、治疗、诊断、预防等技术措施,滥用抗生素以及应用免疫制剂等而引起的感染。19世纪前,由于人类对感染的发病原因尚无明确的认识,尚无无菌概念的形成,当时的医院是感染的“重灾区”。早期外科医生用“住院病(hospitalism)”一词描述外科病房极为常见的手术后感染(丹毒、化脓、脓血症、败血症等)。20世纪40年代,曾被称为“增加感染Added infection”、“医院相关感染(hospital-associated infection)”。第二次世界大战以后,随着科学技术的快速发展,医疗水平的不断提高,医院虽为患者提供了高水平的医疗服务,但是医院内感染也随医院的发展和医疗水平的提高呈现出新的特点,感染的防治工作更加复杂和困难。目前,感染性疾病居全球死亡病因的第2位,如果纳入医源性感染的病死率,感染性疾病将成为全球死亡的首因。因此,医源性感染已成为当今全世界医学界关注的热点问题。预防和控制医源性感染病是保障患者安全、提高医疗护理质量以及维护医务人员职业健康的一项重要而紧迫的工作。