小兒急性胰腺炎
(一)發(fā)病原因
兒童胰腺炎的病因與成人顯著不同。成人急性胰腺炎的病因主要是膽石癥,慢性感染,腫瘤及酗酒等。兒童的常見病因是病毒感染、外傷、多系統(tǒng)疾病和胰膽管系統(tǒng)的先天畸形,其中以病毒感染為最重要的可引起兒童胰腺炎的病因。然而尚有大約30%的患兒病因不明。
1.感染 繼發(fā)于身體其他部位的細菌或病毒等各種感染。
(1)病毒:如急性流行性腮腺炎病毒、麻疹病毒、風疹病毒、柯薩奇病毒、??刹《尽⒓仔秃鸵倚透窝撞《?、巨細胞病毒等都可引起急性胰腺炎。其中流行性腮腺炎病毒引起的胰腺炎是較常見的。在小兒患流行性腮腺炎時,約50%病人的胰腺受到不同程度的影響。上海新華醫(yī)院統(tǒng)計662例流行性腮腺炎中有2例并發(fā)胰腺炎。近年報道,間質(zhì)性胰腺炎是風疹病毒感染的又一種表現(xiàn),并為尸體解剖證實。風疹病毒亦被胰腺組織培養(yǎng)證實。
(2)寄生蟲感染:在亞洲地區(qū)寄生蟲感染也是一種多見的原因,如蛔蟲、肝吸蟲引起的上行性感染、梗阻可導致急性胰腺炎的發(fā)生。
(3)細菌感染:如沙門菌、痢疾桿菌、彎曲菌、鉤端螺旋體感染可伴急性胰腺炎,臨床見于肺炎、菌痢、扁桃腺炎等,但多是由于其毒素引起。國內(nèi)有小兒傷寒并發(fā)急性胰腺炎的報道。
(4)支原體感染:另外,支原體感染也可引起急性胰腺炎,并且胰腺炎可以是支原體感染的首發(fā)表現(xiàn)。
2.消化道疾患 上消化道疾患或膽胰交界部位畸形,膽汁反流入胰腺,引起胰腺炎。兒童胰腺炎中僅有10%~16%是由先天性胰膽管異常引起的。如膽總管囊腫、十二指腸畸形、胰腺分裂癥等所伴發(fā)的常為復(fù)發(fā)性胰腺炎,病人的胰腺體尾部及部分頭部由較小的副胰管引流,其相對狹窄可使胰液排泄不暢。
膽石癥是成人中多見的急性胰腺炎的病因,而在兒童中很少見。兒童中多見的梗阻性原因是膽道蛔蟲癥。膽道蛔蟲嵌頓于共同通道,阻塞胰液的排出而致胰腺炎。
3.藥物和毒素 此病因在兒童中較成人少見。上海第二醫(yī)科大學附屬新華醫(yī)院統(tǒng)計,在應(yīng)用門冬酰胺酶(L-ASP)治療230例小兒急性淋巴細胞性白血病和Ⅳ期淋巴瘤的過程中,發(fā)生急性壞死性胰腺炎(ANP)6例(2.6%)。國外Joseph等報道丙戊酸治療10年后,引起壞死性胰腺炎1例。應(yīng)用大量腎上腺激素、免疫抑制藥、嗎啡等可引起急性胰腺炎。
4.全身性疾病 可并發(fā)于全身系統(tǒng)性疾病,如:系統(tǒng)性紅斑狼瘡、過敏性紫癜、甲狀旁腺功能亢進癥,皮膚黏膜淋巴結(jié)綜合征、溶血性尿毒綜合征及炎癥性腸病等都可伴發(fā)胰腺炎。此類疾病因血管炎累及胰腺和其他臟器的血管,引起血管壁的炎癥、壞死、血栓形成而致壞死性胰腺炎。
5.外傷 急性胰腺炎可由于各種腹部鈍挫傷引起,常見于自行車碰撞、車禍等。在兒童胰腺炎病因統(tǒng)計中,外傷原因占13%~30%。胰管中段跨越脊柱,特別容易受傷、折斷。輕者僅為血腫,無實質(zhì)性損傷;重者可有胰導管破裂,胰液外溢,再加血供障礙及感染等因素可導致急性出血壞死性胰腺炎。
6.內(nèi)分泌和代謝性疾病 在兒童中此類病因少見。
(1)高血鈣:可以刺激胰酶的分泌,活化胰蛋白酶及形成胰管結(jié)石,從而引起急性胰腺炎。全胃腸道外營養(yǎng)(TPN)時偶爾可致高血鈣而發(fā)生胰腺炎。
(2)高脂血癥:高脂血癥引起胰腺炎的最早期損傷是在胰腺的小血管。三酰甘油受脂酶的作用,釋放出游離脂肪酸,作用于胰腺小血管的內(nèi)皮,引起血管損傷及血栓形成。
(3)營養(yǎng)不良:低蛋白飲食可導致胰腺萎縮、纖維化及結(jié)石形成。
(4)代謝性疾病:如乳酸血癥、丙酸血癥、糖原累積癥Ⅰ型、同源性胱氨酸尿等。其發(fā)病機制未明,有些患者的原發(fā)病未獲診斷而在發(fā)作時常被診斷為特發(fā)性胰腺炎。
(5)糖尿?。涸趦和蘑裥吞悄虿〖巴Y酸中毒時,由于唾液淀粉酶增高而出現(xiàn)淀粉酶血癥。但伴發(fā)急性胰腺炎少見。
7.遺傳性胰腺炎 遺傳性胰腺炎是一種常染色體隱性遺傳性疾患,常在一個家族中有多個發(fā)病,患者無性別差異,多見于白色人種?;颊叱T谟啄觊_始發(fā)生典型的急性胰腺炎,以后轉(zhuǎn)為慢性反復(fù)發(fā)作,逐漸導致胰腺的鈣化、糖尿病和脂肪瀉。
(二)發(fā)病機制
急性胰腺炎的病理生理是酶原在胰腺內(nèi)被過早激活為有活性的消化酶,且同時伴胰酶向腸腔內(nèi)排泌受阻。在生理情況下,胰腺有一系列保護機制以使胰腺實質(zhì)免受蛋白水解酶的損害,其中主要因素是腺泡細胞內(nèi)的酶原以非活化的形式存在。胰腺中的酶均在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成,然后移行至高爾基體進行組合。這些酶均以非活性形式貯存在有膜限制的酶原顆粒內(nèi)。這些顆粒和胰腺細胞漿內(nèi)均含有胰蛋白酶抑制物,活性酶不會釋放至腺細胞漿內(nèi),而是在酶顆粒膜與腺細胞膜融合后直接進入管腔。酶原在腸腔內(nèi)被刷狀緣的腸激酶啟動激活,首先激活胰蛋白酶原,形成胰蛋白酶。
1.各種胰酶被激活 急性胰腺炎的發(fā)病機制十分復(fù)雜,一般常見致病因素可使胰腺腺泡細胞分泌增多,胰管內(nèi)壓力增高,并致胰小管和胰腺腺泡破裂,胰液外溢,并與胰實質(zhì)和胰外組織接觸,此時胰液中各種胰酶被激活并產(chǎn)生自體消化作用(autodigestion),引起胰腺組織水腫、出血或壞死。急性胰腺炎發(fā)病機制中最先的一步就是胰蛋白酶原在腺泡細胞內(nèi)被提前激活為胰蛋白酶。胰蛋白酶原由一種溶酶體水解酶-組織蛋白酶B激活為胰蛋白酶。然后胰蛋白酶再將多種酶原轉(zhuǎn)變活性酶,包括磷脂酶A2、彈性酶及羧肽酶等,溢入胞漿后通過基側(cè)膜滲漏至間質(zhì)組織引起自身消化過程。胰蛋白酶同時可激活補體和激肽系統(tǒng)。在實驗性胰腺炎中,激活的胰酶中最具毒性的是脂肪酶,其次是彈性酶和磷脂酶A2,胰蛋白酶的毒性最低。脂肪酶導致胰周脂肪壞死,損傷的脂肪細胞可產(chǎn)生有害因子,更加重周邊腺泡細胞的損傷。彈性蛋白酶可使血管壁彈力纖維溶解,致胰血管破裂、出血和壞死。胰血管舒緩素能催化激肽原為緩激肽,兩者引起血管擴張,血管壁通透性增加,白細胞滲出和疼痛。胰蛋白酶和糜蛋白酶能引起組織水腫、出血和壞死。磷脂酶A2使卵磷脂變成具有細胞毒性的溶血卵磷脂,引起胰腺組織壞死,并可破壞肺泡表面卵磷脂致肺損傷。急性胰腺炎時可能參與的酶有多種,主要酶類的病理生理機制如下:
(1)磷脂酶A:正常人體內(nèi)磷脂酶A(PLA)是以未活化的酶前體形式分布于胰腺。急性胰腺炎時被激活的PLA有兩個作用:
①水解腺泡細胞內(nèi)的卵磷脂,生成游離脂肪酸(FFA)和溶血卵磷脂,溶血卵磷脂能使細胞膜崩解,從而使細胞內(nèi)各種消化酶釋放出,造成胰腺出血壞死和全身多器官損傷。
②PLA的活化導致溶酶體膜的損害和溶酶體酶的釋放,進一步引起胰酶的激活和自身消化。
(2)血栓素A2(TXA2):在PLA從膜磷脂分解為游離脂肪酸和溶血卵磷脂的過程中,產(chǎn)生了一種強烈血管收縮物質(zhì)—血栓素A2(TXA2),并導致胰腺組織血供障礙、細胞內(nèi)溶酶體膜破壞和細胞質(zhì)內(nèi)鈣離子增加。
(3)胰蛋白酶:胰蛋白酶原可以自身激活為胰蛋白酶,而胰蛋白酶可以激活各種胰酶原,使其具有活性。胰蛋白酶中的第三變體——中胰蛋白酶(MT),其活性比胰蛋白酶強3倍,幾乎對所有胰蛋白酶的抑制因子都表現(xiàn)抵抗作用。
(4)彈力蛋白酶:除具有一般蛋白水解酶作用外,其特異作用主要是消化彈力纖維,尤其能使血管壁的彈力纖維溶解,致胰腺血管壞死、破裂出血。
(5)激肽酶:激肽酶原被胰蛋白酶激活后,轉(zhuǎn)變?yōu)榧る拿?,并將血中激肽酶原分解為具有血管活性的物質(zhì),這些胰血管活性物質(zhì)可強烈地擴張血管及增加毛細血管通透性,使有效循環(huán)血容量降低,導致血壓下降或休克;激肽又是致痛物質(zhì),可產(chǎn)生劇烈的內(nèi)臟疼痛;此外激肽還可引起組織胺釋放與白細胞集聚。
(6)溶酶體酶:溶酶體是含有高濃度酸性水解酶并具有潛在酶反應(yīng)的細胞質(zhì)內(nèi)顆粒,被稱為“細胞內(nèi)消化系統(tǒng)”。急性胰腺炎時酶原的激活可通過溶酶體水解酶的作用發(fā)生在胰腺腺泡細胞內(nèi)。胰蛋白酶原在腺泡細胞內(nèi)被溶酶體酶激活是胰酶自身消化和胰腺組織出血壞死的關(guān)鍵一步。在急性胰腺炎早期即可觀察到腺細胞內(nèi)出現(xiàn)含有胰蛋白酶和溶酶體酶的大空泡。
正常情況下,胰腺能分泌多種抗胰蛋白酶因子,阻止胰蛋白酶的自身激活和自身消化。急性胰腺炎時這種作用減弱,加重了胰蛋白酶活性復(fù)合物,對機體造成損害。此外急性胰腺炎時氧自由基可以引起蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)和多糖等大分子損傷,最終使胰腺內(nèi)毛細血管壁通透性增加,胰腺水腫、出血以及組織變性、壞死加重,但不影響酶的活化。
2.內(nèi)毒素血癥 急性胰腺炎時內(nèi)毒素血癥的發(fā)生率甚高,內(nèi)毒素主要來源于腸道,而且是發(fā)生多器官衰竭以及死亡的主要原因。內(nèi)毒素是革蘭陰性細菌胞壁中的類脂多糖體,它在胰腺的發(fā)病中可能涉及以下幾個方面:
(1)非特異性地與細胞膜結(jié)合,干擾細胞膜的正常功能。
(2)直接破壞單核吞噬細胞系統(tǒng)細胞內(nèi)的溶酶體膜,造成細胞損害。
(3)損害線粒體結(jié)構(gòu),影響ATP酶和氧化磷酸化耦聯(lián)過程,使能量代謝發(fā)生障礙。
(4)改變機體的免疫功能。
(5)引起機體一系列病理變化,主要影響血管舒縮功能,激活血管活性物質(zhì),使血小板和白細胞減少、降低血壓、發(fā)生DIC并導致多器官衰竭。
急性胰腺炎時胰腺產(chǎn)生和分泌的各種酶性有毒物質(zhì),除在胰腺和胰周引起組織水腫、出血、壞死外,酶性有毒物質(zhì)和壞死組織所產(chǎn)生的毒素可經(jīng)血液循環(huán)和(或)淋巴系統(tǒng)輸送到全身,產(chǎn)生全身臟器的并發(fā)癥,成為胰外器官損害的主要原因。
A.心臟的改變:急性胰腺炎時可出現(xiàn)不同程度的心臟改變,其原因:
a.有效循環(huán)血量不足。
b.酶性物質(zhì)直接損害心肌。
c.淋巴細胞和單核吞噬細胞浸潤心肌。
d.受損的心肌細胞將細胞內(nèi)鉀離子釋出,產(chǎn)生一時性局部高鉀血癥并影響心肌去極化的發(fā)生,出現(xiàn)異常心電圖,但此時血鉀并不一定升高。
e.腹痛經(jīng)迷走神經(jīng)反射可引起冠狀血管痙攣、心律失常等,此種反射性心臟抑制可出現(xiàn)心源性休克。
f.胰酶經(jīng)淋巴系統(tǒng)進入心包引起心外膜脂肪壞死、心包炎或心包積液。
g.急性胰腺炎時的低血鈣可能會影響心肌的傳導系統(tǒng)。
B.休克的機制:引起休克原因:
a.劇烈腹痛。
b.嘔吐、腹腔內(nèi)及腹膜后滲出等因素可致有效循環(huán)血量不足。
c.胰腺、胰周及胃腸道大量出血。
d.心肌受損害。
e.感染中毒等。
C.呼吸功能受損的機制:急性胰腺炎時常伴有呼吸功能受損,輕者可有低氧血癥,重者可引起呼吸功能衰竭。其主要原因有:
a.磷脂酶可使肺泡表面活性磷脂量減少,使肺泡充氣不佳而形成肺不張狀態(tài)。
b.組織分解產(chǎn)物(血管活性激肽)引起肺泡的毛細血管壁損害。
c.腹痛、腹水、腹脹等引起膈肌運動受限,胸腔有滲出,影響下葉肺泡的充氣和交換。
d.三酰甘油分解釋放出大量的游離脂肪酸,使肺順應(yīng)性減低。常見的肺部病理改變?yōu)椋悍蝺?nèi)動靜脈短路開放,進而破壞肺泡膜的毛細血管,肺血管水分外滲而形成肺間質(zhì)和肺泡水腫。肺間質(zhì)水腫,尤其是毛細支氣管周圍水腫,使肺通氣量減少,也影響或限制充氣,重度水腫可使肺泡萎陷且難以逆轉(zhuǎn)。
3.按其病理變化可分2型 兒童急性胰腺炎發(fā)作時,白細胞激活也對全身病變起到很重要的作用。中性粒細胞被激活后,產(chǎn)生彈性蛋白酶及過氧化離子引起內(nèi)皮損傷。此外,還有巨噬細胞、單核細胞、淋巴細胞等在胰腺和其他組織釋出各種炎癥遞質(zhì),如血小板活化因子、氧反應(yīng)性物質(zhì)及細胞因子??煞譃榧毙运[型及急性壞死型:
(1)水腫型胰腺炎(間質(zhì)型):此型最常見,占85%~95%,胰腺全部或局部水腫、充血,體積增大,胰液的排出受阻,因而使血液及尿中淀粉酶增高。胰組織周圍可有少量脂肪壞死。組織學檢查有間質(zhì)水腫、充血和炎癥細胞浸潤,但無腺泡壞死,血管變化不明顯。
(2)出血壞死型胰腺炎(急性壞死型):病情兇險,約占小兒急性胰腺炎的10%,腺泡及脂肪組織壞死,血管壞死出血為本型的特點。胰管擴張,動脈血栓形成,有大量壞死滲出物。胰腺呈深紅色或紫黑色,也可見新鮮出血。胰腺周圍組織如網(wǎng)膜、腸系膜及腹膜后組織被波及,易引起繼發(fā)感染,大量滲出液包含胰液流入腹腔而引起彌漫性腹膜炎,富有消化力的胰液滲出,作用于脂肪豐富的大網(wǎng)膜、腸系膜及腸壁上,造成廣泛脂肪壞死灶,將脂肪分解為甘油和脂肪酸。后者又吸取血中鈣質(zhì)形成鈣化灶。血鈣可顯著降低而出現(xiàn)手足搐搦及休克現(xiàn)象,死亡率極高。胰腺實質(zhì)發(fā)炎時,胰島細胞也遭損害,影響糖代謝,故可并發(fā)糖尿病。治愈后可有纖維組織增生、假性囊腫形成和鈣化等。