進入秋季,兒童腹瀉病高發(fā),俗稱“秋季腹瀉”。
其中引起秋季腹瀉最常見的病原體就是大家熟知的輪狀病毒。
默沙東五價輪狀疫苗已經(jīng)通過國內(nèi)審批,但目前尚未正式上市。所以進入秋冬季后,低齡兒童仍會面對輪狀病毒的威脅。
很多家長非常關心兒童被輪狀病毒感染后的出現(xiàn)頻繁腹瀉應如何管理?
有不少公眾號文章可以學習,但幾乎千篇一律。干預措施無非是大家熟知的喝口服補液鹽,吃益生菌和鋅劑等(至于有無必要吃益生菌和鋅?我有話要說,今天不細談,但可以預告一下:我個人通常不建議吃這些東西)。
那么今天這篇文章到底要說什么?
我準備談談輪狀病毒感染后為什么會出現(xiàn)腹瀉?腹瀉為什么那么嚴重、持久?
說句實話,寫這些內(nèi)容需要闡述很多基礎知識,比羅列如何治療艱難多了。但要知道,一定程度的了解疾病發(fā)生機制可以讓家長理解“自然病程”的概念。
比如,我平時在指導家長如何照顧患病孩子時,通常會花點時間講解相關疾病的背景知識。比如這種疾病是如何發(fā)生的?為什么會出現(xiàn)這些癥狀?孩子可能會經(jīng)歷一個什么樣的過程?
家長了解后,對疾病的發(fā)展有一個預知,可以避免焦慮和慌亂,最終避免孩子被過度干預。
好的,就讓我們開始今天的艱難旅程吧。
為什么輪狀病毒感染后會出現(xiàn)腹瀉?還得先了解一下病變發(fā)生的主要場所——小腸。
如圖所示,我們的小腸包括十二指腸、空腸和回腸。
小腸最主要的功能是對食物的消化和吸收。小腸的細微結構決定了這樣的功能。
從這個逐步放大后顯示出來的細微結構可以看出,腸皺褶、絨毛、微絨毛盡可能的擴大了小腸表面積,為營養(yǎng)吸收提供了足夠的場所。
而輪狀病毒正是破壞了上圖中的上皮細胞(最右),才引發(fā)了劇烈而持續(xù)的腹瀉。
這里要強調(diào)的一個關鍵結構就是上圖中“刷狀緣”,因為它可以產(chǎn)生一些非常重要的消化酶,其中就有大名鼎鼎的乳糖酶。
母乳或配方奶(包括牛奶、羊奶等)里的乳糖要在乳糖酶的作用下分解為葡萄糖和半乳糖,才能經(jīng)由腸道吸收。
好的,掌握這些基本知識后,我們就可以進一步了解輪狀病毒感染后發(fā)生腹瀉的原因了。
目前的研究顯示,輪狀病毒感染后,主要經(jīng)由三個機制導致腹瀉癥狀,分別如下:
A、輪狀病毒感染引發(fā)小腸微絨毛上皮細胞破壞、脫落,刷狀緣破壞
如前述,微絨毛上皮細胞是腸道正常吸收液體和電解質(zhì)的重要結構。
輪狀病毒入侵微絨毛上皮細胞后,上皮細胞的正常結構會被破壞,隨后脫落,從而引起腸道吸收液體和電解質(zhì)的障礙。腸道的內(nèi)容物因為無法被有效吸收,就會排出增多,產(chǎn)生腹瀉癥狀。
另外,上皮細胞的刷狀緣被破壞后,腸道刷狀緣酶(最主要的就是乳糖酶)產(chǎn)生降低,導致腸腔里食物中的糖無法被有效吸收(低齡兒童最常見的就是乳糖吸收障礙),導致腸腔內(nèi)糖的積聚,糖的濃度升高,引發(fā)滲透性腹瀉。
刷狀緣損傷后修復緩慢,所以會出現(xiàn)較長時間的乳糖酶分泌不足,產(chǎn)生持續(xù)稀便、泡沫樣大便、粘液便、腹脹、哭鬧等現(xiàn)象,稱之為繼發(fā)性乳糖不耐受。
關于這些癥狀的具體發(fā)生機制,我會在下一篇公眾號文章詳解。
B、輪狀病毒腸毒素NSP4的作用
輪狀病毒感染小腸上層細胞后,不僅會破壞上皮細胞,而且會在上皮細胞里編碼產(chǎn)生一種叫NSP4的病毒性腸毒素,這種腸毒素會對腸道黏膜產(chǎn)生直接的毒性作用,動員上皮細胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的鈣離子(Ca2+)。
激活的鈣離子(Ca2+)不但可以引起氯離子(Cl-)分泌增加以及隨之發(fā)生的水的分泌增加,而且會減少腸道內(nèi)液體吸收,導致腹瀉。
C、腸道神經(jīng)系統(tǒng)(ENS)的激活
腸道活動受腸道神經(jīng)系統(tǒng)控制。
研究顯示,輪狀病毒感染腸道后,可以通過病毒性腸毒素NSP4激活腸道神經(jīng)系統(tǒng)從而刺激腸道水分及電解質(zhì)的分泌,引起腹瀉癥狀。
實驗顯示:給輪狀病毒感染的動物多次注射可抑制腸道神經(jīng)系統(tǒng)活動的藥物——利多卡因,會發(fā)現(xiàn)動物的腹瀉癥狀明顯緩解。這進一步說明腸道神經(jīng)的激活在腹瀉中扮演了重要的作用。
最后,利用這張圖總結一下輪狀病毒感染小腸后引發(fā)腹瀉的主要過程。
(1)輪狀病毒附著于腸道上皮細胞。
?。?-5)病毒進入腸道上皮細胞后復制,輪狀病毒編碼生成的病毒性腸毒素NSP4(紅色三角形) 與復制生成的成熟病毒顆粒(5)一起釋放。
?。?-7)NSP4(紅色三角形) 誘導鈣離子(Ca2 +)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)釋放,破壞細胞間的緊密連接(紫色方塊),導致液體和電解質(zhì)從細胞間隙滲漏。
(8-9)鈣離子(Ca2 +)激活后,誘導氯離子(Cl-)分泌,以及通過激活腸神經(jīng)系統(tǒng)(ENS),引發(fā)腹瀉。
?。?0)刷狀緣被破壞,無法分泌足夠的酶(主要是乳糖酶),導致內(nèi)腔中糖積聚,引發(fā)滲透性腹瀉。
(11)感染后腸上皮細胞破壞,腸道表面積減少和吸收不良,引發(fā)腹瀉。
說句實話,學習發(fā)病機制枯燥而且費腦,但可以讓我們領略一下現(xiàn)代醫(yī)學是如何探究疾病發(fā)生的內(nèi)在過程。
人類在醫(yī)學上的探索沒有止境,總會出現(xiàn)新的問題,總會有無法克服的障礙。
但無論如何,對發(fā)病機制的研究總是最關鍵的一步。
因為只有了解疾病的發(fā)生機制,才能從根本上認識這個疾病,才有可能找到攻克這個疾病的手段。
當然很多時候,即使知道了疾病的發(fā)生機制,但因為技術的局限性,仍缺乏有力的干預手段,只能對癥處理。
輪狀病毒感染就是典型的例子,比如我們盡管知道它如何破壞小腸上皮細胞,但目前還缺乏有效手段去抑制這個過程。
好在,輪狀病毒感染后絕大多數(shù)是自限性過程,往往自愈,腹瀉期間注意補充液體通常就可以幫助孩子渡過難關。
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