雖然很早以前在某些貧窮地區(qū)工作的醫(yī)生就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到營(yíng)養(yǎng)不良的人群對(duì)感染的敏感性增加,病死率也較高;改善營(yíng)養(yǎng)和衛(wèi)生條件可以減少傳染病的發(fā)生。但是,只是近來(lái)對(duì)免疫系統(tǒng)的功能有了一定的認(rèn)識(shí)后,人們才把注意力轉(zhuǎn)向營(yíng)養(yǎng)不良與免疫系統(tǒng)之間的關(guān)系。早期的研究工作是關(guān)于蛋白質(zhì)-能量營(yíng)養(yǎng)不良(PEM)對(duì)免疫功能的影響。近來(lái)有許多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、也有個(gè)別人體觀察證明單個(gè)營(yíng)養(yǎng)素的缺乏和過(guò)多也會(huì)對(duì)免疫功能產(chǎn)生一定的影響。營(yíng)養(yǎng)不良可以造成免疫器官發(fā)育不全、萎縮,對(duì)細(xì)胞免疫、體液免疫、補(bǔ)體功能和吞噬作用等幾個(gè)方面都有重要影響。雖然營(yíng)養(yǎng)免疫學(xué)的研究還處于早期階段,但這方面已有很大的進(jìn)展。
32.1.1 營(yíng)養(yǎng)缺乏導(dǎo)致對(duì)感染的敏感性增加
臨床醫(yī)生早已發(fā)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良常與感染同時(shí)存在,表明二者是在同一生態(tài)環(huán)境下具有共同的致病因素,互為因果并起協(xié)同作用。并發(fā)的感染常是PEM兒童的首要致死原因。營(yíng)養(yǎng)不良時(shí),由于小腸的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化,加上腸道菌群的紊亂,營(yíng)養(yǎng)不良小兒的腹瀉發(fā)病率比正常小兒高2~3倍。營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)常發(fā)生革蘭陰性細(xì)菌的敗血癥,水痘容易擴(kuò)散,對(duì)感染無(wú)發(fā)熱反應(yīng),外傷感染后易發(fā)生壞疽而不是化膿,出麻疹時(shí)可能見(jiàn)不到皮疹,常合并肺炎而死亡,營(yíng)養(yǎng)不良者的肝炎相關(guān)抗原的檢出率也較高。
燒傷的患者由于滲出液中丟失大量的蛋白質(zhì),體內(nèi)代謝的紊亂(高代謝),加上大面積的體表面失去表皮的屏障,常易發(fā)生感染。用完全胃腸外營(yíng)養(yǎng)(TPN)的患者則常常由于營(yíng)養(yǎng)素的供給不足或比例失當(dāng),或由于補(bǔ)充的營(yíng)養(yǎng)素未經(jīng)過(guò)肝臟,肝臟的酶未被激活而影響正常的代謝功能及出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良。加之頻繁地導(dǎo)管放置,用TPN的患者常死于合并的敗血癥。
32.1.2 感染加重營(yíng)養(yǎng)不良的發(fā)展
感染常導(dǎo)致食欲不振,或因口咽疼痛而不愿吮吸和吞咽使進(jìn)食量減少。腹瀉和嘔吐又加重了吸收不良。感染時(shí)分解代謝加快,尿氮、微量元素和維生素的排出都增加。感染時(shí)急性期反應(yīng)物糖蛋白及免疫球蛋白的合成增加,造成不同的生理“代謝庫(kù)”之間營(yíng)養(yǎng)素的重新分配。腸道內(nèi)細(xì)菌及寄生蟲(chóng)感染時(shí),糞中蛋白質(zhì)的丟失也增加,這些都加重了營(yíng)養(yǎng)不良的發(fā)展。
但是也有些相反的報(bào)道,Murray(1977)總結(jié)了歷史上的一些事實(shí)和一些流行病學(xué)的調(diào)查,支持禁食可抑制感染的發(fā)生,而進(jìn)食可使某些感染活化的學(xué)說(shuō)。例如在1914~1918年的全球性流行性感冒流行中,富人的發(fā)病率及病死率較高。當(dāng)時(shí)在第二次世界大戰(zhàn)的英國(guó)戰(zhàn)俘營(yíng)中的戰(zhàn)俘吃得較好,而其流感的患者發(fā)病率高于其他的集中營(yíng)。患神經(jīng)性嘔吐的病人接觸傳染原時(shí)發(fā)病率較正常人低。在非洲某些地區(qū)瘧疾的定期暴發(fā)與其季節(jié)性營(yíng)養(yǎng)改善有關(guān)。
因此,環(huán)境的影響和宿主因素在決定感染的嚴(yán)重性和敏感性方面是很復(fù)雜的;一方面臨床上有很多材料證明營(yíng)養(yǎng)缺乏與感染有協(xié)同作用,可能是營(yíng)養(yǎng)缺乏使胸腺和其他淋巴組織萎縮、非特異性免疫和非免疫性保護(hù)機(jī)制受損。另一方面有些研究支持輕度營(yíng)養(yǎng)不良和消瘦的狀態(tài)對(duì)動(dòng)物最有利,可以使動(dòng)物有較長(zhǎng)的壽命,惡性腫瘤的患病率較低,對(duì)自身免疫性疾病的敏感性較低,傳染病的患病率也最低。許多調(diào)查材料證明肥胖者的壽命短。
營(yíng)養(yǎng)不良和臨床表現(xiàn)可以因其病因、營(yíng)養(yǎng)素缺乏的程度、缺乏時(shí)間的長(zhǎng)短、缺乏營(yíng)養(yǎng)素的種類的不同而異。營(yíng)養(yǎng)不良就其病因可以分為原發(fā)性,或稱為外因性營(yíng)養(yǎng)不良,是由于膳食中的營(yíng)養(yǎng)不足或不當(dāng)所致;繼發(fā)性,或稱內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)不良,是由于吸收不良、利用不當(dāng)、需要增加或排出過(guò)多所引起。原發(fā)性或繼發(fā)性營(yíng)養(yǎng)不良可能同時(shí)并發(fā)。
蛋白質(zhì)-能量營(yíng)養(yǎng)不良的兩種典型臨床表現(xiàn)——惡性營(yíng)養(yǎng)不良(Kwashiorkor)及消瘦型營(yíng)養(yǎng)不良(Marasmus)。代表兩種營(yíng)養(yǎng)上的不平衡和營(yíng)養(yǎng)上的不當(dāng),而不是兩種不同膳食的結(jié)果;前者以水腫為特征,而后者主要表現(xiàn)為全身消瘦,其他表現(xiàn)為肝大,皮膚及頭發(fā)的改變及精神狀態(tài)的改變。
32.2.1 營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)的代謝改變
營(yíng)養(yǎng)不良的嬰兒表現(xiàn)為血清蛋白明顯降低(成人營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)可能不明顯),血清運(yùn)鐵蛋白的水平降低,有時(shí)比白蛋白降低更明顯。血漿氨基酸譜也有一定變化,主要為必需氨基酸,特點(diǎn)是亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸(都屬支鏈氨基酸)的水平降低,而甘氨酸高于正常水平,但這些變化與營(yíng)養(yǎng)不良的程度沒(méi)有直接相關(guān)。在禁食時(shí),血漿中的氨基酸主要來(lái)自肌肉蛋白的分解,支鏈氨基酸被肌肉用來(lái)提供熱能。
營(yíng)養(yǎng)不良者的脂質(zhì)代謝亦發(fā)生改變,惡性營(yíng)養(yǎng)不良患者常有脂肪肝,主要成分為甘油三酯,血中游離脂肪酸的含量亦增加。營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)血糖含量低,可能與肝糖原及肌糖原的減少有關(guān);對(duì)糖的耐量亦降低,而糖原異生作用增加。
32.2.2 營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)的免疫功能
大量的觀察表明營(yíng)養(yǎng)狀況能左右宿主對(duì)感染的應(yīng)答。一般說(shuō)來(lái),營(yíng)養(yǎng)不良者的免疫功能低于正常。
(1)淋巴組織嚴(yán)重營(yíng)養(yǎng)不良小兒的中央淋巴器官——胸腺和周圍淋巴器官——脾和淋巴結(jié)的大小、重量、組織結(jié)構(gòu)、細(xì)胞密度和成分都有明顯的退行性改變。主要為淋巴細(xì)胞數(shù)減少。實(shí)驗(yàn)性營(yíng)養(yǎng)不良動(dòng)物的胞腺水,嚴(yán)重時(shí)甚至只有數(shù)毫克(小白鼠),有人稱之為“營(yíng)養(yǎng)性”胸腺切除。胸腺的小葉萎縮、皮質(zhì)和髓質(zhì)的界限不清,胸腺細(xì)胞數(shù)減少。營(yíng)養(yǎng)不良對(duì)子宮內(nèi)膙兒胸腺的發(fā)育也有重要的影響。營(yíng)養(yǎng)不良主要損害淋巴結(jié)的副皮質(zhì)胸腺依賴區(qū),生發(fā)中心也變小,淋巴細(xì)胞數(shù)減少,漿細(xì)胞和吞噬細(xì)胞數(shù)相對(duì)增加。由于營(yíng)養(yǎng)不良患者常有慢性反復(fù)的胃腸道感染,腸系膜淋巴結(jié)常增大。在脾動(dòng)脈周圍的胸腺信賴區(qū)受營(yíng)養(yǎng)不良的影響最明顯,細(xì)胞分裂減少?偟恼f(shuō)來(lái),營(yíng)養(yǎng)不良對(duì)淋巴器官的胸腺信賴區(qū)的影響最大。以上現(xiàn)象的發(fā)病機(jī)制還不太清楚,但有人認(rèn)為與營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)某些激素有變化,包括腎上腺皮質(zhì)激素、腎上腺素、胰島素和甲狀腺素對(duì)有免疫功能的白細(xì)胞的影響有關(guān)。在營(yíng)養(yǎng)不良時(shí),血漿皮質(zhì)醇的水平增加,加上血清白蛋白的減少,使大部分結(jié)合型的皮質(zhì)醇釋放出來(lái),作用于組織。游離的皮質(zhì)醇有使淋巴細(xì)胞溶解和免疫抑制作用。切除腎上腺的動(dòng)物,蛋白質(zhì)缺乏對(duì)胸腺的退行性變化的影響較小。
(2)細(xì)胞免疫功能在營(yíng)養(yǎng)不良時(shí),白細(xì)胞數(shù)輕度增加,但很難排隊(duì)合并感染的結(jié)果;敗血癥常導(dǎo)致白細(xì)胞增多,而暴發(fā)性敗血癥可以抑制骨髓而導(dǎo)致白細(xì)胞減少。PEM患者的淋巴細(xì)胞總數(shù)及其占白細(xì)胞總數(shù)的百分比一般正常或減少,T淋巴細(xì)胞數(shù)減少,改善營(yíng)養(yǎng)后,在其他臨床表現(xiàn)及生代指標(biāo)恢復(fù)以前,T淋巴細(xì)胞數(shù)就可顯著增加。周圍血液中的B淋巴細(xì)胞數(shù)在營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)一般正;蛟龈摺牧馨图(xì)胞亞群的分類來(lái)看,營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)主要為Tμ細(xì)胞(T-輔助細(xì)胞,T-helper cell)減少和祼細(xì)胞(null cell)增加。祼細(xì)胞只有極少量的Fc受體和C3受體,其功能還不太清楚;初步觀察證明,在用致有絲分裂因子刺激正常T細(xì)胞時(shí),裸細(xì)胞對(duì)T細(xì)胞的NDA合成有抑制作用。細(xì)胞免疫功能低下的病人,其裸細(xì)胞所占的百分比均較高。營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)Tr淋巴細(xì)胞(抑制性/細(xì)胞毒性淋巴細(xì)胞)增加。這些現(xiàn)象均提示T細(xì)胞的分化功能受到損害,與這些營(yíng)養(yǎng)不忍受兒童的血清胸腺激素的活性低下有關(guān)。
臨床上通常是用對(duì)抗原的皮試反應(yīng)亞衡量細(xì)胞免疫功能?梢杂盟拗髟瓉(lái)即已識(shí)別的抗原,如鏈球菌抗原(SK-SD),白色含珠菌素,結(jié)核菌素的純蛋白衍生物(PPD)和肋腺炎病毒等。另外也可以用某些化學(xué)物質(zhì),如2,4-二硝基氯苯(DNCB),致有絲分裂因子,如植物血細(xì)胞凝集素(PHA)等。皮內(nèi)注射這些制劑48~72h后如能見(jiàn)到硬結(jié)即為陽(yáng)性。
對(duì)PPD及其他抗原的皮膚延遲型超敏反應(yīng)時(shí)由三個(gè)部分組成,免疫應(yīng)答的傳入側(cè)翼,即被巨噬細(xì)胞加工過(guò)的抗原對(duì)T淋巴細(xì)胞的致敏反應(yīng)。免疫應(yīng)答的傳出側(cè)翼的特點(diǎn)為當(dāng)T淋巴細(xì)胞認(rèn)識(shí)皮內(nèi)注射的抗原時(shí)即與之起作用,產(chǎn)生可溶性化學(xué)介質(zhì)或淋巴激活素。其最后的反應(yīng)為局部皮膚對(duì)淋巴激活素的刺激所產(chǎn)生的炎性皮膚硬結(jié)。DNCB是作為一種半抗原,在皮膚中與蛋白質(zhì)結(jié)合而引起T淋巴細(xì)胞反應(yīng)。致有絲分裂因子在于誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化和產(chǎn)生淋巴因子。營(yíng)養(yǎng)缺乏可以抑制遲延型皮膚超敏反應(yīng)中的一個(gè)或幾個(gè)過(guò)程。皮試有簡(jiǎn)便易行、可以重復(fù)體內(nèi)反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn),可以在現(xiàn)聲進(jìn)行測(cè)驗(yàn),但成人間的微細(xì)差別而不大可信,又因影響因素較多,如個(gè)體對(duì)化學(xué)刺激的反應(yīng)差異等,都對(duì)最后的皮膚反應(yīng)有影響。
(3)免疫球蛋白和抗體惡性營(yíng)養(yǎng)不良病人的血清白蛋白含量低而消瘦型營(yíng)養(yǎng)不良者相對(duì)正;蛏缘停徽摽偟鞍椎暮咳绾,γ-球蛋白的含量相對(duì)正;蛟黾;主要由于營(yíng)養(yǎng)不良經(jīng)常合并感染。。用標(biāo)記的蛋白質(zhì)來(lái)進(jìn)行研究,結(jié)果營(yíng)養(yǎng)不良者的γ-球蛋白的合成不受影響,而合并感染時(shí)γ-球蛋白的合成增加而分解減少。隨著膳食中蛋白質(zhì)的進(jìn)一步減少體重、血紅蛋白和血清白蛋白降低,血清免疫球蛋白的合成亦減少,但抗體的應(yīng)答相對(duì)受影響較少,表明蛋白質(zhì)經(jīng)濟(jì)與合理地利用。在營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)免疫球蛋白的產(chǎn)生受影響較少,對(duì)抗體的防御機(jī)制有其重要意義。營(yíng)養(yǎng)不良者對(duì)大多數(shù)適量抗原的抗體應(yīng)答是正常的。表明B細(xì)胞的功能相對(duì)正常。
營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)粘膜局部的免疫功能大大降低,分泌性IgA的分泌顯著減少,因而不能與腸細(xì)菌和腸毒素結(jié)合,腸屏障的效能減弱;同時(shí)其他的大分子物質(zhì),如膳食蛋白質(zhì)、花粉等也可能跨越粘膜,在營(yíng)養(yǎng)不良兒童血中?砂l(fā)現(xiàn)對(duì)食物抗原的IgG和IgA的滴度增加。
體液免疫功能不僅依賴于對(duì)抗原應(yīng)答所產(chǎn)生的抗體的量,并且也依賴于抗體對(duì)抗原的新和力和與抗原的結(jié)合能力。因此單獨(dú)測(cè)定抗體的水平不能準(zhǔn)確反映體液免疫狀態(tài)。
(4)補(bǔ)體系統(tǒng)補(bǔ)體有放大免疫應(yīng)答的作用,包括對(duì)調(diào)理作用,免疫附著、吞噬作用、白細(xì)胞的化學(xué)趨化作用和中和病毒作用的影響。營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)總補(bǔ)體及補(bǔ)體C3可能處于臨界水平,是由于補(bǔ)體的合成速率降低。當(dāng)感染引起抗原抗體結(jié)合時(shí)補(bǔ)體的消耗增加。
(5)吞噬細(xì)胞吞噬細(xì)胞在免疫應(yīng)答的傳入側(cè)翼中的作用早已為人們所認(rèn)識(shí),在某些先天性或獲得性多形核白細(xì)胞的功能缺乏者都會(huì)產(chǎn)生致死性感染,如在嗜中性白細(xì)胞減少癥、慢性肉芽腫病、髓過(guò)氧化物酶缺乏病和葡萄糖-6-磷酸脫氫酶缺乏病等。
營(yíng)養(yǎng)不良者因常合并感染,白細(xì)胞數(shù)常增多。炎癥反應(yīng)一般與蓿主地感染局限化的能力有關(guān),以及與宿主對(duì)病原處理的放大系統(tǒng)的能力有關(guān)。在營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)這些能力可能減弱。對(duì)細(xì)菌攻擊的應(yīng)答可能是發(fā)生壞疽而不是化膿。
(6)調(diào)理作用、吞噬和殺菌能力營(yíng)養(yǎng)不良的兒童對(duì)已吞噬的細(xì)菌的殺菌力降低和減慢,而對(duì)細(xì)菌的吞噬作用可能正常。有趣的是營(yíng)養(yǎng)過(guò)度和肥胖也可使多形核白細(xì)胞的殺菌力降低。
(7)溶菌酶溶菌酶可以溶解許多革蘭陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁的粘多糖,其他的細(xì)菌在接受抗體、補(bǔ)體、甘氨酸、螯合劑、pH變化、抗壞血酸和H2O2時(shí)也可能對(duì)溶菌酶的敏感性增加。在多形核白細(xì)胞和單核細(xì)胞中溶菌酶的濃度很高,在各種體液(包括血清、淚腺和唾液腺的分泌物)中也含有溶菌酶。營(yíng)養(yǎng)不良時(shí),血漿和白細(xì)胞中溶菌酶的活性降低。有感染時(shí),白細(xì)胞中的溶菌酶參出到血漿中增多。血漿中溶菌酶的降低意味著粘膜表面的防御能力降低。
(8)鐵結(jié)合蛋白血清中的運(yùn)鐵蛋白有抑制細(xì)菌的作用,早已為人們所知。鐵結(jié)合力高度不飽和的血清可以抑制霉菌的繁殖,而地中海貧血者的鐵飽和血清可以促地霉菌生長(zhǎng)。母乳的抑菌作用與其中含有大量的乳鐵蛋白有關(guān);乳鐵蛋白和運(yùn)鐵蛋白能與鐵結(jié)合,如同時(shí)有抗體協(xié)同作用就可以抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)。如果使乳鐵蛋白或運(yùn)鐵蛋白飽和,就可以消除其抑菌作用。
蛋白質(zhì)-能量營(yíng)養(yǎng)不良的患者,其血清運(yùn)鐵蛋白的濃度經(jīng)常降低,并且與營(yíng)養(yǎng)不良的程度相關(guān)。如在惡性蛋白質(zhì)-能量營(yíng)養(yǎng)不良患者的一般情況未改善之前補(bǔ)充鐵,有時(shí)可能使他們合并敗血癥而死亡。有慢性腎盂腎炎的病人注射檸檬酸山梨醇鐵可伴隨尿中白細(xì)胞的排出增加。
感染常導(dǎo)致代謝的平衡失調(diào)和激素內(nèi)環(huán)境的失常,導(dǎo)致宿主抵抗力和營(yíng)養(yǎng)狀況的改變,其改變的程度與感染期的長(zhǎng)短、感染的嚴(yán)重程度、病原的種類、所涉及的組織、感染前個(gè)體的營(yíng)養(yǎng)狀況和免疫功能都有很大的關(guān)系。
感染常伴隨身體成分的丟失,體內(nèi)貯存的營(yíng)養(yǎng)素被迅速利用,營(yíng)養(yǎng)素在體內(nèi)再分配,即分解代謝和合成代謝過(guò)程同時(shí)發(fā)生,二者都可能造成體內(nèi)某些組織的營(yíng)養(yǎng)成分缺乏。對(duì)原來(lái)營(yíng)養(yǎng)狀況正常的人來(lái)說(shuō),輕度感染時(shí)這皯影響并不重要,但本來(lái)已處于營(yíng)養(yǎng)缺乏邊緣的兒童,感染可以使其平衡傾向于明顯營(yíng)養(yǎng)不良的一邊。
32.3.1 對(duì)蛋白質(zhì)代謝的影響
血漿游離氨基酸的濃度常用來(lái)作為蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀況的評(píng)定指標(biāo)之一。在感染的早期,血漿游離氨基酸的濃度降低,是由于肝細(xì)胞攝取這些氨基酸合成急性期反應(yīng)物糖蛋白。同時(shí),組織蛋白質(zhì)的分解亦增加,特別是骨胳肌的蛋白質(zhì)分解增加。所釋放出來(lái)的氨基酸一部分被同一組織或鄰近的組織利用來(lái)再合成蛋白質(zhì),一部分分解供給能量需要,剩余的氨基酸進(jìn)入血液中。肝臟對(duì)所攝取的氨基酸,一條是通過(guò)生糖途徑(主要是丙氨酸和谷氨酸)作為糖原異生的碳來(lái)源;另一條途徑是合成急性期反應(yīng)物糖蛋白。感染時(shí)血漿中的丙氨酸和谷氨酸增加,而纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸一般降低;特別是苯丙氨酸與酪氨酸的比值升高。因苯丙氨酸由骨胳肌中釋出,不能為肌肉所再利用,其血中含量的增加超過(guò)肝細(xì)胞對(duì)苯丙氨本的攝取量,也可能因肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞中苯丙氨酸羥化酶和二氨蝶呤還原酶的活性受損,使血中苯丙氨酸的含量增加和酪氨酸的含量減少有關(guān)。血中苯丙氨酸的升高可影響大腦中神經(jīng)遞質(zhì)兒茶酚胺的生物合成,可能與一些神經(jīng)系統(tǒng)的癥狀有關(guān)。3-甲基組氨酸是組氨酸的類似物,是肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白的分解產(chǎn)物,因其不能被身體再利用,也不分解為CO2由呼氣中排出,所以測(cè)定尿中3-甲基組氨酸可以作為追蹤肌肉蛋白分解代謝速率的良好指標(biāo)。
大多數(shù)傳染病患者的肝臟中急性期反應(yīng)物糖蛋白的合成增加,營(yíng)養(yǎng)不良的患者在感染時(shí)急性期反應(yīng)物糖蛋白的合成也增加,表明這種蛋白質(zhì)在機(jī)體對(duì)感染的反應(yīng)和生存上和重要性。此外,免疫球蛋白和對(duì)抗原非特異的宿主抵抗因子,如補(bǔ)體、激肽的前體和血凝系統(tǒng)的蛋白質(zhì)的合成亦增多。這些都需要利用周圍組織(主要是肌肉組織)分解的氨基酸。
32.3.2 對(duì)碳水化物代謝的影響
在急性傳染病時(shí)糖原異生增加,對(duì)葡萄糖的耐量降低,胰島素的需要量增加,血清胰高血糖素升高。由于腎上腺皮質(zhì)素和生長(zhǎng)激素的分泌增加,使糖原分解加快,造成空腹血糖升高。這是機(jī)體對(duì)能量的需要增加時(shí)的代謝反應(yīng)。有些暴發(fā)性內(nèi)毒素血癥和病毒性肝炎的損害可以抑制糖原異生,導(dǎo)致低血糖。
32.3.3 對(duì)脂質(zhì)代謝的影響
許多傳染病,特別是革蘭陰性細(xì)菌改血癥時(shí)血清總脂增加,在感染初期,甘油三酯和膽固醇合成增加,加上周圍組織清除脂肪的能力降低,導(dǎo)致血脂增高和肝細(xì)胞變態(tài)。在感染時(shí),動(dòng)員體脂以提供能量消耗的能力減低。而在非感染性禁食時(shí),體脂被動(dòng)員出來(lái)作為形成酮體的基質(zhì),而利用氨基酸來(lái)作為糖原民生和生酮作用減少。
32.3.4 對(duì)礦物質(zhì)和電解質(zhì)代謝的影響
感染時(shí)大多數(shù)的細(xì)胞內(nèi)的礦物質(zhì)如鉀、鎂、鋅硫、磷等的丟失均與氮的丟失成正比。在感染的潛伏期時(shí),血清鐵明顯減少,這與鐵重分配到其他組織有關(guān),也可能是一種保護(hù)機(jī)制,使細(xì)菌的含鐵物(Siderophore)得不到鐵,從而影響細(xì)菌的增殖能力。感染時(shí)血清鋅的濃度也降低,鋅有利于金屬酶及細(xì)胞膜的形成和穩(wěn)定,鋅也可作為蛋白質(zhì)、核酸合成的輔因子。與鐵及鋅相反,血清中的銅隨與銅結(jié)合的銅藍(lán)蛋白的合成與釋放到血清中的含量增加而增加。
細(xì)胞外的鈉離子和氯離子可以通過(guò)出汗過(guò)多、腹瀉和嘔吐而丟失。同時(shí),發(fā)熱可以刺激鹽皮質(zhì)激素的分泌,使尿鈉和尿氯的排出大大減少。在暴發(fā)性敗血癥時(shí),對(duì)細(xì)胞膜的毒性損害可以m.zxtf.net.cn/wsj/使鈉在細(xì)胞內(nèi)蓄積。中樞神經(jīng)系統(tǒng)的感染常導(dǎo)致抗利尿激素的分泌,可造成稀釋性低鈉血癥。
32.3.5 對(duì)維生素代謝的影響
在細(xì)菌和寄生蟲(chóng)感染時(shí),維生素的丟失量增加,腸道的蠕蟲(chóng)和原蟲(chóng)的感染還可能導(dǎo)致失血和吸收不良。感染時(shí),如原來(lái)的營(yíng)養(yǎng)狀況處于臨界水平,可能表現(xiàn)出明顯的營(yíng)養(yǎng)缺乏癥狀如干眼病、夜盲、糙皮病、皮炎、腳氣病和口角炎等。
如前所述,臨床上所見(jiàn)到的營(yíng)養(yǎng)不良,通常都是多種營(yíng)養(yǎng)素同時(shí)缺乏的結(jié)果,因此很難找出個(gè)別營(yíng)養(yǎng)素缺乏與宿主抵抗力這間的關(guān)系。可是從某些在特殊條件下,如在完全胃腸外營(yíng)養(yǎng)的情況下的分析結(jié)果表明,單個(gè)營(yíng)養(yǎng)素的缺乏或過(guò)多對(duì)宿主的抵抗財(cái)力物力可能有較特殊的影響。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)常常是探索這方面假設(shè)的唯一途徑。這些研究也可以幫助我們研究蛋白質(zhì)-能量營(yíng)養(yǎng)不良、禁食、敗血癥和外傷所引起的復(fù)雜情況。關(guān)于單個(gè)營(yíng)養(yǎng)素缺乏或過(guò)多及其相互之間的關(guān)系是最近研究較多的題目,其中有興趣的是關(guān)于吡哆醇缺乏、抗壞血酸及鐵的缺乏和過(guò)多、維生素E和硒的缺乏與免疫功能的關(guān)系。
32.4.1 吡哆醇缺乏與免疫功能
核酸和蛋白質(zhì)的合成以及細(xì)胞的增殖都需要吡哆醇(維生素B6),因而吡哆醇缺乏對(duì)免疫系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響比其他維生素B缺乏時(shí)的影響更為嚴(yán)重。
用缺乏吡哆醇的膳食并加上脫氧吡哆醇(一種吡哆醇的拮抗物)可以誘發(fā)動(dòng)物的維生素B6缺乏癥。在缺乏時(shí),放射性磷摻入脾和胸腺的DNA中減少,缺乏的動(dòng)物每克脾組織中的細(xì)胞數(shù)和DNA含量都較低。DL-14C-絲氨酸摻入肝、脾的RNA和DNA中都減少,8-14C-腺嘌呤及3H-胸苷的摻入亦少。表明維生素B6缺乏時(shí)總的核酸合成減少。
吡哆醇缺乏時(shí)對(duì)免疫組織的免疫功能都有影響。
(1)對(duì)淋巴組織的影響胸腺重量小,有的實(shí)驗(yàn)性B6缺乏動(dòng)物的胸腺只有對(duì)照的1/8。脾發(fā)育不全,空斑形成細(xì)胞數(shù)少。淋巴結(jié)萎縮,周圍血液中的淋巴細(xì)胞數(shù)減少。
(2)對(duì)體液免疫的影響 因維生素B6缺乏時(shí)影響核酸的合成,對(duì)細(xì)胞分裂和蛋白質(zhì)的合成均不利,因而影響抗體的合成。吡哆醇缺乏時(shí)對(duì)綿羊經(jīng)細(xì)胞所形成的凝集抗體減少,對(duì)白喉類毒素及流感病毒所形成的抗體少?贵w在體外與白喉毒素抗原的結(jié)合力下降。
(3)對(duì)細(xì)胞免疫的影響 維生素B6缺乏時(shí),動(dòng)物的皮膚遲延型超每反應(yīng)減低,但如在缺乏期致敏而以后迅速恢復(fù)正常膳食,則動(dòng)物對(duì)抗原仍有應(yīng)答,表明在缺乏時(shí)免疫應(yīng)答的傳入側(cè)翼或稱致敏側(cè)翼并未受影響,缺乏動(dòng)物的淋巴細(xì)胞在體外試驗(yàn)中對(duì)PPD仍有反應(yīng)性證實(shí)了這一點(diǎn)。
吡哆醇缺乏時(shí),移植物的存活時(shí)間延長(zhǎng)。因不同動(dòng)物或不同個(gè)體都有組織適合性抗原,在接受異體組織后可以誘發(fā)宿主抗移植物反應(yīng)。維生素B6缺乏時(shí),宿主對(duì)移植物的耐受性增加,因而移植物存活時(shí)間延長(zhǎng)。
維生素B6缺乏大鼠的胸導(dǎo)管中的淋巴細(xì)胞數(shù)減少,特別是T淋巴細(xì)胞數(shù)減少。胸導(dǎo)管淋巴細(xì)胞的混合淋巴細(xì)胞反應(yīng)明顯降低。3H-胸苷的摻入減少55%。實(shí)驗(yàn)性維生素B6缺乏對(duì)子宮中胎兒的免疫功能有顯著的和長(zhǎng)期的影響。
32.4.2 抗壞血酸與免疫
在所有的微量營(yíng)養(yǎng)素中,抗壞血酸(維生素C)對(duì)宿主免疫功能的影響是前一段時(shí)期中最引人注目的題目之一。自從Pauling提出成人每天應(yīng)攝入1.0g以上的抗壞血酸以來(lái),有許多人從事這方面的研究,發(fā)現(xiàn)雖然用大劑量的抗壞血酸可以使感冒的癥狀有所減輕,病程有所縮短,但對(duì)發(fā)病率沒(méi)有什么影響。有些報(bào)告認(rèn)為每天服80mg抗壞血酸也可產(chǎn)生同樣的效果。
患?jí)难〉膭?dòng)物的淋巴組織并不萎縮,周圍淋巴細(xì)胞中的淋巴細(xì)胞數(shù)也正常,對(duì)抗原的體液反應(yīng)雖略有減少,但亦屬正常范圍。用大量的抗壞血酸并不能使抗體產(chǎn)生發(fā)生變化。用綿羊紅細(xì)胞所誘導(dǎo)的脾空斑形成細(xì)胞的計(jì)數(shù)并沒(méi)有改變,對(duì)血清中的免疫球蛋白的含量亦無(wú)影響。
患嚴(yán)重壞血病的豚鼠對(duì)白喉類毒素和PPD的遲延型皮膚超敏反應(yīng)減弱,經(jīng)抗壞血酸治療可以糾正。它們的淋巴細(xì)胞在體外對(duì)致有絲分裂因子有反應(yīng),也可將對(duì)PPD的敏感性轉(zhuǎn)遞給健康的正常動(dòng)物。相反,如將健康對(duì)照動(dòng)物的已致敏的淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)輸給有壞血病的豚鼠,不能引起后者產(chǎn)生遲延型皮膚超敏反應(yīng)。有的實(shí)驗(yàn)表明患?jí)难〉碾嗍髮?duì)白喉類毒素的血凝抗體滴度很高,但不能產(chǎn)生Arthus型皮膚超敏反應(yīng)。壞血癥動(dòng)物的皮膚對(duì)組織胺不能產(chǎn)生炎癥反應(yīng),移植的皮膚的存活期延長(zhǎng)。雖然遲延型皮膚超敏反應(yīng)和宿主抗移植物的反應(yīng)是典型的細(xì)胞免疫功能,但壞血病時(shí)這些功能異常不能反映免疫功能低下,要能與患?jí)难〉膭?dòng)物皮膚的炎癥反應(yīng)能力低下有關(guān)。補(bǔ)充大量抗壞血酸可以使動(dòng)物和人的淋巴細(xì)胞對(duì)致有絲分裂因子的反應(yīng)有所增加,但在培養(yǎng)基中補(bǔ)充抗壞血酸并不能改變淋巴細(xì)胞對(duì)致有絲分裂因子的反應(yīng)。
壞血病豚鼠腹腔滲出的吞噬細(xì)胞少,其吞噬功能降低,如在培養(yǎng)基中增加抗壞血酸,可使其功能恢復(fù),并使其cGMP和已糖磷酸旁路的活性增加。接受皮質(zhì)類固醇激素治療的病人的嗜中性白細(xì)胞對(duì)硝基四唑蘭的還原反應(yīng)能力降低,口服抗壞血酸可使之恢復(fù),但對(duì)其吞噬能力無(wú)改進(jìn)。
32.4.3 鐵與免疫功能
鐵缺乏常與PEM同時(shí)存在,但鐵缺乏作為單一營(yíng)養(yǎng)素缺乏也比較常見(jiàn)。鐵對(duì)免疫功能和宿主的抵抗力有比較重要的影響。鐵缺乏或鐵過(guò)多均可能產(chǎn)生不良后果。
鐵對(duì)宿主的免疫功能的影響與幾種因素的相互作用用關(guān):①游離鐵對(duì)微生物有促進(jìn)生長(zhǎng)的作用;②未飽和的鐵結(jié)合蛋白有抑菌作用;③對(duì)免疫應(yīng)答的直接作用:包括對(duì)體液免疫、細(xì)胞免疫和對(duì)吞噬作用的影響;④對(duì)非特異免疫的影響,如維持正常的上皮屏障和維持含鐵酶的活性。
(1)游離鐵的作用細(xì)菌在體內(nèi)和體外為要達(dá)到充分地生長(zhǎng)、繁殖和產(chǎn)生某些內(nèi)毒素都需要適量的游離鐵。在培養(yǎng)基中加入鐵或高鐵血清可以促進(jìn)細(xì)菌和霉菌的生長(zhǎng)。有些細(xì)菌可以分泌一種含鐵物,而與周圍的鐵螯合以利細(xì)菌利用。細(xì)菌的毒力愈高,其產(chǎn)生含鐵物的能力愈強(qiáng)。
(2)鐵結(jié)合蛋白在細(xì)胞外液及人乳中含有兩種鐵結(jié)合蛋白,即運(yùn)鐵蛋白和乳鐵蛋白的分子,有與鐵結(jié)合的能力。這些鐵蛋白可以從細(xì)菌的含鐵物中把鐵奪取過(guò)來(lái),以限制體內(nèi)細(xì)菌對(duì)鐵的利用,從而達(dá)到抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的目的。嚴(yán)重的蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良時(shí),血清運(yùn)鐵蛋白的含量減少,比總蛋白的減少更明顯。如果此時(shí)用大量的鐵來(lái)進(jìn)行治療,使本來(lái)已較低的血清運(yùn)鐵蛋白結(jié)合能力變?yōu)轱柡。?dāng)鐵結(jié)合能力接近飽和時(shí),血清中的鐵易被侵入的細(xì)菌的攝取,使細(xì)菌獲得足夠的鐵而繁殖茂盛,引起宿主體內(nèi)膿毒過(guò)程的發(fā)展。1970年McFarlane曾在非洲對(duì)40例惡性營(yíng)養(yǎng)不良的小兒用抗瘧藥、維生素、葉酸、鐵化合物和高蛋白膳食進(jìn)行治療。結(jié)果許多兒童死于敗血癥。他們發(fā)現(xiàn)在治療兩周后仍存活的小兒的血清運(yùn)鐵蛋白的含量為130μg·100ml-1;而死亡者僅33μg·100ml-1。此結(jié)果表明血清運(yùn)鐵蛋白含量低時(shí),未結(jié)合的鐵被細(xì)菌所利用,可以促進(jìn)感染以致死亡。另有些報(bào)道對(duì)貧血者補(bǔ)充鐵后使瘧疾發(fā)作,或使原有的癥狀加重。人乳中含有乳鐵蛋白,其飽和度為56~89%,如果在乳中加入的鐵足以使這些乳鐵蛋白飽和,則人乳大腸桿菌的抑菌作用消失。
此外,在慢性鐵過(guò)多,如輸知性鐵沉著癥者的組織內(nèi)有一種分子量為1,500~5,000鐵螯合物,它可以使芏蘭陰性細(xì)菌攝取鐵的量增加,并促進(jìn)細(xì)菌的生長(zhǎng)。
(3)缺鐵對(duì)免疫器官、體液及細(xì)胞免疫功能的影響缺鐵時(shí)淋巴器官的功能異常、血中的淋巴細(xì)胞數(shù)減少,線粒體空泡樣變。
缺鐵時(shí)血清免疫球蛋白、唾液IgA正常,對(duì)破傷風(fēng)類毒素和傷寒疫苗的抗體應(yīng)答正常。
缺鐵時(shí)對(duì)PPD及白色念珠菌的皮膚遲延型超敏反應(yīng)減弱,淋巴細(xì)胞在體外對(duì)抗原的反應(yīng)亦減弱。用鐵治療后皮試反應(yīng)改善,但仍低于正常,但仍低于正常;淋巴細(xì)胞在體外對(duì)抗原的反應(yīng)仍無(wú)改進(jìn)。在鐵缺乏時(shí)巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子受到顯著的抑制,而治療后改善。鐵缺乏可以干預(yù)吞噬細(xì)胞的合成/或細(xì)胞內(nèi)含鐵金屬酶的作用。含鐵核糖核苷酸還原酶的活性降低可以使吞噬細(xì)胞合成髓過(guò)氧化物酶減少,以致影響這些細(xì)胞的殺菌力。
免疫功能與貧血沒(méi)有關(guān)系,但鐵的狀況與免疫功能有關(guān)。
32.4.4 維生素A與免疫功能
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物缺乏維生素A一般可導(dǎo)致對(duì)感染的敏感性增加,抑制對(duì)抗原的抗體應(yīng)答能力,以及淋巴細(xì)胞在體外對(duì)m.zxtf.net.cn/hushi/PHA、ConA(刀豆球蛋白A)及Lps(脂多糖)的反應(yīng)減弱。大劑量維生素A有毒性作用,抑制炎性反應(yīng)。因維生素A對(duì)維持上皮及粘膜的完整性很重要。因而補(bǔ)充適量維生素A有抗感染的作用是不足為怪的。
32.4.5 維生素E和硒與免疫
如補(bǔ)充的維生素E的量?jī)H略高于供給量標(biāo)準(zhǔn),人們就可以發(fā)現(xiàn)其對(duì)特異抗體應(yīng)答、脾空斑細(xì)胞的形成、體外淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化、網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞的清除能力和吞噬指數(shù)都有改進(jìn)。維生素E與微量元素硒有協(xié)同作用,可能是通過(guò)對(duì)谷胱甘肽過(guò)氧化物酶系的作用。維生素E的用量過(guò)大是有害的。小鼠飼料中的硒超過(guò)1.0ppm使免疫功能下降。
感染和外傷的病人由于食欲差、惡心和嘔吐使其進(jìn)食量減少,加上消化和吸收功能受到干擾使這些病人面臨饑餓或半饑餓狀態(tài)。由于發(fā)熱、分解代謝加速,進(jìn)一步消耗體內(nèi)的貯存,這些病人體內(nèi)氮的排出比正常禁食者多(禁食的人的代謝率低于正常人)。隨著病情的恢復(fù),代謝率和肌肉分解減慢,在臨床上恢復(fù)正常后恢復(fù)氮平衡。代謝率和氮平衡的變化與感染的微生物的種類、嚴(yán)重程度、并發(fā)癥、影響的主要器官(如腸、腎、神經(jīng)系統(tǒng))的不同有關(guān)。
從大量的人體觀察和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)膳食中的熱量未達(dá)到總熱能需要量的一定比例以前,雖然膳食中含有適量的蛋白質(zhì)仍不能維持氮平衡。正常成人每日熱量的攝入如低于3780kJ(900kcal),則膳食中的蛋白質(zhì)就被利用作為能量的來(lái)源。這時(shí)如增加熱量攝入量就可以改善氮平衡。在任一熱量水平時(shí)增加蛋白質(zhì)也可以改善氮平衡。實(shí)驗(yàn)表明給術(shù)后病人補(bǔ)充足夠的熱量和蛋白質(zhì)可以使他們維持氮平衡。
在感染和外傷時(shí)由于創(chuàng)傷和體細(xì)胞的分解代謝增加,造成對(duì)溶質(zhì)排泄的負(fù)荷過(guò)重,因此需要維持一定的尿量。在腎功能正常情況下,每天至少需要排尿1200~1500ml。根據(jù)患者是否伴有發(fā)熱、大量出汗、腹瀉和嘔吐,除膳食外每天至少供水1500ml,還要考慮電解質(zhì)的補(bǔ)充。
雖然關(guān)于感染和外傷病人對(duì)維生素的實(shí)際需要量還不太清楚,病人的血清中的抗壞血酸和某些維生素B的水平顯著低于正常,需要補(bǔ)充大量的維生素才能恢復(fù)正常水平,表明這些維生素的代謝異常,但這并不表明是生化上的缺乏現(xiàn)象。在營(yíng)養(yǎng)不良的基礎(chǔ)上發(fā)生感染常導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)缺乏病的癥狀出現(xiàn),這就是為什么許多臨床醫(yī)生給感染和外傷患者的大劑量抗壞血酸、維生素B及其他維生素的原因。Beisel(1972)按供給量標(biāo)準(zhǔn)給受感染的志愿受試者以各種維生素,其血清中的維生素A、抗壞血酸、葉酸或維生素B12的水平及其尿中的硫胺素、吡哆醇或尼克酸的排泄量都正常。
由于一般不能及時(shí)掌握患者的血及尿中的維生素的營(yíng)養(yǎng)狀況,現(xiàn)在一般認(rèn)為對(duì)維生素A及其他脂溶性維生素采用或接近采用供給量標(biāo)準(zhǔn),而對(duì)水溶性維生素采用雙倍供給量。如果能證明這些病人原來(lái)對(duì)某些維生素吸收不良,可以增加用量。在補(bǔ)充維生素時(shí)應(yīng)注意其成分中是否包括了各種必需的維生素,其比例是否平衡。
關(guān)于微量元素的作用逐漸引起人們的重視。能夠經(jīng)口進(jìn)食的病人一般不致發(fā)生微量元素的缺乏,但用完全胃腸外營(yíng)養(yǎng)的病人應(yīng)考慮必需微量元素的補(bǔ)充。由于補(bǔ)充鐵有促進(jìn)微生物繁殖的危險(xiǎn),因此對(duì)伴有嚴(yán)重貧血的患者以辦理紅細(xì)胞或全血為好。
綜上所述,在感染和外傷病人的膳食中,熱量和蛋白質(zhì)的含量應(yīng)略高于正常水平。以易于消化、吸收的流食或半流食為宜,如含有牛奶、雞蛋、瘦肉末等優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。最好有新鮮蔬菜和水果;應(yīng)避免大量脂肪,以免影響食欲。要補(bǔ)充足夠水分,每天至少1500ml。維生素的補(bǔ)充要適量和平衡。由于食欲差或消化道的障礙而使進(jìn)食量減少時(shí),也可以采用管飼或完全胃腸外營(yíng)養(yǎng)以維持正常的營(yíng)養(yǎng)、減少病死率與加速全愈過(guò)程。
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