第八章人體內的河流——血液10
傳染病與血液
在日常生活中,人們時刻警惕著染上傳染病,因為傳染病不僅使某一個人發生疾患,而且還能在人群中流行。傳染病與其他疾病不同的是,它具有病原體感染過程,引起傳染病的病原體主要是病毒和細菌。與人類疾病有關的病毒有數百種,可使感染者發生諸如感冒、肺炎、麻疹、水痘、天花、病毒性肝炎、艾滋病等疾病;致病的細菌也有相當多的種類,例如白喉杆菌、結核杆菌、傷寒杆菌、腦膜炎球菌等,這些細菌可使感染者發生相應的疾病。不管哪種病原體對機體的感染、致病及傳播,都與血液有著密切關係。
傳染病的病原體雖然很多,但就大多數病毒和細菌對機體的感染及由此導致機體發病的機理來說,卻有相同之處。病毒和細菌統稱為病菌,它們可經皮膚、呼吸道、生殖道、泌尿道等臨接外部環境的各種門戶入侵人體,入侵後遇有易感染細胞便造成感染,至於病菌經過哪種門戶入侵身體,入侵後定居在身體的什麼地方進行生長繁殖,則往往有各自特定的部位和特定的易感染細胞。例如,流感病毒是隨空氣被吸入呼吸係統後,在呼吸道上皮細胞內進行繁殖而不感染其他器官;傷寒杆菌經口腔進入腸道後在腸道的淋巴組織內生長繁殖;白喉杆菌主要在上呼吸道繁殖;肝炎病毒主要侵犯肝髒細胞;乙腦病毒常侵犯腦組織;免疫缺陷病毒則侵犯血液中的淋巴細胞等。
病菌在入侵的局部生長繁殖後形成的病灶可向臨近組織直接擴散,但在發病上晚重要的是,病菌幾乎毫無例外地先侵入結締組織,並且鑽進淋巴管到達局部淋巴結,然後再循淋巴導管進入血液循環。如果是以昆蟲為媒介的病菌,還可通過昆蟲的叮咬,穿破皮膚直接將病菌送人血液中。
病菌進入人體後,首先遇到的是非特異性免疫係統對它們的抵禦,這一係統主要由血液中逸出的中性粒細胞和單核細胞構成。繼而是淋巴細胞和巨噬細胞共同發揮的特異性免疫功能對病菌做進一步清除。如果機體具有高度免疫力,或侵入的病菌致病力弱,或病菌數量不足,或侵入部位不適合病菌繁殖,則病菌迅速被機體的免疫係統消滅而不發生感染。當機體免疫力較弱,或侵入的病菌數量較多、毒力較強時,機體便會受到感染,同時使組織細胞受到不同程度的損害,並出現明顯臨床症狀。由此可見,病菌能否對機體感染和致病,首先由機體的免疫力與病菌毒力的較量所決定,其中血液的免疫功能,特別是白細胞的免疫功能強弱占有重要地位。
就某些病毒來說,病毒進入機體後,先在靶細胞外的組織細胞內繁殖增生,待繁殖到一定數量時,病毒脫離該處細胞而進入血液,並隨著血流擴散到特定部位的組織細胞內,在那裏又大量繁殖增生後再次進入血液。最後,龐大數量的病毒隨著血流擴散至靶細胞,致使靶細胞感染而致病。病毒在細胞內增殖過程中,病毒的核酸可嵌入靶細胞的染色體中,使宿主數代靶細胞功能損害和壞死。現已發現,宿主組織細胞中的巨噬細胞能阻止病毒的感染,同時又發現機體受病素感染後,能刺激白細胞產生一種叫幹擾素的糖蛋白,這種糖蛋白可以限製病毒的擴展,這說明血液細胞免疫在控製病毒傳播、致病方麵,有著很重要的作用。
機體受病毒感染後,體液免疫的抗體分子因不能進入細胞內而使它的作用受到限製,這時主要是依賴細胞免疫發揮作用,涉及的免疫細胞有T細胞中的細胞毒T細胞和遲發型變態反應T細胞、巨噬細胞和自然殺傷細胞等。
根據現有資料表明,人類傳染病的75%是曲病毒引起的。例如,乙型肝炎病毒(HBC)在全世界範圍內傳播,估計乙型肝炎患者及無症狀乙型肝炎病毒攜帶者達12億人,其中1億人在我國,主要的傳染源是乙型肝炎患者或無症狀乙肝表麵抗原(HBsAg)攜帶者。它的主要傳播途徑有二:一是通過輸血或應用血液製品傳播;二是母親通過子宮胎盤對胎兒傳播。因為乙型肝炎病毒在血液中大量存在,而人又極易感染,因此隻需極少量被乙型肝炎病毒汙染過的血進入人體即可傳染。此外,乙型肝炎也可通過被汙染的注射器、醫療器械以及日用品等傳染。
若就細菌來說,細菌及其毒性產物可經血液向全身傳播,從而引起全身性感染症狀。如白喉杆菌和破傷風菌產生的外毒素進入血液而細菌不進入血液所引起的毒血症;有的細菌由局部組織侵入血液但不在血液中生長繁殖,隻是短暫地通過血循環到達體內適宜部位後再進行繁殖而由此造成菌血症,如傷寒的早期有菌血症期;還有的細菌如鼠疫杆菌侵入血掖後在其中大量繁殖,並通過血液傳播到其他組織和器官,從而引起全身中毒症狀的敗血症;更嚴重的是化膿性細菌進入血液後在其中大量繁殖,並通過血液傳播到機體其他組織或器官,產生新的化膿性病灶而引起妁膿毒血症。金黃色葡萄球菌的膿毒血症可導致肝膿腫,皮下膿腫和腎膿腫等。
人類免疫缺陷病毒與血液
艾滋病(AIDS)是80年代初新發現的一種免疫性疾病,其蔓延速度之快,死亡率之高,可謂舉世震驚。人類免疫缺陷病毒(HIV)是艾滋病的病原體,這種病原體是一種逆轉錄病毒,1983年由美、法科學家們從患者血液中發現。這種病毒的傳播與血液有著密切關係。
HIV具有核心蛋白和包膜蛋白抗原,它可以刺激機體產生抗病毒抗體,這種抗體對機體並無保護作用,但可作為感染指標。人體初次感染.HIV後,開始出現HIV的大量複製和擴散,感染者血清中出現HIV抗原,而且外周血細胞中及骨髓細胞中也能分離出病毒。隨著感染時間的延長,HIV重新開始大量複製並對免疫係統造成進行性損傷。
HIV主要存在於患者的血液與精液中,此外在唾液、乳汁等內也含有這種病毒。通過性接觸、輸血、血液製品以及被病毒汙染過的注射器或醫療器械傳染,母親也可經胎盤傳播給在子宮內發育的胎兒。
HIV感染和致病的主要特點是病毒進入人體後,能選擇性地侵犯血液中的輔助性T細胞,從而引起輔助性T細胞缺損和功能障礙。並且,HIV對人體的其他淋巴細胞具有親和性,可使感染了病毒的淋巴細胞發生病變,甚至將淋巴細胞殺死。此外,HIV的病毒核酸還可以嵌入到淋巴細胞的染色體中,從而對淋巴細胞的免疫功能造成破壞性損傷。人體一經感染HIV,便成為終身的HIV攜帶者。
在HIV感染的患者血中,淋巴細胞總數減少,輔助性T細胞絕對數及百分率均降低,而抑製性T細胞百分率則上升,從而輔助性T細胞與抑製性T細胞的比值倒置,淋巴細胞對抗原的增殖反應減弱或缺如,導致機體出現以輔助性T細胞缺損和功能障礙為中心的嚴重免疫缺陷。由於抗體免疫和細胞免疫都需要在輔助性T細胞協助下才能發生,所以輔助性T細胞出現的嚴重缺陷,便導致了患者全麵免疫功能受到深度損害或喪失,而且不可逆轉。由此,患者極易並發其他病原體的繼發致死性感染,如巨細胞病毒感染,黴菌深部感染,細胞內寄生菌感染等,同時也容易並發腫瘤。
艾滋病是一種全球性疾病。近幾年來,該病病例數幾乎逐年成倍增長,其中兒童也占有一定比率。由於艾滋病的高度致死性與驚人的蔓延速度,許多國家已采取預防HIV感染的綜合措施。
目前對艾滋病尚無特效療法,怎樣能使HIV感染所造成的免疫缺陷重新建造起來,是人們十分關注的研究課題,也是血液學與免疫學中的一個亟需解決的難題。目前,全球正在利用基因工程技術積極研製預防艾滋病的特異性疫苗。
古老的放血療法
放血療法是一種曆史悠久、流行範圍廣泛而且持續時間很長的治療方法,現代治療出現後,放血療法已成為過去糟糕的醫療實踐的代名詞。既然放血療法如此糟糕,但為什麼它會在醫學史上流行那麼長時間呢?醫生們是如何解釋他們治療的成功和失敗的呢?當醫史學家們考察放血療法理論與實踐的曆史之後,他們驚奇地發現,放血療法與現代醫療實踐之間竟然存在著許多的相似之處。
實際上,人們很難確定放血療法起源於何時何地。現有資料表明,早在公元前2500年,古埃及的醫生就曾使用過這種治療方法。古希臘著名的醫學家希波克拉底也應用放血療法治療疾病。他認為,放血治療可以祛除體液中過多的物質,改變體液的比例以及它們在機體內的分布,從而使受到阻塞的體液自由地流動。希波克拉底指出,炎症,尤其是胸膜炎、扁桃體炎適於采用放血治療,以緩解呼吸困難和減輕疼痛。我國傳統醫學也有放血治療的記載。中醫裏所說的放血療法是指用三棱針、粗毫針或小尖刀刺破穴位淺表脈絡,放出少量血液,以外泄內蘊之熱毒,達到治療疾病的目的乙中醫學認為放血具有消腫止痛、祛風止癢、開竅泄熱、鎮吐止瀉、通經活絡之功效。
美國著名醫史學家L.S.金認為,在相當長的曆史時期裏,放血療法之所以能夠成為一種流行的治療方法,是因為它確實有一定的治療作用,至少足以使人相信它是有效的,但是這並不是公眾的盲目信仰。因為即使從現代醫學的觀點來看,放血療法具有一定的治療作用。例如,從日常經驗中人們可以知道,如果某人患有高血壓和嚴重的頭疼症狀,當他發生鼻出血後會感覺好一些。盡管這種症狀的改善隻是一種暫時現象,但它與失血之間的聯係則是勿庸置疑的。另一個例子是患嚴重肺炎時,放血療法可以改善病人呼吸困難的症狀。我們現在知道,肺炎導致肺組織產生大量分泌物,從而引起肺組織的通氣量明顯下降。在此同時,心髒泵出同樣量的血液進入因炎症而減少了容量的肺組織,這又造成了肺組織那些正常部分的充血。在這種情況下,醫生通過放血減少血容量也可以暫時性地緩解病人呼吸困難的症狀。因此,希波克拉底提出呼吸困難是進行放血治療的適當指征。
經驗事實與醫學理論解釋相互印證,為放血療法的“長治久安”奠定了穩固的基礎。當然,這些理論隨時代的變化而改變,前人的理論可能被後人拋棄,但放血治療依然流行。例如,古希臘時代,希波克拉底的體液病理學為那些患多血症的病人放血提供了理論解釋。17世紀,當時歐洲醫學界的領袖人物、荷蘭著名醫學家布爾哈維又為放血治療提供了新的理論解釋。他認為,機體的炎症主要是因為血管的機械性阻塞造成的。而阻塞的原因可能來自三方麵:一是血管的收縮,二是血液中某些粒子(血細胞)的影響,第三是血液變稠。由於血管阻塞,從而引起了病變部位的腫脹、發紅和疼痛,這也是炎症的特征性標誌。布爾哈維還推斷機體的發熱也與炎症造成的血管阻塞有關。人體發勢時不僅體溫增高,而且脈搏加快。脈搏加快反映了心髒活動量的增加,因此他指出,當排放一定量的血液之後,就可以降低發熱的程度,因為放血減弱了心髒的活動。
18世紀,英國著名醫學家居侖對布爾哈維的炎症理論提出了重大的修改。他提出炎症並非是因為血液變稠,也不是由於所謂的血管堵塞,而是血管痙攣的結果。居侖的學生布朗發揮了老師關於炎症的血管痙攣學說,將疾病分為兩大類,一類為亢進型疾病,另一類為虛弱型疾病,而治療亢進型疾病的主要方法就是放血療法。
19世紀以前,在體液病理學理論的支持下,放血療法一直是醫生治療疾病的一種重要手段,甚至可能說是一種普遍采用的治療方法。當時北美新英格蘭地區最好的醫生道格拉斯對醫生們隨意采用放血療法提出了批評,他說:醫生們“始終如一的放血、催吐、發皰、通便,如果病情還持續,他們就重複這些方法,直至病人最後死去。”1799年,美國第一任總統華盛頓就死於這樣大量、反複的放血治療。
直至19世紀中期以後,隨著細胞病理學和細菌學的發展,醫學家們終於弄清楚了炎症的本質和發生機製,作為治療炎症主要方法的放血療法逐漸退出了曆史舞台。
現在看來,盡管放血療法的各種理論都是缺乏足夠科學依據的推測,但它在治療某些疾病中可能起到一定作用卻是事實。實際上,現代醫生們依然采用一些減少循環血液容量的方法,如脫水、利尿來幫助某些疾病患者(如中風病人)改善症狀。回顧放血療法的興衰史,或許對我們認識和理解傳統醫學的理論與實踐會有所幫助。
血清療法
血清療法的發明在20世紀初期曾引起過巨大的轟動。由於應用白喉和破傷風杆菌的抗毒血清能抵抗白喉和破傷風杆菌毒素,血清療法被認為是治療細菌感染的有效方法。這項方法的發明人,德國醫學家埃米爾·阿道夫·馮·貝林,榮獲了1901年首次頒發的諾貝爾生理學和醫學獎。諾貝爾獎委員會的頒獎詞高度評價了他“在血清療法方麵的工作,特別是應用於白喉方麵。”並認為“他以這一項工作開辟了醫學科學領域中的一條新路,從而給醫生們一種和疾病與死亡作鬥爭的勝利武器。”
馮·貝林本來是一名軍醫,他在從事醫療工作的同時參加了一些研究工作,並取得了一定的成就,例如在1883~1889年曾發現碘仿雖不能殺死細菌,但能中和細菌所釋放的毒素。軍方發現他有研究才能,於是讓他改作科學研究工作。1889年,他來到德國著名的微生物學家科赫的研究所從事微生物學和免疫學的研究,這也使他有機會和當時一些傑出的同行接觸,如由於提出“側鏈說”和發明"606"而譽滿全球的醫學家艾利希、1883年確定白喉杆菌是白喉的病原體,並對白喉杆菌的細菌學做了大量工作的呂弗萊、1888~1890年證明引起白喉發病的是白喉杆菌的毒素而不是杆菌本身的魯克斯和耶辛等。
應當指出的是,貝林的許多工作是和日本微生物學家北裏柴三郎(1852~1931)年一起完成的。在科赫研究所,貝林結識了北裏柴三郎。這位日本學者精通中國古代醫學。他和貝林共同探討,結為好友。他們設想,病菌能產生毒素,毒害人和動物,那麼就一定會有一種能攻毒的抗毒素。這種思路據說是受到中國古代的“以毒攻毒”原理的啟發。另一方麵,李斯特在當時因為解決了消毒問題而使外科手術得以順利進行,貝林受到李斯特這一重大成就的啟示,試圖找到一種體內,“消毒劑”以便將侵人體內的細菌毒素無害化。與此同時,伯利格和佛朗格爾的成果對他也起到了深刻的影響,他們從白喉杆菌培養物中製備出一種“毒素性白蛋白”物質,以適當量給豚鼠注射,可保護其不受白喉的感染。為檢驗這一假想,他們采用給動物注射破傷風杆菌來尋找體內是否能產生抗毒物質的實驗。在經過了300多次試驗後,他們最終發現,把曾經感染過破傷風杆菌而依然存活的動物的血清,注射給剛感染破傷風杆菌的動物,可以預防破傷風病症的發作。這一事實成功地指出,耐受過破傷風的動物血清中有著對抗破傷風毒素的抗毒素,它能中和毒素,使之失效,這在醫學上被稱為“抗毒素的被動免疫”。為此,貝林成為免疫學血清治療法的創始人。