漫绘科普 | 病菌是如何攻破呼吸道的?

审稿专家:航空总医院呼吸与危重症医学科副主任、主任医师 窦志芳

张叶 绘

呼吸系统是人体各大系统中唯一与外界直接连通的。正是受到开放程度高的影响,呼吸系统常常遭遇空气中病毒、细菌等病原微生物的侵犯。呼吸道传染病预防起来相对困难,也更容易造成大范围扩散,但做好个人卫生保健后,传染性就能够得到明显遏制。

常见的呼吸道传染病有流感、麻疹、风疹、流行性腮腺炎等,近两年肆虐全球的新冠肺炎也是一种由新型冠状病毒引发的呼吸道传染病。人群对多数呼吸道传染病普遍易感,其中儿童、老年人、体弱者、营养不良或慢性疾病患者、过度劳累者、精神高度紧张者等更容易患病。

正常人的呼吸系统拥有健全的防御机制,主要有三道屏障:一是鼻毛,阻挡细菌、病毒和灰尘等进入上呼吸道;二是气管与支气管的上皮细胞会分泌黏液(含多种免疫球蛋白),将病原微生物、灰尘等粘住后,随黏膜上皮的纤毛运动不断上移,最后咳出体外;三是肺泡内的巨噬细胞,可吞噬肺泡中的灰尘等。这三道关卡保证了交换气体的洁净,使人体免遭病原微生物的侵害。

值得注意的是,第二道关卡是一个很重要的保护机制,人在受凉后,黏膜上皮的纤毛摆动速度会减慢,严重的甚至会脱落,气道分泌物增加,从而导致防御功能下降。因此,很多呼吸道疾病都是从受凉开始。尤其在秋冬季节,上呼吸道容易干燥,气道上皮细胞的纤毛运动能力也会随之下降。纤毛微细、脆弱,仅一次呼吸道感染就会让纤毛显著减少,其功能恢复需要2个月左右的时间。如果长期或大量吸烟、喝酒或罹患支气管炎等呼吸道疾病,纤毛就会变形、干枯。下面,让我们看一看流感病毒是怎么“趁虚而入”的吧。▲

①费先生发烧咳嗽、全身酸痛,他无精打采地躺在床上,思考这场流感是怎么来的。

②他记起前两天有次大降温,瑟瑟寒风将他“打”得措手不及,尤其刚出家门时吸的那口冷空气,至今令人记忆犹新。

③空气中混杂着细菌、病毒、支原体、衣原体等病原微生物,在通过鼻腔时,被第一道屏障——鼻毛挡住了一部分。

④部分病原微生物侥幸越过鼻毛这一关卡后,来到了气管中。这里布满了黏液,还长有许多纤毛,正在如麦浪起伏般摆动着。

⑤刚刚还十分得意的病原微生物被黏液困住,随着纤毛的摆动,一浪又一浪地往来时的方向移动。

⑥此时的费先生觉得嗓子痒痒的,咳了几下竟然咳出了痰。

⑦然而,受冷空气的刺激,纤毛的功能并不如平时那样强大,使得部分病原微生物闯过了气管这一关,到达肺部,与“肺巨噬细胞”正面交锋。肺巨噬细胞寡不敌众,无法消灭数量庞大的病原微生物大军。

⑧最终,流感病毒逃脱了一轮又一轮的免疫反应,开始在咽部、气管、肺部等处的细胞内复制、播散,造成感染,费先生因此出现体温升高、咳嗽流涕、全身酸痛等症状。