第二节　感染的危险因素

感染是指人体组织内有微生物入侵或大量繁殖，临床上表现为局部细胞组织损伤，全身症状由代谢增强、毒素作用、细胞内复制反应及免疫反应引起（图2-5）。感染是糖尿病的严重并发症之一，分为浅表感染（未扩散到肌肉、肌腱、骨和关节的皮肤感染）、深部感染（脓肿、化脓性关节炎、化脓性腱鞘滑膜炎）、骨炎（感染位于骨而未涉及骨髓）、骨髓炎（感染到骨并涉及骨髓）。有资料表明住院糖尿病患者的感染率为9.68%～11.25%，是影响溃疡愈合的重要因素，主要原因是感染后中性粒细胞吞噬细菌，释放的蛋白酶和氧自由基可破坏组织，

使胶原溶解与沉积失去平衡，引起创面延迟愈合；其次，细菌和炎症细胞增加了氧和其他养料的消耗；再次，感染后增多的渗出物增加了局部创面的张力，使伤口易裂开，同时大量内外毒素及蛋白水解酶致使组织水肿出血，脓性分泌物增多及蛋白水解，使肉芽组织生长变慢，或过度增生，均可影响创伤修复速度。糖尿病足感染是非创伤性下肢截肢的首要原因，在美国每年大约66 000人截肢，造成直接医疗费用1760亿美元。因为该病发病率持续增长，控制糖尿病终末期并发症的努力一直没有中断。根据美国一项1996—2010年之间住院成人糖尿病患者中糖尿病足感染发生率的大型回顾性研究调查显示，高血糖（粒细胞消灭病菌能力受损、免疫应答机制受损）、糖尿病周围血管病变（缺氧、输送抗生素能力受损）、周围神经病变（不易及时发现感染）、男性、来自于中西部地区、肾衰需要透析为糖尿病足感染的主要独立危险因素。

（一）足解剖结构和功能

足是人类自由行走的器官，其特殊的解剖学上的结构，是实现足的站立、行走和跳跃等功能的基础，故人类的足比其他动物的发达的多，足在解剖结构上的特点：

1.足以骨骼为框架，共计26块骨，包括7块跗骨、5块跖骨和14块趾骨，形成三个弓，即内侧、外侧纵弓和横弓，第1、5跖骨与跟骨为足的三个负重点，是人体最大的身体承重部位；

2.足部是多关节部位，多达30余个关节，且存在数目众多的肌腱和肌肉，肌肉体积极小，是足运动的动力肌，并维护足弓的正常结构；足部具有众多坚强复杂的韧带，纵横交错，加固诸关节，是维持足弓的要素之一；

3.足是距离人体心脏最远的部位，为这些部位提供血液供应的是小动脉，即胫前动脉、胫后动脉、腓动脉及其分支以及微小动脉，糖尿病外周血管病变主要累及小动脉及微小动脉，故最易影响足部血液循环，使其发生病变；

4.有严密的足底组织结构，纤维隔膜较多，足背部缺乏皮下组织，易受创伤，足底部皮肤厚实耐压、耐磨、不易移动，足部创伤，常造成上述结构破坏和缺损，严重影响了足功能。

总之，足作为距离心脏最远的支撑部位，且为身体最大承重部位，存在数目众多的肌腱、关节、骨和肌肉，纤维隔膜较多且足背部缺乏皮下组织，上述众多特点决定了其为全身最易受伤部位，若合并周围神经病变，导致保护性功能缺陷，感染不易及时发现，奠定了糖尿病足创伤后继发感染的基础。

（二）全身因素

1.高血糖状态

（1）高血糖可致神经血管并发症发生：

持续的高血糖可导致糖尿病其他并发症发生，尤其是周围血管病变、周围神经病变及糖尿病肾病，长期高血糖致糖化血红蛋白增加，还可引起微循环缺氧及血流灌注不足，使患者的血液处于高凝状态，造成神经、血管损害。糖尿病周围血管病变及周围神经病变与下肢溃疡、感染、截肢率增加有关，这两者均可导致下肢感觉功能缺陷，早期伤害不易被察觉，从而引起继发性感染同样不易被察觉。缺血可以引起氧气及营养物质在体内运输及组织间交换发生障碍，使各种机体防御性因子在足部溃疡中含量降低，导致白细胞对溃疡面坏死组织清理能力降低，使溃疡难以愈合，在神经病变的基础上，溃疡及感染加重，顽固性不愈，最终形成坏疽（图2-6），无法挽救，只能截肢。作为糖尿病的另外一个常见的并发症，严重肾脏病变需要透析导致长期制动，血糖控制不佳，再加上漫长的糖尿病病史，同样大大增加足部溃疡及感染的风险。因此，加强对糖尿病患者神经病变、血管病变及糖尿病肾病的筛查，对预防足溃疡继发感染的发生意义重大。

（2）高血糖可导致粒细胞灭菌能力受损：

高血糖使血浆渗透压升高，抑制白细胞的吞噬能力，导致机体抵抗力下降，感染不易控制。高血糖的改善可使吞噬细胞功能得到一定程度的恢复，其机制是这种细胞中含有大量的糖原，通过糖酵解产生大量的超氧离子及过氧化氢，作为细胞的代谢能源，为其提供充足的能量来吞噬、杀死细菌及病毒，所以糖尿病患者血糖未得到有效控制，可致吞噬细胞中的糖原合成与酵解能力降低，以致能量产生减少，吞噬细胞出现功能障碍，导致其灭菌能力受损。

（3）高血糖可致免疫应答功能受损：

糖尿病患者宿主防御机制缺陷与机体的糖代谢紊乱相关。体内外实验证据提示糖尿病患者中性粒细胞趋化、吞噬和杀菌能力缺陷与高血糖有关。血糖浓度升高可明显损害细胞介导免疫反应。糖尿病患者在高血糖的状态下细胞免疫功能低下，是易发生感染的重要因素。机体的免疫状态异常是糖尿病创面易并发感染的重要基础。糖尿病并发免疫缺陷主要表现在细胞水平。有研究表明，高血糖致微环境渗透压增高，可能改变中性粒细胞游走性、趋化性以及对病原菌吞噬功能，进而影响白细胞防御作用，导致糖尿病足溃疡感染难以控制。糖尿病患者糖代谢紊乱易合并血脂代谢紊乱，高脂血症可影响巨噬细胞表型和功能，巨噬细胞数量和吞噬功能显著降低，可能是糖尿病创伤难愈并易发生感染的细胞与分子机制。也有证据表明，糖尿病患者细胞免疫反应和单核细胞功能下降有关。在神经血管病变、代谢紊乱、免疫缺陷等多重因素作用下，局部创面环境的微生物负荷超过机体免疫防御能力则继发创面感染。

2.机体防御功能减弱

糖尿病患者高血糖使机体处于消耗状态，尤其是伴糖尿病酮症酸中毒等并发症时，体内代谢紊乱严重，机体对微生物入侵防御功能缺陷，包括中和化学毒素、吞噬功能、细胞内杀菌作用、血清调理素和细胞免疫功能，从而使患者极易感染，且感染严重，已发生的溃疡也不易愈合。

3.年龄因素

衰老是导致感染的另一主要全身因素。老年人由于各种组织细胞本身的修复与再生能力减弱，加之血管老化导致血供减少，溃疡难以愈合，且糖尿病病程较长，神经血管等并发症多且较严重，患者自身管理欠缺，因此，易发生感染。相比之下，儿童及青少年代谢旺盛，组织再生能力强，伤口愈合所需时间较老年人短，感染几率也随之下降。

4.神经内分泌反应

任何致伤因子作用于机体达足够长的时间及足够的强度，均可引起神经内分泌及免疫功能的改变，如手术。手术是糖尿病患者易合并感染的危险因素之一。有文献报道，约有半数糖尿病患者一生至少有1次机会需外科手术治疗。糖尿病可产生或加重外科疾病，外科疾病又可使糖尿病加重，手术时患者处于应激状态、肾上腺皮质激素分泌增多，导致依赖胰岛素的组织糖利用障碍，蛋白质分解增强，且交感神经兴奋可明显抑制全身免疫反应。非致伤因子如社会因素及精神情绪焦虑，均可通过对神经内分泌免疫功能的影响，减缓创伤的愈合，增加感染的几率。

（三）局部因素

1.皮肤损伤

人体皮肤是保护机体防御外界刺激和预防细菌微生物感染的天然屏障。由于各种原因出现的皮肤损伤，即使是微小损伤，也会使皮肤的屏障功能失去防御能力，给细菌侵入机体进而引发感染提供机会。糖尿病患者足部皮肤损伤溃疡面的存在，致使局部组织失去了皮肤的屏障保护作用，内环境失去了相对独立性，机体内外、血管内外、细胞内外相通，水、电解质、营养物质平衡被打破，内环境失衡进一步可引起机体营养障碍，免疫功能减退，从而导致感染难以控制，从而制约了创面的修复，由此形成的恶性循环，影响创面向愈合的转归。皮肤损伤的原因很多，如人们在生活劳动中的机械性创伤、物理化学性损伤、热力、光、电、烧伤等。由于患者出现糖尿病神经病变，肢端怕冷、发凉，麻木刺痛，常采用热水袋、火炉取暖、热水洗脚等而被烫伤，若合并保护性功能缺陷，则可能导致损伤及继发性感染不被及时发现，导致严重的溃疡及感染。另一个常见损伤原因为由于鞋袜不合摩擦起疱感染，或足部局部压力升高形成鸡眼，修脚、剪趾甲损伤，各种刺伤、外伤及手术等均可造成皮肤损伤而被感染，使细菌侵入机体繁殖生长，并逐渐蔓延扩大发展为坏疽，最终不得不截肢。

2.高危足

高危足容易造成局部感染并成为足坏疽的重要原因之一，高危足原因很多，①由于糖尿病下肢血管病变，肢端发凉、怕冷，足背动脉搏动减弱或消失，导致足部缺血、缺氧，细菌容易感染。②糖尿病患者并发周围神经病变，感觉神经、运动神经和自主神经同时受损，导致肢端麻木，感觉迟钝或丧失，并常导致骨关节病及足畸形，如爪形趾、锤状趾、第一跖骨头突出、夏科关节等。当行走时，足的负重点改变，导致局部压力升高，新的压力点容易形成胼胝等损伤，细菌容易感染。

3.伤口内异物

伤口内异物是糖尿病患者局部感染的重要原因。伤口内异物一般包括两大类：一类是体外异物，另一类是体内或伤口内本身异物。体外异物指糖尿病患者在日常生活劳动过程中，双手完成各项工作时与外界的物体接触较多，双足在行走和劳动中负荷较重，很容易发生异物损伤。异物损伤多样，如木刺、铁钉、泥土、砖瓦碎片等，所携带的大量细菌存留在伤口内，甚至有些肉眼看不见的微小异物存留在伤口内，局部均可发生细菌感染，有些异物本身就具有一定的组织毒性，可对周围组织造成直接损伤，也可通过刺激周围组织，加重急性炎症期的反应过程，均应予以及时摘除。伤口本身异物多见于受伤后，创口大量坏死组织、凝血块、游离死骨碎片等，其已脱离机体组织，失去活力，在伤口内形成异物，局部坏死组织是细菌生存和繁殖的理想场所，是引起全身菌血症、毒血症、败血症的重要基础。局部坏死组织的降解吸收，可作为较强的应激源，使机体内环境出现基于应激的一系列病理生理改变，神经-内分泌系统持久强烈应答，有利于创伤的修复，但是，在糖尿病血管、神经病变基础理论上，强度过大、时间过久的强刺激，可致血压、血糖大幅波动，从而导致器官、组织营养障碍，机体内环境及局部微环境平衡受破坏，抑制了创面修复。创面修复延缓，进一步导致或加重感染的发生。所以，凡是失活组织在清创时均应尽可能清除，是预防伤口感染的必要措施。

4.伤口内死腔和引流不畅

各种较深的刺伤、腱鞘、韧带或肌间隙损伤、手术切口缝合留有死腔，坏死组织不易清除等均可导致伤口内死腔和引流不畅，易发生深部感染，引流不畅，分泌物不易排出。死腔深部缺氧细菌容易繁殖生长，造成局部感染，而且创面不易愈合。对死腔伤口应手术扩大伤口，使腔内坏死组织容易清除，并放置引流，以便分泌物排出。

（四）其他危险因素

在一项大型回顾性研究中，男性及来自于中西部地区（美国）医院的调查患者为糖尿病足感染的另外两个独立高危因素，然而这些联系存在的内在原因尚不清楚，之前也有研究发现，男性较女性更易发生糖尿病足感染，原因可能是男性糖尿病神经病变更加严重，且受其他导致足病的高危因素影响，如限制关节的灵活性，一旦男女糖尿病神经病变等危险因素都存在，男女发生糖尿病足感染的比例就近似相同了。另外，综合环境及社会经济等多方面的因素，可以推论得到来自中西部的医院的患者糖尿病足发病率更高。之前有相关研究表明，对于糖尿病的管理水平中西部与南部是有差异的，但是，这项研究并未涉及健康管理水平差异原因的探讨。住院天数长、抗生素使用不当、侵袭性诊疗措施等也是较为关键的危险因素。其他一些影响糖尿病足感染率及下肢截肢率的因素，如药物使用情况、文化水平及糖尿病病程等仍有待研究。

DFI之所以难以治疗的主因，一方面是由于感染情况较为复杂，多由多种微生物侵袭，受累部位除了浅表皮肤外还包括深层次组织（如筋膜、肌肉、骨关节等）；另一方面，糖代谢紊乱使粒细胞灭菌能力及免疫应答功能受损，因糖尿病血管并发症存在，机体的微血管循环已经被破坏，组织缺血缺氧，使得抗生素在感染组织中不容易形成有效的抗感染浓度。因糖尿病患者的机体防御功能减弱，故其对感染的易感性高，感染程度较严重。因此，糖尿病足治疗中，抗菌药物的使用对控制病情至关重要，而早期发现糖尿病足感染的高危因素，对预防糖尿病足感染具有相当大的意义。DFI的临床表现多样化，典型的感染有局部红、肿、热、痛、功能障碍及全身不适。但部分患者即使在严重感染的情况下，也不一定出现典型感染征象。因此，应该将临床症状、体征及实验室指标结合起来综合判断是否感染，并予以及时有效的抗感染治疗。

（汤婧婧　吕军）