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第四章细菌的感染和致病机理第一节细菌的致病性和毒力一、基本概念感染（infection）：是指病原微生物在宿主体内持续存在或增殖。
发病（disease）：是指病原微生物感染之后对宿主造成显然的伤害。
病原菌(pathogenic bacterium)：是指那些能够导致机体发病的细菌。
是一群高度特化了的微生物，为了自身的生存，已适应而且必须在宿主生物体内持续存在或增殖。
致病性（pathogenicity）：一定种类的病原菌在一定条件下，能在宿主体内引起感染的能力称为致病性。
致病性是细菌种的特征之一毒力（virulence）：病原菌致病力的强弱程度称为毒力。
毒力是量的概念，同一细菌的不同菌株其毒力往往存在差异。
毒力是细菌菌株的特征之一二、细菌致病性的决定（一）柯赫法则第一，异常的病原菌应在同一疾病中可查见，在健康者不存在；第二，此病原菌能被分离培养而得到纯种；第三，此纯培养物接种易激动物，能导致同样病症；第四，自感染的动物体内能重新获得该病原菌的纯培养。
（二）基因水平的柯赫法则第一，应在致病菌株中检出某些基因或其产物，而无毒力菌株中没有；第二，如有毒力菌株的某个基因被破坏，则菌株毒力应削弱或消除。
或者将此基因克隆到无毒菌株内，后者成为有毒力菌株；第三，将细菌接种动物时，这个基因应在感染过程中表达；第四，在接种动物检测到这个基因产物的抗体，或产生免疫保护。
三、细菌毒力的测定1. 半数致死量(median lethal dose,LD50)指能使实验动物在接种后一定时限内死亡一半所需的微生物或毒素的量。
2. 半数感染量(median infectious dose, ID50)指能使实验动物在接种后一定时限内感染一半所需的微生物或毒素的量。
常用的有LD50、ID50、EID50、TCID50等第二节细菌的毒力因子及分泌系统构成细菌毒力的物质称为毒力因子（virulent factor），主要有侵袭力和毒素。
第19章细菌的致病性与感染中央电大农林医药学院唐已婷【学习建议】第19章是细菌学部分的重要章节，介绍了细菌致病性方面的知识。
通过学习这章内容，我们对细菌致病性的有关因素、包括细菌和机体两方面的各种因素，应有一个整体认识。
细菌方面最重要的因素是细菌的毒力。
我们应掌握细菌毒力、侵袭力的构成因素（物质基础）、内毒素和外毒素的来源、特点及毒性作用、重要的侵袭性酶类的名称、毒性作用及来源、以及菌血症、毒血症、败血症、脓毒血症的概念。
熟悉感染的类型、感染的来源和侵入途径。
了解细菌毒素的作用机制。
【重点难点】一、细菌的致病性细菌侵入宿主机体生长并引起宿主疾病的性能称为致病性。
具有致病性的细菌称为致病菌或病原菌。
不同的致病菌引起机体不同的病变，比如：结核杆菌引起结核病、伤寒杆菌引起伤寒、痢疾杆菌引起痢疾。
因此，致病性表示了细菌的种的特征。
细菌是否具备致病性取决于2点：（1）细菌是否具有侵袭力，可以突破机体的防御机能在体内定居及生长繁殖。
（2）细菌是否能产生毒性代谢产物造成宿主组织细胞的损伤。
这2点即构成了细菌的毒力。
细菌侵入后是否一定引起机体患病？即致病性能否实现，虽主要决定因素是细菌的毒力，但还取决于细菌的入侵数量、合适的入侵途径、以及机体的免疫状态。
毒力强的细菌比如结核杆菌，经呼吸道吸入，只要1-10个细菌就可以引起疾病，最常引起的是肺结核。
而伤寒杆菌经口食入，需要约10万个细菌才引起疾病。
破伤风杆菌虽然可以引起死亡率很高的破伤风，但必须是经有厌氧环境的伤口感染，如果是经口食入则不引起感染。
机体的免疫功能正常时，很多感染通常不出现症状，以隐性感染为主。
而机体免疫功能下降或缺陷时，甚至体内正常菌群也可引起严重感染。
如艾滋病患者，常常死于条件致病菌引起的机会感染。
二、细菌的毒力毒力表示的是细菌致病性的强弱程度，可以用半数致死量LD）或半数感染量（ID）5050来表示毒力的强弱。
不同种类的细菌由于细菌的结构、代谢能力和毒性产物的不同，毒力有很大差异。
第四节细菌的致病性与感染一、细菌的致病因素细菌的致病性指细菌能引起机体疾病的性能，细菌的致病性是对特定的宿主而言的，有的细菌仅对人有致病性；有的则对某些动物有致病性；有的则对人和动物均有致病性。
不同的病原菌对机体可引起不同的病理过程和不同的疾病，如伤寒沙门菌引起人类伤寒，结核分枝杆菌则引起结核病。
细菌的致病因素包括毒力、侵入数量和侵入门户。
（一）细菌的毒力毒力指病原菌致病能力的强弱程度。
各种病原菌的毒力不同，即使同种细菌也因菌型或菌株的不同而有差异。
细菌的毒力由侵袭力和毒素构成。
1．侵袭力病原菌突破机体的防御功能，侵入机体并在体内一定部位定居、繁殖和扩散的能力，称侵袭力。
构成侵袭力的物质基础是菌体表面结构和侵袭性酶类。
（1）菌体表面结构：主要包括荚膜和菌毛。
1）荚膜：细菌的荚膜本身没有毒性，但它具有抵抗吞噬细胞的吞噬和阻抑体液中杀菌物质的作用，使致病菌能在宿主体内大量繁殖并产生病变。
某些细菌表面有类似于荚膜功能的物质，如金黄色葡萄球菌的A蛋白、A群链球菌的M蛋白等，通称为微荚膜。
2）粘附素：细菌粘附于机体体表或呼吸道、消化道、泌尿生殖道等粘膜表面上皮细胞，是引起感染的首要条件。
具有粘附作用的细菌结构或组分，称为粘附素，包括菌毛和非菌毛粘附素两类。
非菌毛粘附素是细菌细胞表面的蛋白质或其他物质。
（2）侵袭性酶：某些病原菌在代谢过程中能产生一种或多种胞外酶，一般不具有毒性，但能在感染过程中协助病原菌抗吞噬或扩散，这些胞外酶称为侵袭性酶。
如金黄色葡萄球菌产生的血浆凝固酶；A群链球菌产生的透明质酸酶。
2．毒素细菌毒素按其来源、性质和作用不同，分为外毒素和内毒素两类。
（1）外毒素：是某些细菌在代谢过程中产生并分泌到菌体外的毒性物质，主要由革兰阳性菌产生，如破伤风梭菌、肉毒梭菌、金黄色葡萄球菌等。
某些革兰阴性苗也可产生外毒素，如痢疾志贺菌、霍乱弧菌、铜绿假单胞菌等。
外毒素的化学成分大多是蛋白质，性质不稳定素，加热600C经20分钟即破坏。
外毒素免疫原性强易被热、酸及蛋白酶破坏，如破伤风外毒可刺激机体产生抗毒素抗体。
外毒素经0.3％～0.4%甲醛处理后脱去毒性仍保留免疫原性，可制成无毒的外毒素生物制品称为类毒素。
类毒素和抗毒素在防治外毒素引起的疾病中有着重要作用。
前者用于预防接种；后者用于治疗和紧急预防。
外毒素的毒性很强，极少量即可使易感动物死亡，如1mg纯化的肉毒梭菌外毒素纯品能杀死2亿只小白鼠。
不同细菌产生的外毒素对机体的组织器官具有选择性的毒性作用，引起特殊的临床症状，如破伤风痉挛毒素作用于脊髓前角运动神经细胞，引起骨骼肌强直性收缩。
根据外毒素对靶细胞的亲和性及作用机制不同可将其分为细胞毒素、神经毒素和肠毒素三大类。
（2）内毒素：是革兰阴性菌细胞壁中的脂多糖成分，只有当细菌死亡裂解或用人工方法破坏菌体后才能释放出来。
内毒素的化学成分为脂多糖。
耐热，需1600C加热2～4小时才能被破坏。
内毒素免疫原性弱，不能用甲醛液脱毒制成类毒素。
内毒素对机体组织器官的选择性不强，引起的病理变化和临床表现基本相似。
可引起发热反应、白细胞反应、内毒素血症与休克、弥散性血管内凝血（DIC）。
外毒素与内毒素的主要区别见表2－4。
表2-4 外毒素与内毒素的主要区别（二）细菌的侵入数量病原菌入侵机体能否引起疾病，除具有一定的毒力外，还与侵入的细菌数量有关。
侵入机体的细菌量与病原菌的毒力强弱有关，一般是细菌毒力愈强，所需的菌量愈少；反之则需菌量愈大。
如毒力强的鼠疫耶尔森菌，在无特异性免疫力的机体中，几个即可引起鼠疫；而毒力弱的沙门菌，则需摄入数亿个才能引起宿主急性胃肠炎。
（三）细菌的侵入门户病原菌除具有一定的毒力和足够数量外，还需经过适当的门户侵入机体才能引起疾病。
不同细菌侵入机体的门户不同，一般一种致病菌只有一种侵入门户，如破伤风梭菌及其芽孢，必须侵入缺氧的深部创口才能致病，而志贺菌则需经口侵入肠道才能引起痢疾。
有些病原菌可有多种侵入门户，如结核分枝杆菌可经呼吸道、消化道、皮肤创伤等多个门户侵入引起感染。
二、感染力发生与发展（一）感染的概念在一定条件下，病原菌突破机体防御功能，侵入机体，与机体相互作用而引起的不同程度的病理过程称为感染。
（二）感染的来源和传播方式1．感染的来源感染按其来源可分为外源性感染和内源性感染两种。
（1）外源性感染：感染来源于宿主体外的称外源性感染。
外源性感染源主要有患者、带菌者、患病或带菌动物等。
（2）内源性感染：感染来自病人自身体内或体表的感染，称为内源性感染。
引起该类感染的病原菌多为体内正常菌群转变而来的条件致病菌。
2．传播方式根据病原菌侵入门户的不同，细菌的传播方式主要有：（1）呼吸道感染：肺结核、白喉、百日咳等呼吸道传染病，由病人或带菌者通过咳嗽、喷嚏或大声说话等，将含有病原菌的飞沫或呼吸道分泌物散布到空气中，被易感者吸入而感染。
（2）消化道感染：伤寒、痢疾、霍乱等消化道传染病，大多是因为经消化道摄入被病人或带菌者排泄物污染的食物、饮水而感染。
（3）皮肤粘膜创伤感染：引起皮肤化脓性感染的病原菌如金黄色葡萄球菌以及引起破伤风等特殊感染的厌氧菌，通常经皮肤粘膜的创伤侵入机体引起感染。
（4）接触感染：淋病、梅毒、布鲁菌病等可通过人与人、或人与带菌动物的密切接触而引起感染。
（5）节肢动物媒介感染：有些传染病可通过吸血昆虫叮咬传播，如鼠蚤叮人吸血可传播鼠疫。
（三）感染的类型感染的发生、发展和结局取决于机体和病原菌相互作用的结果。
根据两者力量对比，感染可出现隐性感染、显性感染和带菌状态三种类型。
1．隐性感染当机体的免疫力较强或侵入的病原菌数量少、毒力弱时，感染后对机体的损害较轻，不出现明显的临床症状时，称为隐性感染或称亚临床感染。
隐性感染后机体可获得特异性免疫，能抵御同种细菌的再感染。
2．显性感染当机体的免疫力较弱或侵入的病原菌数量较多、毒力较强时，感染后对机体组织细胞产生不同程度的病理损害或生理功能的改变，出现明显的临床症状和体征，称为显性感染。
显性感染如果是由体外的传染性病原菌引起，且有可能再传染他人，则称为传染病。
显性感染根据病情缓急可分为急性感染（如流脑）和慢性感染（如结核）；根据感染部位不同又可分为局部感染（如疖痈）和全身感染。
全身感染指感染发生后，病原菌及其毒素向全身扩散所引起的全身症状。
临床上常见的类型有：①菌血症：病原菌在局部组织生长繁殖，一时性或间断性侵入血流，但不在血中繁殖，称为菌血症。
如伤寒早期的菌血症；②毒血症：病原菌在入侵的局部组织生长繁殖，细菌不侵入血流，但其产生的外毒素进入血流，引起特殊的临床症状，称为毒血症。
如白喉、破伤风等③败血症：病原菌侵入血流，并在其中生长繁殖，产生毒素，引起严重的全身中毒症状，如高热、白细胞增多、皮肤和粘膜淤斑、肝脾大等，称为败血症。
如化脓性链球菌引起的败血症；④脓毒血症：指化脓性细菌引起败血症时，细菌随血流播散至全身多种器官，引起新的化脓病灶，称为脓毒血症。
如金黄色葡萄球菌引起的脓毒血症，常导致多发性肝脓肿、肾脓肿等。
3．带菌状态机体在显性感染或隐性感染后，病原菌未立即消失，仍在体内继续存留一定时间，与机体免疫力处于相对平衡，称带菌状态。
处于带菌状态的人称为带菌者。
带菌者经常或间歇排出病原菌，成为重要传染源之一。
因此，及时检出带菌者并进行隔离和治疗，对于控制传染病的流行具有重要意义。
复习题一、名词解释芽孢无菌技术热原质医院感染正常菌群毒血症消毒败血症灭菌感染二、填空题1.细菌的基本形态包括（）（）（）。
2．细菌在液体培养基中生长现象有（）（）（）。
3.一般化学消毒剂在常用浓度下，只对细菌的（）有效，杀灭芽孢需提高消毒剂的（）和（）。
4.紫外线（）弱，故只适用于（）和（）消毒。
5．决定细菌致病性因素有（）（）（）三、选择题A型题1．下列哪种结构不是细菌的基本结构A.细胞壁B.细胞膜 C．荚膜 D.细胞质 E．核质2.细菌细胞壁共有成分是A.磷壁酸B.肽聚糖 C．外膜 D.脂多糖 E．脂蛋白3.对外界抵抗力最强的细菌结构是A.细胞壁B.细胞膜 C．荚膜 D芽孢 E.菌毛4.细菌生长繁殖所需的条件不包括A.营养物质B.已适宜的温度C．光线 D．适宜的酸碱度 E.必要的气体5.判断灭菌是否彻底的标准是A.繁殖体被完全消灭B.芽孢被完全消灭 C．鞭毛蛋白变性 D．菌体DNA变性 E．细胞壁被破坏B型题A.细胞壁B.荚膜 C．鞭毛D．菌毛 E.芽孢1．具有线附作用的结构是2.能维持细菌固有外形的结构是A.煮沸消毒法B.高压灭菌法C.滤菌器过滤 D．间歇灭菌法 E.干烤法3.手术衣、手术器械、生理盐水等灭菌常采用4.玻璃器皿、瓷器、药粉等灭菌常采用5．对血清、抗毒素除菌常采用X型题1．与细菌致病有关的细菌结构有A.细胞壁 B．细胞膜 C．荚膜D．芽孢 E．菌毛2．下列细菌代谢产物中与致病有关的是A.毒素B.抗生素 C．色素D.热原质 E．侵袭性酶3.正常菌群转变为条件致病菌的特定条件有A.定居部位发生改变B.抗力下降 C．不适当使用抗生素 D．菌群失调 E．以上均是4.医院感染的预防原则包括A.加强宣传，提高认识B.严格消毒灭菌 C．严格隔离预防 D.合理应用抗生素 E.加强卫生人员职业防护工作5.与细菌侵袭力有关的物质是A.荚膜 B．菌毛 C粘附素 D．芽孢 E.透明质酸四、简答题1．简述革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁的主要区别点2. 简述影响消毒剂消毒效果的因素。
3．简述医院感染的特点。
4．细菌的内毒素与外毒素有何主要区别？5．简述全身感染的临床表现。
一、细菌的致病因素（一）细菌的毒力1．侵袭力2．毒素（二）细菌的侵入数量（三）细菌的侵入门户（三）感染的类型1．隐性感染2．显性感染3．带菌状态二、感染力发生与发展（一）感染的概念（二）感染的来源和传播方式1．感染的来源2．传播方式复习题一、名词解释二、填空题三、选择题四、简答题（1）菌体表面结构：（2）侵袭性酶：（1）外毒素：（2）内毒素：（1）外源性感染：（2）内源性感染：（1）呼吸道感染：（2）消化道感染：（3）皮肤粘膜创伤感染：（4）接触感染：（5）节肢动物媒介感染：①菌血症：②毒血症：③败血症：④脓毒血症：。
