病毒是如何致病的呢?
病毒可以在空气中,可以在海水中,可以在飞沫中,它们四处游**,寻找一切机会和破绽入侵你的身体。总体来说,它们主要通过5个途径进入体内,包括:皮肤、眼睛、泌尿生殖道、消化道、呼吸道。
皮肤
皮肤覆盖在我们身体表面,是人体第一道防线。
皮肤组织可以简单分为:表皮、真皮、皮下组织;细分的话,可以分为:角质层、颗粒层、棘层、基底层、**层、网状层、皮下组织层及皮肤附属器(皮脂腺、汗腺、毛发等)。病毒想要从皮肤入侵,真的不容易,尤其是皮肤表层是角质层,它是由无细胞核的角质细胞和角层脂质及死细胞组成。对于病毒来说犹如铜墙铁壁,突破进入简直难如登天,几乎没有病毒能够成功侵入。但这里说的是几乎,因为,还有一小部分病毒非常狡猾,它们不会“硬碰硬”,而是通过蚊虫叮咬(图6-4)、猫狗抓伤、擦伤、皮肤溃疡时,皮肤出现漏洞,从而成功进入体内,比如,登革热病毒、狂犬病毒等。
图6-4 蚊虫叮咬
眼睛
既然皮肤不好侵入,暴露在外的眼睛便成了病毒第二个大目标。虽然眼睛看似没有保护措施,但别忘了,我们差不多每5秒就会眨眼一次,上下眼睑就是眼睛的保护盖。此外,每次眨眼都会用分泌液清洗眼球,清除外来异物,所以,病毒想入侵眼睛也不容易。当然,还是有狡猾的病毒会通过泳池的水、不清洁的手等接触眼睛后侵入眼结膜,如单纯疱疹病毒、巨细胞病毒、2019新型冠状病毒等就可以通过眼结膜入侵人体。
泌尿生殖道
外表的皮肤和眼睛不好侵入,一部分病毒就想到了疏通内外的泌尿生殖道——**。而**也有自己的保护措施,它自身的环境是弱酸性的,而且**分泌的黏液也有保护作用,这样的环境对很多病毒的生存是不利的。但有些病毒很有韧性,它们一定要等到**上皮组织有破损时蜂拥而入,如人类免疫缺陷病毒,也称艾滋病病毒(HIV)。当然,这个病毒还可以通过其他渠道感染人类,在此就不再赘述了。
消化道
由于人类属于杂食动物,所以消化道是接触各种细菌和病毒最多的地方了,这也让它拥有了更多的自我保护措施,比如,口腔中的唾液、胃中的胃酸、十二指肠壶腹部的胆汁、肠道中的有益菌,它们都可以杀死入侵的细菌和病毒,所以很多细菌和病毒经过消化道的一道道关卡后,都被杀得片甲不留。但世上哪有绝对呢?消化道再强大,也有特殊的病毒能够成功入侵,如轮状病毒、诺如病毒等。
呼吸道
呼吸道当然也不是毫无防备的,呼吸道中的纤毛、黏液可以起到阻挡和捕获外来异物的作用,但是这些纤毛和黏液的力量对于狡猾和微小的病毒来说,还是薄弱了些。所以,呼吸道是很多病毒乐于攻击的目标(图6-5)。
图6-5 呼吸道相关病毒
这么看,我们人体是不是一个漏洞百出的城墙?病毒怎么都能攻入进来。
别担心,人体一共有3层防御系统,除了人体的物理屏障,还有先天免疫系统和适应免疫系统来对付入侵的病毒。
先天免疫系统
如果细菌的致病方式是依靠繁殖的话,那么病毒的致病方式应该称为“增殖”,因为病毒不是细胞,不能通过细胞分裂的方式来完成数量增长。它们进入宿主体内后,经过附着、入侵、脱壳、合成、组装、释放6个阶段(图6-6),在宿主细胞内“拷贝”出大量的“自己”,并且数量巨大,所以不是严格意义上的“繁殖”,而是“增殖”。
图6-6 噬菌体浸染大肠杆菌的过程
先以副流感病毒为例。
病毒通过飞沫传播或直接接触传播,通过呼吸道、眼睛的黏膜进入体内。由于病毒自带一把“钥匙”——受体蛋白,到达细胞后打开细胞膜表面的“锁”——受体,细胞膜便将它们当成营养物质而打开通道,放它们进入细胞内。
而病毒有什么钥匙、细胞有什么样的锁,就决定了病毒会感染哪些部位。比如,HIV能打开人免疫细胞上的表面抗原分化簇4受体蛋白(CD4蛋白),而带有CD4的免疫细胞主要分布在血液和淋巴系统内,所以HIV只能通过血液、母婴等途径传播。
回到副流感病毒,通过细胞膜后进入细胞后,它们继续做了什么呢?
病毒进入细胞内部,随即释放自己的遗传物质RNA(遗传信息载体),进行复制生产,并进行改造以提升自己的感染和致病能力(图6-7)。此时,受感染细胞的内部有一种信号蛋白——干扰素,它一方面企图阻止病毒的合成复制,另一方面开始逃出细胞外发出预警信号。
图6-7 病毒在细胞内复制
大量病毒被细胞生产出来之后,它们就会从细胞内出来,进行“团战”(图6-8),目标:肺部。我们的免疫系统接到信号后,首先会派出主力军——白细胞(图6-9)迎战。白细胞中体积最大的单核细胞、巨噬细胞、树突细胞、中性粒细胞、肥大细胞等开始杀伤和吞噬病毒。
图6-8 病毒从细胞表面释放
图6-9 吞噬细胞“家族”
在此期间,为了让白细胞军团更好地识别和吞噬病毒,身体还派出了助攻部队——补体系统(图6-10)。补体蛋白会粘在病毒表面做标志,它们还可以在病毒表面“钻孔”,将病毒大卸八块。
图6-10 补体的调理作用
在战斗中,身体出现咳嗽、鼻塞、咽痛等刺激症状。当战斗进入白热化后,巨噬细胞还会将战斗情况汇报给人体总司令——大脑,大脑会做出什么样的决策呢?启动人体紧急响应:降低细胞活跃度;调高人体体温;创造有利于白细胞战斗的场所——分泌组织液。这一系列的应急响应,会导致浑身酸痛、嗜睡、发热、红肿等表现。
大家以为这样就结束了吗?
没有。
适应性免疫系统
“天下武功,唯快不破”,病毒增殖的速度超乎你的想象。
如果是普通的病毒,经过这样的战术安排,几天就被消灭干净了。流感病毒、鼻病毒经过6~7小时就可以在一个细胞中复制成千上万个个体。腺病毒在一个细胞中最多可制造出10万个个体。所以,看似牢不可破的战术,在病毒疯狂增殖的情况下,威力还是显得微弱了些。而且,这些病毒在战斗中也是很机智的,它们会干扰“干扰素”,打倒信号兵也就阻止了援兵的到来。此时,报信的人就变成了巨噬细胞或树突细胞,它们把病毒残骸送到适应性免疫系统那里,让适应性免疫系统认清入侵者的身份,开启联合作战。
如果说先天免疫系统的作战是“普适”的,用同一个招式对付各种病毒,那么,适应性免疫系统就是个性化作战。
杀伤性T细胞出战。已经对病毒残骸做了仔细分析的它们开始寻找被病毒入侵的细胞,而那些被入侵的细胞也会向杀伤性T细胞做出暗示——细胞表面释放出一种蛋白质,这时杀伤性T细胞会毫不迟疑地迅速杀死这些细胞。这也就意味着,细胞与体内的病毒同归于尽。接下来吞噬细胞会吞噬这些死亡细胞,清理现场。
在适应性免疫系统派出杀伤性T细胞的同时,也开始生产抗体。这个抗体是B细胞分化的浆细胞生产的。抗体有针对性地附着在病毒身上,让其失去活力,并与补体一起标志病毒身份,让白细胞大军吞噬它们。
此时,我们的身体就应该康复了。但体内的免疫系统并没有完全休息。
适应性免疫系统会将这次战役“存档”,让身体产生记忆B细胞和记忆T细胞,当我们身体再次受到这样的病毒攻击时,就不会这么兴师动众了,病毒刚进入身体,就会有大量抗体和杀伤性T细胞将它们一网打尽。
有句话是“杀不死我的,必使我强大”,人类正是有这样的免疫机制,才能在历史长河中生存下来。
2019新型冠状病毒(COVID-19)
对于2019新型冠状病毒,我们的免疫系统为什么显得那么脆弱呢?
首先,由于这个病毒能开启拥有血管紧张素转化酶2(ACE2)的“锁”,ACE2广泛分布在暴露的黏膜细胞上,如呼吸道、消化道、眼结膜等,这就决定了它的感染途径比其他病毒更广,入侵范围更大。
其次,相比DNA病毒,RNA病毒的突变频率更高。COVID-19是RNA病毒,它进入细胞后会启动RNA聚合酶(导致高突变的RNA复制机器),让自己变得更“凶残”。
最后,待病毒大军迅速扩建后,免疫系统对它的攻击只有勉强应对。而且适应性免疫系统也从未见到过这样的病毒,一时不知如何出兵才好。随后,面对浩浩****的陌生病毒,免疫系统又出现了过激反应,造成细胞因子风暴,也就是说在与病毒的战斗中,免疫细胞觉得很多正常细胞也是病毒,总觉得兵力不够,便不断地召唤细胞因子,召唤来的细胞因子再次召唤细胞因子,因此,就形成了细胞因子风暴。在这样的细胞因子风暴下,病毒和正常细胞均受到攻击,最终导致肺部的纤维化,肺部无法完成呼吸功能,进而导致各个脏器功能损害。
这样看来,免疫系统在与病毒的战斗中起到至关重要的作用。
对于小儿来说,他们的免疫系统并不健全,而且他们来到这个世界不久,对各种细菌和病毒的识别能力也很弱,所以他们一旦受到细菌或病毒感染,免疫系统可以说是弱不禁风的。
因此,建议家长朋友注意宝宝生活环境的卫生,勤给宝宝洗手,不带宝宝去人多的地方。家人患有病毒性感冒等疾病时要避免近距离接触宝宝,更不能去亲吻他们;如果避免不了与宝宝一起活动,最好戴上口罩。
曹主任说
据了解,肌肉锻炼可以增强肺活量,而肺活量的增加有利于提高肺部抵抗力。如何为软糯的小宝宝锻炼肌肉呢?家长可以主动为他们做运动。比如,握住他们的手腕,为他们的上肢做伸展运动;握住他们的脚踝,为他们的下肢做屈伸运动。如果他们能趴着,可以让他们做抬头运动,以提高他们的颈部肌肉强度。如果能爬,就让他们多爬动,增强四肢肌肉的协调能力。