厌氧菌(anaerobicbacteria)是一类在无氧条件下比在有氧环境中生长好的细菌,而不能在空气(18%氧气)和(或)10%二氧化碳浓度下的固体培养基表面生长的细菌。
这类细菌缺乏完整的代谢酶体系,其能量代谢以无氧发酵的方式进行。它能引起人体不同部位的感染,包括阑尾炎、胆囊炎、中耳炎、口腔感染、心内膜炎、子宫内膜炎、脑脓肿、心肌坏死、骨髓炎、腹膜炎、脓胸、输卵管炎、脓毒性关节炎、肝脓肿、鼻窦炎、肠道手术或创伤后伤口感染、盆腔炎以及菌血症等。
概念
厌氧菌是人体内主要的正常菌群,类杆菌属在口腔、肠道、泌尿道、女性生殖道最多;梭形杆菌主要存在于上呼吸道和口腔;消化球菌和消化链球菌存在于肠道、口腔、阴道和皮肤;丙酸杆菌常存在于皮肤、上呼吸道和阴道;韦永氏球菌则存在于口腔、上呼吸道、阴道和肠道。
厌氧菌尚无公认的确切定义,但通常认为这是一类只能在低氧分压的条件下生长,而不能在空气(18%氧气)和(或)10%二氧化碳浓度下的固体培养基表面生长的细菌。按其对氧的耐受程度的不同,可分为专性厌氧菌、微需氧厌氧菌和兼性厌氧菌。
分类
根据对O₂的耐受程度,可将厌氧菌分为三大类:/n(1)对氧极端敏感的厌氧菌:代表菌种为月形单胞菌,这类细菌对厌氧条件要求很高,在空气中暴露10min即死亡,临床上很难分离出。
(2)中度厌氧菌:代表菌种为脆弱拟杆菌、产气荚膜梭菌等临床分离常见的厌氧菌。它们在空气中暴露60~90min或在脓汁抽出72h后仍然能分离出来。
(3)耐氧厌氧菌:代表菌种为溶组织梭菌。这类细菌不能利用氧,在无氧条件下生长好,而在有氧条件下生长不佳。
感染
厌氧菌产生感染的条件:厌氧菌大量存在正常人体各腔道内,特别是肠道、口腔和阴道,与需氧菌共同构成这些器官的正常菌群;厌氧菌少部分为单独感染,大部分与需氧菌混合感染。多数女性生殖道感染致病厌氧菌,可致宫内或在分娩时直接污染新生儿。早产低体重、宫内窘迫或窒息、胎膜早破(24小时以上)、产伤、产妇败血症或生殖道炎症均是产生感染的重要条件。
厌氧菌感染的发病机理:厌氧菌缺乏完整的呼吸酶系统,只能在无氧环境中发酵,利用氧以外的其他物质作为受氢体,当机体氧化还原电势降低时,可使厌氧菌在组织中繁殖。血液供应不足、组织坏死、需氧菌在伤口内生长均可导致氧化还原电势降低,因此血管疾患、注射肾上腺素、寒冷、休克、水肿、创伤、外科手术、异物、恶性肿瘤及需氧菌感染均可诱发厌氧菌感染。破伤风杆菌和肉毒杆菌分别由其外毒素造成机体的中毒反应,某些杆菌如产黑色素杆菌可产生大量氨,有的厌氧菌感染细胞的协同作用似乎是发病的重要的先决条件,也有些厌氧菌感染有引起血栓性静脉炎与脓毒性肺栓塞的倾向。
外科感染和发病的因素取决于机体的防御能力、细菌毒力及环境因素三者是否异常。然而,一般感染的发生可能与一或二或全部因素的异常有关,而厌氧菌感染最突出的条件是环境因素,如果没有适合的环境,厌氧菌则不能生存,就谈不上感染。当然如果细菌本身的毒力不强,缺乏一定的致病性,也不会引起各种病理损害。
特点
绝大多数属内源性感染:当全身或局部情况改变时,厌氧菌会乘虚而入,如休克、全身性疾病,或盆腔、胃肠道手术后、肛周、会阴部脓肿,或块状组织坏死。
以混合感染为主:Anderson指出,厌氧菌培养阳性中仅15%为单一性,85%为多种菌混合感染;而新生儿外科只有11.76%为单一性,88.24%为多种菌混合感染。并存菌有非溶血性链球菌、大肠杆菌、表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌,胆管感染为大肠杆菌和厌氧菌混合感染。大肠杆菌为厌氧菌(如脆弱类杆菌)提供生长所需的过氧化物酶,同时需氧菌的存在又降低了氧化还原电位,为厌氧菌繁殖创造了条件。
感染区组织腐败及分泌物恶臭,有气体形成:这些恶臭的分泌物或坏死组织中混有气体,尤其脆弱类杆菌,常被误认为气性坏疽。
迟缓性感染:尤其是无芽胞厌氧菌感染,临床上很少出现急性炎症,治疗效果亦差。
全身表现与其他菌感染相似,如高热、寒战、饮食下降等,但发热时间长(10天~3个月)或持续低热,好发于夏、秋季,常规抗生素无效,病程迁延,厌氧菌培养阳性。
诊断依据
容易产生厌氧菌感染的危险因素:结肠、直肠、会阴部及胆管手术后,恶性肿瘤、败血症等患者;早产低体重、宫内窘迫或窒息、胎膜早破、产伤及产妇生殖道炎症,动物咬伤。
厌氧菌引起的感染性疾患有:结膜炎、中耳炎、肺炎、肛门脓肿、新生儿坏死性小肠结肠炎、腹腔炎等。
典型临床表现:感染区有气体形成或皮下气体及无消化道穿孔的气腹;分泌物恶臭,约半数以上为厌氧菌感染,分泌物暗红或黑色,经紫外线照射呈红色荧光,为硫磺颗粒;脓肿或分泌物涂片有细菌,而普通培养无菌生长,厌氧菌培养为阳性。
试用灭滴灵治疗,临床症状显著好转。
防治
根据发病原因提出以下预防措施:
(1)临床医生要牢固树立整体观念,了解微生物平衡对机体的保护意义和免疫机能低下对宿主的严重危害,应调动机体防御能力控制消除感染。
(2)充分重视消毒隔离,有效地控制感染、切断传播途径,特别是外科医生要有最严格的无菌观念,保护病人。
(3)加强围生期的护理,尽量避免早产、宫内窘迫或窒息、胎膜早破和产伤,如一旦出现以上情况,应早期诊断,及时正确管理。
(4)严格控制手术指征,加强围生期手术管理,改善营养和全身情况,提高免疫功能。尽量减少手术创伤和出血,缩短手术及麻醉时间。
抗厌氧菌治疗原则:
(1)防止厌氧密闭伤口的形成:应清除失活组织,切除肿瘤,充分引流脓液及气体,舒通梗阻管道,改善局部组织血液供应,提高组织内的氧张力。
(2)中和毒素:用抗毒素血清中和相应外毒素的毒性。
(3)抗菌药的应用:临床厌氧菌种类繁多,不同种类的厌氧菌对各种抗生素敏感性不同。有报道应从以下几方面考虑:抗菌谱要宽,对脆弱类杆菌作用要强;防止细菌耐药性的产生,脆弱类杆菌产生β-内酰胺酶破坏β-内酰胺环,对青霉素和多种头孢菌类药物耐药;药物不良反应,青霉素可出现严重过敏反应,氯霉素致再生障碍性贫血,氯林可霉素可致假膜性肠炎的危险性;药物动力学特点,尤其药物在组织中的扩散能力,药物成本。总之,绝大多数厌氧菌感染为混合感染,所以在抗生素的选择上要做到需氧菌和厌氧菌的两两兼顾。
十种抗厌氧菌药物
1.硝基咪唑类/n
常用品种:有甲硝唑、替硝唑和奥硝唑。/n
硝基咪唑类是目前疗效最好的抗厌氧菌药物,对大多数厌氧菌具杀菌作用,能够覆盖大多数厌氧球菌、类杆菌、梭杆菌。该类药物组织分布浓度高,器官、体液中均可达有效浓度,能通过血脑屏障。毒性低,对正常菌群影响小。/n
其中甲硝唑价格低,代谢物也有抗菌作用,耐药株很少,适用于各种厌氧菌感染;替硝唑对血脑屏障的穿透性较甲硝唑还要高,这与替硝唑的脂溶性较高有关;奥硝唑的致畸作用低于甲硝唑与替硝唑。/n
用药方法:甲硝唑成人常规静脉剂量,0.5g,Q12H或Q8H;口服剂量为0.2-0.4g,tid。/n
值得注意的是甲硝唑为浓度依赖性抗生素,但因其蛋白结合率低,仍需Q12h或者Q8h给药,这与其他浓度依赖性药物不同。/n
2.碳青霉烯类/n
常用品种:亚胺培南、美罗培南、厄他培南等。超广谱抗生素,能够覆盖革兰阳性、革兰阴性、厌氧菌等,对常见的厌氧菌都有作用。/n
适用于治疗由敏感的需氧菌/厌氧菌株引起的混合感染,这些混合感染主要与粪便、阴道、皮肤及口腔的菌株污染有关。多重耐药的革兰阴性菌、混合菌所致严重院内感染也有效。/n
用药方法:亚胺培南成人常规剂量,0.5g,Q6H,静脉滴注。需按照病原菌的敏感性、患者的肾功能和体重调整每日总剂量,将一天的总剂量等量分次给予患者。危重症患者延长输注时间。/n
3.β-内酰胺类及其酶抑制剂类/n
常用品种:青霉素、阿莫西林、哌拉西林他唑巴坦等。/n
β-内酰胺类是最早并至今仍广泛应用于临床的低毒高效天然抗生素。/n
产气荚膜梭菌、破伤风梭菌等皆对青霉素敏感,对于粗大杆菌引起的气性坏疽,青霉素是首选治疗药物。加酶的复方制剂对产β-内酰胺酶的耐药菌发挥重要的作用。这类药物副作用小,临床安全性高。/n
用药方法:哌拉西林他唑巴坦成人常规剂量,4.5g,Q8H,给药时间应在30min以上。肾功能不全患者需按肌酐清除率调整剂量。/n
4.林可酰胺类/n
常用品种:林可霉素和克林霉素。/n
对大多数革兰阳性菌及各种厌氧菌具良好的抗菌作用,最重要的特点是在骨、骨髓中浓度高。但需注意该类药物对艰难梭菌耐药,且容易引起艰难梭菌肠炎。/n
用药方法:克林霉素可深部肌肉注射或静脉滴注给药,常规剂量为0.6-1.2g/日,分2次等剂量使用。静脉滴注时药液浓度不得高于6mg/ml。连续使用一般不超过7-10天。/n
5.喹诺酮类药物/n
常用品种:莫西沙星、环丙沙星、氧氟沙星。/n
环丙沙星、氧氟沙星等对厌氧菌有一定的作用,但强度低,无特殊性。只有4代喹诺酮对厌氧菌有强大的活性,临床常用的为莫西沙星。莫西沙星对脆弱拟杆菌具有较高的抗菌作用,在合并感染时可不加用抗厌氧菌的药物。/n
用药方法:莫西沙星推荐剂量为一次0.4g,一日一次,静脉给药的输液时间应大于60分钟。肝肾功能受损的患者不需要调整剂量,18岁以下患者禁用。/n
6.头孢菌素类及头霉素类/n
大多数头孢菌素类药物对厌氧菌的作用比青霉素弱,其中某些三代头孢,如头孢哌酮对一些厌氧菌有中度活性,与其他抗厌氧菌药物相比并无特殊优点。/n
头霉素类相当于二三代头孢,在抗厌氧菌方面并无特异性。/n
7.万古霉素/n
为糖肽类抗菌药物,主要用于革兰阳性球菌感染,对革兰阳性的厌氧菌也有很好的抗菌活性。/n
用药方法:口服适用于甲硝唑治疗无效的艰难梭菌肠炎:125mg,Q6H,po;目前无口服剂型,一般万古霉素粉针剂加无菌水调制后口服。/n
8.四环素类/n
对部分厌氧菌具有一定抗菌作用,但远不如甲硝唑、克林霉素等,因此临床上往往并不首选。像多西环素可用于对青霉素类过敏患者的破伤风、气性坏疽的感染。/n
9.大环内酯类/n
对厌氧菌的作用一般,无特殊优点。/n
10.氨基糖苷类/n
一般不用于抗厌氧菌治疗。/n
总结来讲,抗厌氧菌活性较强的为硝基咪唑类、碳青霉烯类、β-内酰胺类加酶抑制剂类;中等强度的有头霉素、林可酰胺类、广谱青霉素类;剩余的几种药物发挥抗厌氧菌作用强度较弱,仅利用其特有的活性,如万古霉素用于甲硝唑无效的艰难梭菌所致的伪膜性肠炎等。
厌氧菌/微需氧菌鉴定
目前鉴定厌氧菌/微需氧菌的方法较多,但培养鉴定法始终是可靠性与准确性最高的鉴定方法。
厌氧/微需氧培养设备
厌氧培养设备包括:厌氧袋、厌氧罐和厌氧工作站
微需氧培养设备包括:微需氧罐和微需氧工作站
由于厌氧袋、厌氧罐(微需氧罐)只能对培养阶段的样品提供相应的气体环境,却无法提供操作阶段的气体环境,再因操作不便、耗材成本高等原因,而逐渐趋于淘汰。而既可操作又可培养全过程式的厌氧工作站(微需氧工作站)已越来越成为厌氧/微需氧培养的必选设备。
一般而言,各制造品牌(包括国产与进口)的厌氧工作站与微需氧工作站均为独立机型,厌氧工作站无法进行微需氧培养,微需氧工作站无法进行厌氧培养。这就给微生物实验室的使用者带来了采购与使用的高成本投入,也让原本就拥挤紧张的微生物实验室更加空间危机。
英国Electrotek(依莱泰科)厌氧/微需氧工作站首次实现了“一箱双用”,既可厌氧又可微需氧,成为当前该设备技术的前沿代表。
厌氧/微需氧培养基
用于厌氧菌和微需氧菌培养的培养基。
其根据用途不同主要分为:增菌培养基、选择性培养基与鉴定培养基。
目前该实验材料已普遍实现国产化,只有极少部分专业领域的培养基还需采用进口品牌。
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