CHAPTER

第八章 传染病流行病学

《流行病学》

章节内容

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一、传染过程

传染过程是指病原体进入宿主机体后,与机体相互作用的过程。传染过程不一定都有临床症状、体征。只有发生临床症状者才称为传染病。医师在门诊或病房看到的是传染病病人,而不是所有的感染者。
(一)病原体
传染病的病原体种类繁多,包括病毒、立克次体、细菌、寄生虫等。不同种类和型别的病原体其病原学特性殊异,因而引起的传染过程也颇有差异。要掌握传染病流行病学,则需知清楚病原体的特征。详细阐述各种传染病病原体的特性,并非本学科范围。若有需要,可参见微生物学、寄生虫学、病毒学及免疫学教科书或专着。这里仅涉及病原学与流行病学相关内容。
病原体经一定的门户侵入宿主的机体,并在机体内有恒定的定位,定位在一处或多处。然后开始发育繁殖。按照感染的先后,定位部位又可以分为原发定位和继发定位。如脑膜炎双球菌的原发定位在鼻咽粘膜,继发定位在血流和脑膜。能够排出大量病原体的定位,称为特异性定位,它对疾病的传播有较大意义。
测量病原体对机体感染的程度的指标,一个称为致病力(pathogenicity),即病原体引起宿主的患病能力。以病原体引起疾病的具有临床症状的病例数与暴露于感染人数之比作为测量某病原体致病力的指标。一个称毒力(virulence),表明疾病严重程度,以严重病例数或致死数与所有病例数之比作为测量某病原体毒力的指标。有些病原体可在实验室的条件下使之减毒,用以制备活毒疫苗,例如脊髓灰质炎疫苗。传染力(infectivity)是指病原体在宿主机体内定居、繁殖,引起感染的能力。某病原体的感染量(infective dose)是指引起易感机体感染所需的最小剂量。感染量随病原体而异,如痢疾杆菌只需5~10个即可引起易感者感染,而伤寒杆菌则需要105个,后者比前者大得多。
(二)感染谱
宿主机体受到病原体感染后,所产生的传染过程并不完全相同,其范围可以从隐性感染到严重的临床症状或死亡(见图8-1)。宿主机体对病原体传染过程反应的轻重程度的频率称为感染谱(spectrum ofinfection ),又称感染梯度(gradient of infection)。
不同传染病具有不同的感染谱,一般可概括为三大类:
liuxingbingxue093.gif传染病感染谱
图8-1 传染病感染谱
1.以隐性感染为主 这类传染病隐性感染所占比例很大,换言之,只有一小部分感染者在感染后有明显临床征象出现,严重的和致死性病例更属罕见。此种感染状态在流行病学上称为“冰山”现象(icebergphenomenon,iceberg concept)。人们之所以把此种感染状态比喻为冰山,是由于所能观察到有明显症状与体征的病人如同冰山外露于海面上的尖顶部分,而感染的绝大部分在临床上无法观察到,如同隐于海平面之下庞大的山体。许多传染病是以隐性感染为主,如结核菌素试验阴性者的人数远超过有临床症状的结核病病人。此外,流行性脑脊髓膜炎、脊髓灰质炎等传染病也属于此类以隐性感染为主的疾病。根据近年全世界资料分析,确诊为典型艾滋病病例者,仅仅是感染HIV者一小部分,即“冰山”的尖项。艾滋病病例:ARC:HIV感染者的比例大致为1:10:100(见图8-2)。
liuxingbingxue094.gif艾滋病的“冰山”现象
图8-2 艾滋病的“冰山”现象
2.以显性感染为主 这类传染过程中绝大多数呈显性感染,隐性感染只有一小部分。多数感染者有明显临床症状,极少数患者有严重症状或导致死亡,例如麻疹、水痘等。
3.大部分感染者以死亡为结局 在这类传染过程中,绝大部分感染者呈现严重临床症状,以死亡为结局,狂犬病为本组感染中最突出的例子。
以死亡为结局的传染病,其病死率高,影响该病的死亡率,对患者个体危害性大。就某一人群看,即使传染过程很轻的传染病,若其发病率很高(例如流感大流行)。在流行期间也会出现较大的超额死亡率,对人群会带来意想不到的危害。因而也不可忽视。
liuxingbingxue095.gif传染过程轻重程度的类型
图8-3 传染过程轻重程度的类型
就上述三种感染类型来看,可概括为显性与隐性感染两大类型。从发现传染源来说,显性感染往往只凭临床表现便可确诊;反之,隐性感染必须借助实验室方法才能发现。从预防措施的实施而言,许多传染病隐性感者能向外界排出病原体,具有传染性。因此,对传染源采取隔离措施,只能对那些以显性感染为主的疾病方才有效,而对隐性感染者,往往难以查清,因而不可能将隐性感染者全部进行隔离。所以,对隐性感染为主的疾病,隔离传染源的预防措施作用甚微。就疫情统计来说,以隐性感染为主的疾病,由于就诊者仅系全部感染者中的一小部分,因而,即使疫情登记和疫情统计做到一无遗漏,也不可能反映这类疾病在人群中的流行全貌。若要弄清全貌,势必要借助实验室方法,主动进行流行病学调查,方能达到目的。

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二、传染源

传染源(source of infection,reservoir)是指体内有病原体发育、繁殖并能排出病原体的人和动物。具体地说,就是传染病的病人、病原携带者和受感染的动物。在流行病学上,宿主是传染源的同义词。
(一)病人作为传染源
病人是重要传染源,因为病人体内存在着大量病原体,而且病人的某些症状有利于病原体排出,如麻疹、百日咳及一些呼吸道传染病的咳嗽,痢疾、霍乱及一些肠道传染病的腹泻,这些症状使易感者增加受染机会。有些无病原携带的传染病,如麻疹、天花、水痘等,病人是唯一的传染源。
传染病病程经过可分为潜伏期、临床症状期、恢复期。各期作为传染源的作用不同,主要取决于是否排出病原体、排出量和频度。
1.潜伏期(incubation period) 自病原体侵入机体到临床症状最早出现的这一段时间称为潜伏期。潜伏期的长短主要与病原体在机体内繁殖时间有关。此外,也受病原体的数量、定位部位及其达到定位器官的途径等因素的影响。潜伏期有的很短,例如,葡萄球菌食物中毒,只有数小时。长的可达数月、甚至数年,如狂犬病、麻风、艾滋病等。常见的潜伏期为数日至十数日,如麻疹、伤寒、猩红热。即便是同一种疾病,其潜伏期也不尽相同,但大多数局限于一个范围内。通称的某病的潜伏期是指最常见的潜伏期,例如水痘的潜伏期最短10天,最长21天,最常见的潜伏期是14~18天。
潜伏期的流行病学意义及其应用:
(1)潜伏期的长短可影响疾病的流行特征。一般短潜伏期传染病来势猛,停息快,常呈爆发型,如流行性感冒;而长潜伏期传染病的流行持续较久。
(2)根据潜伏期判断患者受染时间,以追索传染源和确定传播途径。
(3)根据潜伏期的长短,确定接触者的留验、检疫或医学检验期限。一般以常见潜伏期增加1~2天。对危害严重的传染病可按最长潜伏期或有关规定予以留验或检疫。
(4)根据潜伏期确定免疫接种时间,如麻疹只有在潜伏期最初5天内施行被动免疫才能有效。
(5)根据潜伏期评价某项预防措施效果。如实施某项预防措施以后,经过一个潜伏期后病例下降,可认为有可能与该项预防措施有关。
2.临床症状期(clinical stage) 为出现该病特异性症状和体征的时期。病人在临床症状出现的前驱期或稍后,机体的组织已遭损害,因而开始排出病原体,起传染源作用。许多疾病对周围的危害性随病程的发展而加重。重症病人所排出的病原体量较大,轻型患者排出量较小,例如,细菌性痢疾、伤寒、百日咳等。此外,有些疾病在临床症状期开始不久,病原体的排出即告停止,如麻疹、水痘;也有的逐渐减少,如百日咳、鹦鹉热。
病人的传染源作用不仅取决于所排出的病原体量的多少,而且也有赖于病人的行为特点,因为这些特点可以抑制或促进疾病传播。重症病人即使处于隔离条件下,也难以完全根绝向外传播的可能性,例如,在隔离条件不佳或亲友到医院探视病人时,均可导致传播。轻型或非典型病人往往不加隔离,他们可以自由活动,故流行病学意义较大。个别轻型病人由于从事膳食工作或托幼机构工作,而导致疾病在该单位爆发或流行,屡见不鲜。
具有慢性临床过程的病人,由于持续排出病原体,因而对周围健康人群威胁拖长,例如结核病病人。
3.恢复期 临床症状消失,病人进入恢复期。此时,机体在传染过程中所引起的损害逐渐恢复正常状态,免疫力也开始出现,病人体内的病原体迅速被清除,即不再成为传染源,如天花、麻疹。但有些传染病如白喉、伤寒、痢疾、病毒性乙型肝炎等,在恢复期仍可排出病原体,继续作为传染源。有些疾病排出病原体的时间很长,甚至终身作为传染源,如部分伤寒病例可成为慢性带菌者。所以,不同类型疾病的恢复期有不同的流行病学意义。
传染期:传染病患者排出病原体的整个时期称为传染期(period of infection)。其长短因病而异,即使同种疾病,它的传染期也未必完全相同。传染期可通过病原学检查和流行病学调查结果判定。传染期的长短在一定程度上影响疾病流行特征。传染期短的病,所引起的续发病例成簇出现,每簇病例之间有一定间隔,间隔期限相当于该病的潜伏期。若传染期长的病,续发病例陆续出现、拖的时间很长。传染期是决定传染病病人隔离期限的重要依据。
(二)病原携带者作为传染源
病原携带者(carrier)是指没有任何临床症状但能排出病原体的人。病原体携带者按携带病原的不同而相应称为带菌者、带病毒者、带虫者等。病原携带者又可分为以下三种:
1.潜伏期病原携带者(incubatorycarrier)在潜伏期内携带病原体者,称为潜伏期携带者。此型携带者多在潜伏期末期排出病原体,故有人认为它实质上属于传染病的前驱期。如霍乱、痢疾、伤寒、水痘、麻疹和甲型肝炎等。
2.恢复期病原携带者(convalescentcarrier)从急性期进入恢复期的病人仍持续排出病原体者称为恢复期病原携带者。如伤寒、痢疾、白喉、流行性脑脊髓膜炎、乙型肝炎等。一般情况下,恢复期携带状态持续时间较短,但少数病人则持续较久,个别甚至可持续多年,乃至延续终身。凡病原携带者在3个月以内,称为暂时性病原携带者(transitory carrier),超过3个月以上的称为慢性病原携带者(chronic carrier)。慢性携带者往往呈间歇性排出病原体现象,故应多次反复检查,至少连续3次阴性,才可认为病原体携带状态已经消除。对这类病原携带者管理不善,往往可引起疾病爆发或流行。
3.健康病原携带者(healthycarrier)整个传染过程均无明显症状而排出病原体者称为健康病原携带者。这种携带者只能由实验室检验方法证实。例如,白喉、猩红热、流行性脑脊髓膜炎、脊髓灰质炎、霍乱、乙型肝炎等。健康携带者可能是隐性感染的结果。此型携带者排出病原体的数量较少,时间较短,因而流行病学意义相对较小。但是,有些疾病如流行性脑脊髓膜炎、脊髓灰质炎等健康病原携带者为数众多,可成为重要传染源。
病原携带者作为传染源的意义大小,不仅取决于携带者的类型、排出病原体的数量,持续时间,更重要的取决于携带者的职业、生活行为、活动范围,以及环境卫生状况、生活条件及卫生防疫措施等。
(三)受感染的动物作为传染源
在自然状态下,可从脊椎动物传给人的传染性疾病称为动物病(zoonosis),亦称人畜共患病。
1.人畜共患病的分类
(1)以动物为主的人畜共患病:病原体在动物间传播保持延续,在一定条件下传播给人,但在人间不会引起传播。人好比流行的“死胡同”,即使人被感染,被感染者也不能传给另一个易感者。例如,旋毛虫病、狂犬病、钩端螺旋体病、森林脑炎等。
(2)以人为主的人畜共患病:病原体主要靠人延续世代。例如,阿米巴病,人型结核等。
(3)人畜并重的人畜共患病:人畜作为传染源的作用并重,并可互为传染源。如血吸虫病。
(4)真性人畜共患病:病原体必须以人和动物作为终宿主和中间宿主的人畜共患病,如牛、猪绦虫病。
2.作为传染源的动物 举例:
(1)家畜
牛、绵羊:炭疽、布鲁菌病、钩端螺旋体病等。
山羊:血吸虫病、布鲁菌病。
马、驴、骡:炭疽、狂犬病、放线菌病、马鼻疽。
骆驼:炭疽、狂犬病、鼠疫、流行性乙型脑炎等。
猪:钩端螺旋体病、流行性乙型脑炎、布鲁菌病、旋毛虫病等。蜱传斑疹伤寒、空肠弯曲菌肠炎等。
(2)野生哺乳动物
狼:狂犬病、钩端螺旋体病等。
啮齿动物:鼠疫、钩端螺旋体病、血吸虫病、利什曼病、森林脑炎、流行性出血热,弓形体病、恙虫病、兔热病、地方性斑疹伤寒、布鲁菌病、沙门菌病等。
(3)鸟类(家禽及野禽):流行性乙型脑炎、鹦鹉热、空肠弯曲菌肠炎。
人畜共患病在动物之间的传染过程、传播方式及流行过程与人间并不完全相同。如啮齿动物感染鼠疫后,只表现为淋巴系统受损害和败血症,而无肺鼠疫,故鼠间鼠疫无飞沫传播。又如野鼠型流行性出血热,人间的病死率很高,而黑线姬鼠感染此病毒后则不发病。
受染动物作为传染源的危险程度,主要取决于易感者与受染动物的接触机会和接触的密切程度,此外也与动物传染源的种类和密度等有关

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三、传播途径

病原体在长期演化过程中不但适应在机体的一定部位发育、繁殖,并且也适应在宿主机体外的自然条件下暂时存活,尔后再侵入一个新宿主,循此世代绵延,以维持病原体作为一个生物种的存在。此种更换宿主的过程,在流行病学中称为传播机制(mechanism of transmission)。各种传染病的传播机制可概括为三个阶段:①病原体自宿主机体排出;②病原体停留在外界环境中;③病原体侵入新的易感宿主体内。
传播机制的第一阶段与病原体在宿主体内定位有关。例如,痢疾及霍乱的病原体是经口进入体内而定位于肠道,之后,经过繁殖,病原体从定位处随粪便排出。传播机制的第二阶段是第一阶段的继续,它直接受第一阶段的制约,间接受病原体在体内定位的影响。例如,痢疾及霍乱的病原体均定位于肠道,它们都随粪便排出体外,但霍乱弧菌在小肠粘膜寄生,痢疾杆菌在大肠粘膜上寄生,由于定位的细微差别,两种病原体被排出的频率及随同的排泄物性质又有不同。
病原体更换宿主在外界环境下所经历的途径,称为传播途径(route of transmission mode of transmission,mode ofspread)。具体说,传播途径是指病原体内传染源排出,侵入另一易感机体所经过的途径。
(一)经空气传播
经空气传播(airborne transmission)包括下列三种方式:
1.经飞沫传播(droplettransmission)呼吸道传染病的病原体存在于呼吸道粘膜表面的粘液中或纤毛上皮细胞的碎片里,当病人呼气、大声说话、嚎哭、打鼾、咳嗽、打喷嚏时,可从鼻咽部喷出大量含有病原体的粘液飞沫,体积较小(约15~100μm),在空气中悬浮的时间不久(通常不超过几秒钟)。飞沫传播的范围仅限于病人或携带者周围的密切接触者。流行性脑脊髓膜炎、流行性感冒、百日咳等均可经此方式传播。拥挤的临时工棚、看守所或监狱、旅客众多的船舱、车站候车室是发生此类传播的常见场所。
2.经尘埃传播 含有病原体的分泌物以较大的飞沫散落在地上,干燥后成为尘埃。落在衣服、床单、手帕或地板上。当整理衣服或清扫地面时,带有病原体的尘埃飞扬而造成呼吸道传播。凡耐干燥的病原体,皆可经此方式传播,如结核杆菌、炭疽芽孢等。
经空气传播的传染病大多有季节性升高的特点,一般多见于冬春季。在缺乏免疫预防的人群中,人们常在儿童时期感染而获得免疫力,对免疫力持久的疾病,以儿童多见,故常称为“儿童传染病”。影响空气传播的因素很多,与人口密度、居住条件及易感者在人群中所占的比例三者有关。
(二)经水传播
经水传播(water-borne transmission)包括两种传播方式。一类是由饮用粪便污染的水之后而引起的疾病,另一类是由于与“疫水”(感染的水体)接触而引起的疾病。
经饮水传播的疾病有霍乱、伤寒、细菌性痢疾及甲型肝炎等。它的流行强度取决于水源类型、供水范围、水受污染的强度及频度、病原体在水中存活时间的长短、饮水卫生管理是否完善及居民卫生习惯等。
经饮水传播常呈爆发或流行,病例分布与供水范围相一致,有饮用同一水源的历史,除哺乳婴儿外,不拘年龄、性别、职业,凡饮用生水率相似者其发病率无差异,暴饮生水者,发病尤多。在水型流行中很难从水中检出病原体。如停止使用被污染的水源或经净化后,流行或爆发即可平息。如水源经常被污染时,病例可终年不断,发病呈地方性特点。
经接触疫水(感染水体)传播的疾病,如血吸虫病、钩端螺旋体病等,其病原体主要经皮肤粘膜侵入体内。此类疾病的流行特征是病人有接触疫水的历史,如在流行区游泳、洗澡、捕鱼、收获、抢险救灾等暴露于疫水而遭受感染。呈地方性或季节性特点,一般在水网地区较常见,若大量人群在流行区与疫水接触后,可呈爆发或流行。
(三)经食物传播
所有肠道传染病、某些寄生虫病及个别呼吸道病(如结核病、白喉等)可经食物传播(food-borne transmission)。
引起食物传播有两种情况,一种是食物本身含有病原体,另一种是食物在不同条件下被污染。
食物本身含有病原体的情况:如感染绦虫囊虫的牛、猪,患炭疽的牛、羊,患结核或布鲁菌的乳牛所产的奶,沙门菌感染的家畜、家禽和蛋,携带甲型肝炎病毒的毛蚶、牡蛎、蛤、贝壳等水生物等。如食用未煮熟或未经消毒的上述食物,即可受到感染。如1988年1至3月,上海市发生大规模肝炎流行,急性肝炎病人达20余万人。从病人粪便中分离出甲型肝炎病毒,故证实这次流行为甲型肝炎流行。调查发现,这次流行是由于当地居民有生吃或半生吃毛蚶的饮食习惯。毛蚶等贝类水生物养殖区水体因受污染而引起这次大规模甲型肝炎流行。
食物在生产、加工、运输、贮存、饲养与销售的各个环节均可被污染。常见的原因有:①污染的手直接接触而使之污染,如痢疾杆菌、伤寒杆菌、沙门菌及葡萄球菌等;②用污染的水洗涤水果、蔬菜、食具等;③经空气、飞沫、尘埃使食品污染;④携带病原体的昆虫、鼠类及其排泄物直接污染食物;⑤生吃经含有病原体的粪便施肥、灌溉而未洗净的瓜果、蔬菜及水生动植物等。
食物传播与食物性质、污染程度、饮食习惯及食品生产、加工、运输、贮存有关。
经食物传播的传染病的流行特征:①发病者吃过污染的食物,不吃者不发病;②易形成爆发,累及人数与吃污染食物的人数有关;③停止供应污染食物后,爆发即可平息。
(四)接触传播
接触传播(contact transmission)包括两类传播方式:
1.直接接触传播(direct contacttransmission)指传染源与易感者接触而未经任何外界因素所造成的传播。例如,性病、狂犬病、鼠咬热等。
2.间接接触传播(indirectcontact transmission)又称日常生活接触传播,是指易感者接触了被传染源的排泄物或分泌物污染的日常生活用品而造成的传播。被污染的手在间接接触传播中起着特别重要的作用。例如,接触被肠道传染病患者的手污染了的食品经口可传播痢疾、伤寒、霍乱、甲型肝炎;被污染的衣服、被褥、帽子可传播疥疮、癣等;儿童玩具、食具、文具可传播白喉、猩红热;洗脸用被污染的毛巾可传播沙眼、急性出血性结膜炎;便器可传播痢疾、滴虫病;动物的皮毛可传播炭疽、布鲁菌病等。
间接接触传播所引起的传染病,病例多呈散发、亦可形成家庭或同室内传播;无明显季节性,流行亦较缓慢;通常多见于个人卫生习惯不良、卫生条件不佳者。如切实改善公共卫生条件及个人卫生习惯后,可以减少或制止发病。
(五)经媒介节肢动物传播
经媒介节肢动物传播(arthropod-borne transmission),指经节肢动物叮咬吸血或机械携带而传播的传染病。
1.经节肢动物的机械携带而传播 如苍蝇、蟑螂携带肠道传染病病原体,后者一般只能存活2~5天。当它们觅食时接触食物、反吐或随其粪便将病原体排出体外,使食物污染,人们吃了这种被污染的食物或使用这些食具时而感染。
2.经吸血节肢动物传播 指吸血节肢动物叮咬处于菌血症、立克次体血症、病毒血症、原虫血症的宿主,使病原体随宿主的血液进入节肢动物肠腔或体腔内经过发育及(或)繁殖后,才能感染易感者。病原体在节肢动物内有的经过繁殖,如流行性乙型脑炎病毒在蚊体内;有的经过发育,如丝虫病的微丝蚴在蚊体内数量上不增加,但需经过一定的发育阶段;有的既经发育又经繁殖,如疟原虫在按蚊体内。节肢动物自吸入病原体至能够感染易感者,需要经过一段时间,称为外潜伏期(extrinsic incubation period)。换言之,吸血节肢动物感染病原体后,不立即具有传染性,必须经过一个外潜伏期后,方有传播能力。
经吸血节肢动物传播的疾病为数极多,其中除包括鼠疫、疟疾、丝虫病、流行性乙型脑炎、登革热等疾病外,还包括200多种虫媒病毒传染病
节肢动物的孳生繁殖和活动受自然条件的制约,因而它的媒介作用也受后者的影响。所以节肢动物传播的传染病的发病一般均具有地区性和季节性升高;有些节肢动物传播的传染病具有明显的职业特点(例如森林脑炎多见于伐木工人),发病年龄有差异,新疫区各年龄组发病无差异,老疫区多集中于儿童。
(六)经土壤传播
土壤受污染的机会很多,如人粪施肥使肠道病病原体或寄生虫虫卵污染土壤,如钩虫卵、蛔虫卵等;某些细菌的芽孢可以长期在土壤中生存,如破伤风、炭疸、气性坏疽等,若遇皮肤破损,可以经土壤引起感染。
经土壤传播(soil-borne transmission)的病原体的意义大小,取决于病原体在土壤中的存活力、人与土壤的接触机会及个人卫生习惯。皮肤伤口被土壤污染易发生破伤风和气性坏疽;赤脚下地在未加处理的人粪施肥土地上劳动,易被钩蚴感染;儿童在泥土中玩耍,易感染蛔虫病。
(七)医源性传播
医源性传播(iatrogenic transmission)是指在医疗、预防工作中,人为地造成某些传染病传播,称为医源性传播。
医源性传播有两种类型,一类是指易感者在接受治疗、预防或检验(检查)措施时,由于所用器械、针筒、针头、针刺针、采血器、导尿管受医护人员或其他工作人员的手污染或消毒不严而引起的传播;另一类是药厂或生物制品生产单位所生产的药品或生物制品受污染而引起传播,如用第Ⅷ因子引起的艾滋病。从广义上说,这两类传播方式均属于间接接触传播,是由于消毒不严、管理不善所造成的。目前,第一种传播方式以乙型肝炎多见,此外,丙型肝炎、艾滋病亦可通过此方式传播;第二种传播方式与第一种相比,虽较少见,但一旦发生,往往波及人群数量较多,故危害也较大。此种情况在国内外曾有报道,值得注意。
(八)垂直传播
在产前期内孕妇将病原体传给她的后代,称为垂直传播(vertical transmission)。此种传播是孕妇与胎儿两代之间的传播。垂直传播与水平传播(horizontal transmission)是相应的。从广义上说,垂直传播可包括下列几种方式:
1.经胎盘传播 受感染的孕妇经胎盘血液使胎儿受感染,称为经胎盘传播。经胎盘传播的有风疹、乙型肝炎、腮腺炎、麻疹、水痘、巨细胞病毒感染及虫媒病毒感染、梅毒等病。如孕妇在怀孕早期患风疹往往使胎儿遭受危害,使胎儿发生畸形、先天性白内障。
2.上行性传播 病原体经孕妇阴道通过子宫颈口到达绒毛膜或胎盘引起胎儿感染,称为上行性传播。如葡萄球菌、链球菌、大肠杆菌、肺炎球菌及白色念珠菌等。
3.分娩引起的传播 胎儿从无菌的羊膜腔穿出而暴露于母亲严重污染的产道内,胎儿的皮肤、呼吸道、肠道均存在受病原体感染的机会。如孕妇产道存在淋球菌、结膜炎包涵体及疱疹病毒等疾病的病原体时,则有可能导致相应的感染。

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四、人群易感性

人群作为一个整体对传染病的易感程度,称为人群易感性(herd susceptibility)。某人群的易感性取决于构成该人群每个个体易感状态。如果该人群中有免疫力的人数多,则人群易感性低,反之则高。一般情况下,人群易感性是以人群非免疫人口占全部人口百分比表示。与人群易感性相反,称为人群免疫性(herd immunity),以免疫人口占全部人口的比例衡量。
例如,格陵兰麻疹流行的实例可以说明人群易感性对疾病流行强度的作用。
格陵兰岛气候严寒,人口稀少,交通不便。1951年4月,一个正处在麻疹潜伏期的水手从丹麦的哥本哈根来到格陵兰某地区参加一次人数众多的集会,由于此地多年无麻疹流行,人群对麻疹易感性很高,因而在这次集会之后引起麻疹流行,使到会居民4310人不分年龄老幼有4212人罹患麻疹。
格陵兰的麻疹流行发生在麻疹疫苗接种推行之前,但是,在麻疹被列入全球扩大的计划免疫病种之后,若不能很好地实施接种计划,仍然可使易感人群累积,而一旦有传染源引入,便可导致麻疹流行。这种事例,在我国一些偏僻地区,交通不便,计划免疫推行不好的地区也有发生。
人群易感性高,为传染病爆发或流行准备了条件。但是仅有人群易感性高尚不足以引起疾病流行,必须有易感性高的人群暴露于该病的传染源,才能引起流行。
怎样才能了解人群易感性的高低?常用的有以下几种方法:
询问法:如麻疹可通过询问麻疹既往病史、是否注射过麻疹疫苗,来了解人们对麻疹的易感性。在天花消灭之前,人们往往采用询问是否种过痘苗,还可通过检查种痘的瘢痕等方法确定对天花的易感性。显然,询问法只限于一些以显性感染为主并有病后持久免疫的人类病。
皮肤试验法:一些病可以用皮肤试验方法,例如白喉的锡克试验、结核病的结核菌素试验、布鲁菌病的皮肤试验等。
血清学试验方法:用血清学试验方法检测人群对某病的抗体水平,以了解与估价人群对该病免疫性与易感性。由于血清学广泛应用,现代已经发展成流行病学一个分支,称为血清流行病学(seroepidemiology)。对传染病流行病学的研究离不开血清流行病学方法,甚至在某些非传染病研究中也需要应用这种方法,例如,心血管病的血脂检测等。
(一)影响人群易感性升高的因素
1.新生儿增加 新生儿初生6个月以上未经人工免疫者,对许多传染病都易感。个别传染病如百日咳,6个月以内的婴儿也易感。这是由于他们体内缺乏特异性免疫力的原因。
2.易感人口的迁入 某些地方病或自然疫源性疾病,久居流行区的居民,因既往患病或隐性感染而获得该病免疫力。非流行区居民迁入流行区后,因缺乏相应免疫力,而使流行区的人群易感性升高。
3.免疫人口免疫力的自然消退 许多传染病(包括隐性感染)或人工免疫后经一段时间,其免疫力逐渐降低,又成为易感人口,使人群易感性升高。
4.免疫人口死亡 由于免疫人口死亡,可以相对地使人群易感性升高。
(二)影响人群易感性降低的因素
1.计划免疫 对易感人群按免疫程序实施计划免疫及必要时强化免疫接种,是降低人群易感性最重要的措施。全球消灭天花的辉煌成就,其最重要的对策是实施痘苗接种计划。世界卫生组织规定2000年在全球消灭脊髓灰质炎的行动和1991年美洲已经达到在该大洲消除脊髓灰质炎的目标,都是大力实施计划免疫的结果。
2.传染病流行后免疫人口增加 传染病流行后有相当数量的易感者因病后而获得免疫力,其免疫力的大小和持续时间因病种而异,因此在传染病流行后的一段时间内,人群对该病易感性降低。
3.隐性感染后免疫人口增加 通过隐性感染可以获得免疫力,使人群易感性降低。但是不能藉借此降低人群易感性。因为,隐性感染者一般也起传染源作用。

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五、疫源地及流行过程

(一)疫源地
在一定条件下,传染源向其周围传播病原体所能波及的范围称为疫源地。每个传染源可单独构成一个疫源地。通常把范围较小的疫源地或单个传染源所构成的疫源地称为疫点。若干疫源地连成片并且范围较大时称疫区。所谓疫点,是指同一门户出入的住户,或病人、疑似病人、病原携带者在生活上密切相关的若干户为范围;所谓疫区,若在农村一般指一个村庄、一个乡或毗邻乡,城市以一个或几个居委会或一条街道为范围。
疫源地是构成传染病流行过程的基本单位。每个传染源可单独构成一个疫源地,但在一个疫源地内也可同时存在着一个以上的传染源。
疫源地随病种及时间而变动,其范围的大小取决于三个因素,即传染源的存在时间和活动范围、传播途径的特点和周围人群的免疫状况。例如,一个卧床的传染病患者和一个可以自由活动的病原携带者,两者所形成的疫源地范围完全不同。就传播途径来说,麻疹与疟疾的疫源地范围相差很大,前者属于飞沫传播,故疫源地的范围只限于患者周围很近的范围内;后者通过蚊媒传播,疫源地的范围取决于蚊虫的活动半径或飞程内。如日常生活接触在家中引起的伤寒疫源地,其疫源地的范围可能仅限于病家,反之如为伤寒水型爆发,则疫源地可能包括整个供水区。此外,传染源周围接触者的免疫状况也很有关系,如果传染源的周围都是易感者,则疫源地范围会波及到传播途径所及的整个范围。因此,不同传染病的疫源地范围大小不同,同种传染病在不同条件下,疫源地范围也不相同。
疫源地消灭必须具备三个条件:①传染源已被移走(住院或死亡)或消除了排出病原体的状态(治愈);②通过各种措施消灭了传染源排于外环境的病原体;③所有的易感接触者从可能受到传染的最后时刻算起,经过该病最长潜伏期而无新病例或新感染者。具备了这三个条件时,针对疫源地的各种防疫措施即可结束。
(二)流行过程
每个疫源地都是由它前面的疫源地发生的。它又是其后发生新疫源地的基础。一系列相互联系、相继发生的新旧疫源地的过程称为传染病的流行过程(epidemic process)。疫源地是流行过程的组成部分,要了解流行过程,必须弄清疫源地的发生条件。如果疫源地一旦被消灭,流行过程也就中断。
liuxingbingxue096.gif麻疹流行过程示意图
图8-4 麻疹流行过程示意图
有人把流行过程看成是传染病在人群中连续发生、不断传播的过程。这种看法不正确,也不全面。像麻疹这样的显性感染为主的病,感染后只表现临床发病,不存在病原携带者,也无动物传染源,因而可以说麻疹的流行过程是麻疹病人不断发生、连续传播的过程。但对大多数传染病来说,传染源不仅有病人,尚有携带者,有的病甚至还有动物传染源。这就比较复杂,也就是说,不能把流行过程仅看成是传染病病人在人群中的连续发生、不断传播的过程(见图8-4,8-5)。
liuxingbingxue097.gif脊髓灰质炎流行过程示意图
图8-5 脊髓灰质炎流行过程示意图

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六、影响流行过程的因素

传染病的流行既是生物现象,也是社会现象。只有在一定的社会因素和自然因素的影响下,流行过程才能发生与发展。而传染病的控制、预防和消灭也离不开这两类因素的作用。这两类因素是通过作用于传染源、传播途径及易感人群而影响到流行过程。
(一)自然因素对流行过程的影响
影响传染病流行过程的自然因素很多,其中最明显的是气候因素与地理因素。
气候因素不仅对人群活动、动物宿主和媒介昆虫的孳生繁殖有明显影响,而且对环境中的游离性病原体的存活时间也有作用。有流行病学意义的气候因素包括气温、降水量、湿度、风速与风向等。气候因素对虫媒传染病及动物源性传染病的影响最大,如气温、湿度和雨量对疟疾、流行性乙型脑炎的流行明显相关。因为这些气候因素对蚊媒孳生繁殖及病原体(疟原虫)在蚊体内增殖和生活周期有直接影响。夏秋季节暴雨引起洪水泛滥,居民与带有钩端螺旋体的猪、鼠粪尿污染的水体接触,而导致钩端螺旋体病爆发,例如,60年代初我国某些地区在洪水之后出现的成批的“无名高热”、“病因不明的视力减退症”患者,经过调查,证实多半与洪水泛滥时居民与含有钩端螺旋体的“疫水”接触所致;饮用被污染的水源而引起肠道传染病流行。如1993年春,美国威斯康星州密尔沃基市(Milwaukee),由于自来水被污染而发生空前规模的隐孢子虫病(cryptosporidiosis)水型流行,据报道有403000人发病,近4400人住院治疗。也有报道,雨量对湖洼地区野鼠型流行性出血热发生与流行相关。风可作为传染病病原体和昆媒传播的载体,故风向、风速对某些传染病的传播和分布也颇有影响。
地理因素对传染病流行很有影响,例如,我国嗜盐菌食物中毒多见于沿海地区;血吸虫病分布于我国南方13个省、市、区;由于血吸虫的生活史诸环节都在有水的条件下完成,故此病为沿水系地理分布。丝虫病在我国未基本消灭之前,主要分布在黄河之南15个省、市、区。而且不同丝虫虫种(班氏与马来丝虫)的地理分布也很有差异。
(二)社会因素
社会因素包括生产、生活条件,医疗卫生状况,经济、文化、宗教信仰、风俗习惯、生活方式、人口密度、人口移动,职业、社会动荡和社会制度等。
众所周知,不同生产环境和生产方式对传染病或寄生虫病均有明显影响。农民下水田插秧、收割、捕鱼、摸虾或打湖草而感染血吸虫病;菜农在用未经处理的新鲜人粪施肥的菜地里赤脚、光手劳动可感染钩虫病;牧民接产患布鲁菌病的母羊所产出的羊羔而感染布鲁菌病;我国南方冬季兴修水利,民工在野外简易工棚中留夜而感染流行性出血热;我国东北地区伐木工人在林区劳动而感染森林脑炎;医务人员若在防护条件不佳、制度不严的医院工作往往容易发生院内感染等。
居住条件、营养水平、饮食卫生、卫生习惯等因素是生活条件的主要构成部分。居住拥挤、室内卫生设施不佳均可导致呼吸道及肠道传染病的传播。
生活方式、风俗习惯、宗教信仰、文化素养等因素也可影响流行过程。例如,我国有些地区居民喜欢吃生的或半生的水产食品,如蝲蛄、鱼、肉、蟹、毛蚶等,而引起肺吸虫病、华支睾吸虫病、绦虫病、甲型肝炎等病发生;新疆察布查尔锡伯族自治县流行的察布查尔病(肉毒杆菌引起的肉毒中毒),是由当地锡伯族人有生吃制面酱的半成品“米送乎乎”所致。缺少饭前便后洗手卫生习惯者易发肠道传染病。在早期推行全球消灭天花计划及近期实施消灭脊髓灰质炎的计划过程中,某些国家个别地区的宗教势力也有干扰免疫接种计划的推行事例发生,因而对当地的灭病计划也有一定的影响。
医疗卫生条件的恶化或改善,其中特别是卫生防疫措施对促进或抑制传染病传播起着重要作用。例如,在计划免疫工作推行较好的地区,脊髓灰质炎、麻疹、结核病、百日咳、白喉及破伤风的发病率与死亡率就会下降。
自然灾害、经济贫困、战争或内乱、人口过剩或人口大规模迁移、城市衰败等因素均可导致疾病流行。
发展经济,改善人民物质生活条件,有助于传染病发病率及死亡率的降低。但是,在改善物质生活条件的同时,也必须加强群众精神文明教育,注意改变不良生活习惯,讲究个人卫生及公共卫生,增强自我保健意识,以降低性病及其他一些与精神文明密切相关的疾病的发病率及死亡率。

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七、传染病的控制与消灭问题

(一)疾病的控制谱 各种传染病因其特异的流行环节、特征及不同的外界环境,因而它们的预防目标也有很大的差异。在目前,绝大多数传染病只能以控制发病与防制流行为目标。极少数疾病由于条件成熟,措施有效,可以达到消除的要求。极个别的疾病在条件成熟的前提下,在世界各国协同努力下,可以达到消灭的目标。传染病的预防从控制到消除再到消灭在疾病预防策略和措施上所显示的差异,称为疾病的控制谱(spectrum of disease control)。为了预防疾病,促进人类健康,人们期望对目前不易控制的疾病逐步得到控制,在此基础上才能迈向消除,最终才能达到消灭的目标。这个过程既是人类美好的理想,也是极其艰巨的历程,要达到这个目标,有赖于科学进步,其中也包括流行病学的进步及有关条件的准备。 控制(control)是指降低疾病的发病率和(或)现患率。有些疾病的控制效果明显,对策与措施一旦实施,发病率下降显著,如脊髓灰质炎疫苗对脊髓灰质炎,麻疹疫苗对麻疹,改善饮水供应对慢性水型伤寒流行。也有些疾病或由于流行环境复杂,或现阶段尚缺少有效对策与措施,故即使采取措施,效果并不明显。目前尚有不少疾病属于此种情况。 消除(elimination)是指在一个地区范围内,采取有效的预防策略与措施,使某种传染病消失。此地区的范围可大至一个国家、一个大洲,但并非全球。就预防观点看,消除疾病在质量要求上远非如同消灭那样严格,例如,WHO于1989年宣布到1995年全球消除新生儿破伤风。它只要求从此不再出现新生儿破伤风患者,但不要求把外界环境中的破伤风芽孢完全消除。又如,美国于1978年提出“消灭本土麻疹”。所谓“本土麻疹”是指只限于美国国内发生的麻疹,不包括从国外传入的麻疹。即使如此,美国本土麻诊至今尚未消灭。但美国本土麻诊的发病率确已明显下降。 消灭(eradication)是指某传染病的传播自消灭之日起永远终止,并达到全球所有国家永不再发生该种传染病。消灭不仅指临床症状的病例,而且也将可作为传染源的携带者或隐性感染者以及存在于外环境中的病原体均包括在内,此外还需达到即使不再进行预防接种或采取其他任何预防措施,再也不会遭受该病的危害。只有在这种条件下,才能被认为该传染病已经消灭。在目前达到消灭要求的只有天花一个病种。由此可见,与消除的要求相比,消灭的要求更为严格。 有人将消除与消灭两个术语相混淆,常常把消除当成消灭的同义词。严格地讲,在术语的概念上是错误的。 (二)选择消灭病种的基本原则 消灭疾病是人类与疾病斗争的良好意愿,但不可能随心所欲地把任何疾病都当成被消灭的对象。怎样才能把一种病选作疾病的消灭对象?首先,该病在科学上存在着消灭的可行性;其次,国家有消灭该病的意向和相应的措施;第三,公众对该病有较强的灭病意识,并积极支持或参与灭病计划。这三条原则是相互联系的,三者不可缺一。 所谓科学上具有灭病的可行性,简言之,必须在认识疾病发生和流行的基础上掌握该病流行病学上的薄弱环节,在与它作斗争中“有机可乘”。例如,有些传染病的传染源仅限于人类,没有带病原体的动物宿主,同时也没有无症状病原携带者;而另一些病,既有人类传染源,又有动物宿主,甚至还有病原携带者。两者相比,显然在与疾病作斗争中前者较易,后者较难。也就是说,前者在流行病学上存在着薄弱环节,有机可乘,较容易消灭,后者尚“无懈可击”,“无隙可乘”。 国家对该病是否有消灭意向,主要取决于政府对该病的危害性的认识,消灭疾病的预期花费的承受力和可能的财力、物力、人力投入和对疾病消灭以后效益的估量。 群众对消灭疾病是否支持,与群众所遭受该疾病的危害程度、自我保健意识、文化与卫生水平和生活质量相关。此外,疾病的危害程度,对唤起公众的灭病意识也很有作用。 消灭疾病在科学上的可行性是长期以来人类与疾病作斗争的经验总结,其中特别是在1977年取得全球消灭天花的伟大成就以后,更加认识到,只有在加强流行病学及相关学科对传染病的研究,在切实掌握该病的流行规律、控制与消灭的有效措施以后,人们才能抓住疾病的薄弱环节,采取有效措施,达到较好的灭病效果。 表8-1是从天花全球消灭启示下所提出的关于消灭传染病科学上可行性的诸因素。 表8-1 消灭传染病科学上可行的因素
1.感染与发病仅限人类(无动物宿主)
2.有特异性临床症状体征、发病重,易于早期诊断
3.无或罕见亚临床感染
4.无长期病原携带者
5.单一病原体或单一血清型
6.病前及病后的传染期短暂
7.病后或免疫预防后所产生的免疫性:
(1)长期
(2)不易再感染或复发
(3)减少或清除病原体的排出
(4)作为疫苗免疫性的证据
8.呈季节性发病(有进行疫苗接种的间隔时间)
9.采用的疫苗应有下列特征
(1)模拟自然感染
(2)稳定:能耐受物理性或遗传性变化
10.消灭代价划算
依Evans AS,1985 (三)疾病消灭的候选病种 天花全球消灭之后,在这一划时代成就的启迪下,国际医学界和WHO当局自然地考虑到下一个作为全球疾病消灭病种的选择问题。于是在WHO下属之下成立了一个国际消灭疾病特别工作组(International Task Force for Disease Eradication,ITFDE)。这个工作组自1989~1992年曾多次开会讨论消灭病种的选择问题。工作组从94种传染病中筛选出29种,并提出一种非传染病(碘缺乏)与传染病一并作为消灭的候选对象。随后,又经进一步分析、评价、最后确定6种病作为消灭疾病的候选病种。这6种病是,脊髓灰质炎、麦地那龙线虫病(dracunculiasis)、淋巴丝虫病、腮腺炎、风疹、绦虫病。工作组认为前两种病,即脊髓灰质炎和麦地那龙线虫病“可以消灭”;后4种病“可能消灭”。 脊髓灰质炎和麦地那龙线虫病其所以被国际消灭疾病特别工作组确定为限期消灭的病种,是由于它们符合上述灭病的基本原则,经过努力有可能达到消灭的要求。 麦地那龙线虫病主要分布于印度、巴基斯坦及非洲16个国家,我国在目前无此病存在,本章不作介绍,现仅对脊髓灰质炎发病情况及决策作一扼要介绍。 根据WHO的估计,脊髓灰质炎在全世界每年约有10万例麻痹型病例发生,死亡1万例。麻痹型与病原携带者之比为1:100。本病为纯人类病,无动物宿主。肠道传播途径为主,间或有呼吸道传播。病毒在外界环境中存活时间短暂,对温度及消毒剂敏感。病后终身免疫,一般无再感染。已具有行之有效的活毒疫苗及死毒疫苗。1985年泛美卫生组织宣布到1990年在美洲消除脊髓灰质炎。到1991年9月,在南美洲秘鲁宣布最后一例病人为止,在美洲现有的47个国家均已经达到消除脊髓灰质炎的目标。因而促使世界卫生大会(WHA)在1988年宣布到2000年全球消灭脊髓灰质炎。WHO西太平洋地区领导机构根据本地区的实际情况决定提前到1995年在本地区消除本病。目前WHO推动的脊髓灰质炎的消灭运动已经蓬勃展开,在WHO所属的六个大区内本病疫苗的接种覆盖率逐年递增,发病率逐年下降,预定的消灭目标预计可以达到,包括我国在内的西太平洋地区的消灭脊髓灰质炎的宏伟目标指日可待。 (四)疾病消灭后的证实 某种疾病消灭计划完成之后,随之而来的是证实该病确已消灭。以天花消灭为例,WHO曾成立了全球消灭证实委员会主持证实工作,每个已经消灭天花的国家按照规定需向证实委员会申报有关疾病消灭的资料,然后由委员会派遣专家深入到该国进行调查验证,方可认定已经消灭。如前所述,美国已完成本大洲范围内的消灭脊髓灰质炎目标。目前正在制订消灭标准并着手证实中。 1994年,我国卫生部宣布我国现有15个省、自治区、直辖市(未含台湾)的丝虫病已经基本消灭,也需要进行相应的证实工作。根据卫生部提出的关于《消灭丝虫病标准(试行)》的规定,我国消灭丝虫病的定义是,在丝虫病流行区,经过防治,达到消灭传染源,丝虫病的传播被完全阻断。为此并提出消灭丝虫病的标准。这个标准是在以县或相当的行政区划为单位,经省级考核,基本消灭丝虫病10年以上,达到:①病原监测,覆盖流行区总人口的3%以上和流行乡镇的30%以上,无微丝蚴阳性者。②蚊媒监测,无人体幼丝虫感染。基本消灭丝虫病10年以上的要求,是根据国内外观察,微丝蚴血症持续时间绝大多数少于10年而定。在我国,达到基本消灭丝虫病的地区,丝虫病的传播已得到有效控制,残存的少量微丝蚴阳性者,经过10年以上的时间,已可陆续转阴。从WHO对疾病消灭所确定的定义看,我国丝虫病的基本消灭由于限于我国大陆15个省、自治区、直辖市,并非全球的丝虫病。因此,我国丝虫病的基本消灭从“消灭”的定义看,只能称为丝虫病在我国已经“消除”。尽管如此,我国大陆基本消灭丝虫病的成果是十分巨大的,其经验可供许多传染病、寄生虫病的控制和消灭借鉴。