大流感-歷史上最致命的瘟疫的史詩故事(第二十一章)_風聞
微信公众号_战争机器-2020-07-31 19:26
第二十一章
特別是在1918年,流感來得如此突然,以至於許多受害者都能記住他們知道自己生病的確切瞬間,如此突然,以至於在全世界範圍內,人們從馬背上摔下來,倒在人行道上的報道屢見不鮮。
死亡本身可以來得如此之快。著名的流行病學家、耶魯大學教授查爾斯-愛德華-温斯洛指出:“我們有很多病例,人們完全健康,卻在12小時內死亡。” 美國醫學會雜誌》刊登了數小時內死亡的報道。“一個強壯的人在下午4點出現了第一個症狀 在上午10點之前死亡” 在《西班牙夫人的瘟疫》中。1918 -1919年的流感大流行中,作家理查德-科利爾講述了這一點。在里約熱內盧,一名男子用完全正常的聲音向正在等街車的醫科學生西羅-維埃拉-達庫尼亞詢問情況,然後倒地身亡;在南非開普敦,查爾斯-劉易斯登上一輛街車,在回家的三英里路程中,列車長倒地身亡。在接下來的三英里內,街車上有六人死亡,包括司機。
劉易斯走下街車,步行回家。
首先引起病理學家注意的是肺部。醫師和病理學家曾多次看到那些死於肺炎的人的肺部。很多死於流感肺炎的人,看起來確實像這些正常的肺炎。而在疫情越晚的時候,受害者死亡的比例越高,屍檢結果與正常肺炎、細菌性肺炎相似。
那些死得很快的人,在第一次出現症狀後的一天甚至更短的時間內,然而,很可能是死於病毒本身壓倒性的大規模入侵。病毒破壞了肺部足夠多的細胞,阻礙了氧氣的交換。僅僅是這一點就很不尋常,令人費解。但那些在流感首發症狀出現兩天、三天、四天後死亡的男人和女人的肺部,與正常的肺炎完全沒有相似之處。他們更不尋常,更令人費解。
4月,芝加哥的一位病理學家曾將肺組織樣本寄給一家研究機構的負責人,並要求他 “把它作為一種新的疾病來看待”。在法國的英國病理學家曾在春天評論過奇怪的屍檢結果。卡普斯在6月曾向韋爾奇、科爾和其他檢查小組成員提及肺部的異常發現。韋爾奇本人在德文斯屍檢室看到的肺部讓他擔心這種疾病是一種新的疾病。
呼吸道的作用只有一個:將空氣中的氧氣轉移到紅細胞中。人們可以把整個系統想象成一棵倒立的橡樹。氣管--氣管將外界的空氣輸送到肺部,相當於樹幹。然後這個樹幹分成兩個大的分支,每個分支被稱為 “初級支氣管”,將氧氣輸送到右肺和左肺。每個初級支氣管在進入肺部時,又細分為越來越小的支氣管、越來越小的分支,直到成為 “支氣管”。(支氣管有軟骨,有助於給肺提供一種建築結構,支氣管沒有軟骨)。
每個肺本身都會細分為肺葉--右肺有三個,左肺只有兩個。肺葉共細分為19個小袋。在這些小袋中,像葉子一樣從較小的支氣管和支氣管中生長出來的,是一簇叫做肺泡的小囊。它們很像微小但多孔的氣球,一般人有3億個。肺泡的作用與葉子在光合作用中的作用相當。在肺泡中,氧氣實際轉移到血液中。
心臟的右側將沒有氧氣的血液泵入肺部,在那裏,血液進入毛細血管,這是最小的血管,非常小,以至於單個血細胞經常以單行方式移動。毛細血管包圍着肺泡,氧分子在循環經過肺泡時,會滑過肺泡組織的膜,附着在紅細胞的血紅蛋白上。拾取氧氣後,血液回到心臟左側,通過動脈泵送到全身。(人體的全部血液供應每分鐘都要經過肺部。)在動脈中,紅血球攜帶着氧氣,呈鮮紅色;在靜脈中,如手腕上可見的靜脈,同樣沒有氧氣的細胞呈藍色。當肺部不能給血液供氧時,身體的一部分,有的甚至整個身體都會變成藍色,造成紫紺。缺氧的時間如果延長,會損害並最終殺死身體的其他器官。
健康的肺組織是輕的、海綿狀的、多孔的,比水輕得多,是良好的聲音絕緣體。醫生對健康病人的胸部進行檢查時,幾乎聽不到聲音。當正常的肺組織被操作時,它會 “吱吱作響”:當肺泡中的空氣逸出時,會發出類似於摩擦毛髮的噼啪聲。
充血的肺部聽起來與健康的肺部不同:堅實的組織會將呼吸聲傳導到胸壁上,所以有人聽可以聽到 “嘎吱嘎吱 “的聲音,噼裏啪啦或喘息聲(儘管它也可以聽起來要麼沉悶,要麼亢奮)。如果充血的密度和範圍足夠大,肺部就會 “鞏固”。
在支氣管肺炎中,細菌--而且很多種類的細菌都能做到這一點--會侵入肺泡本身。免疫系統細胞會跟隨它們到那裏,抗體、液體和其他蛋白質和酶也會跟着去。受感染的肺泡會因這些物質而變得緻密,從而阻止它向血液輸送氧氣。這種 “鞏固 “出現在支氣管周圍的斑塊中,感染通常是相當局部的。
在大葉性肺炎中,整個肺葉都會合並,變成肝臟樣的腫塊--因此用 “肝化 “一詞來形容它。肝化的肺葉可以根據疾病的不同階段變成不同的顏色;例如,灰色的肝化表明各種白血球已經湧入肺部以對抗感染。患病的肺部還包括溶解細胞的殘渣,以及各種蛋白質,如纖維蛋白和膠原蛋白,這些都是身體修復損傷的努力的一部分。(這些修復努力可能會導致自己的問題。當過多的纖維蛋白干擾肺部的正常功能時,就會發生 “纖維化”)。)
大約三分之二的細菌性肺炎和更高比例的大葉性肺炎是由一組細菌引起的,即肺炎球菌的各種亞型。(肺炎球菌也是腦膜炎的第二大病因。)毒性肺炎球菌可以在幾個小時內傳播整個肺葉。即使在今天,在20%到30%的大葉性肺炎病例中,細菌也會通過血液傳播感染身體的其他部位,許多受害者仍然會死亡。一些發紺在大葉性肺炎中並不罕見,但大部分肺部往往還是正常的樣子。
1918年,病理學家在解剖時確實看到了通常的大葉性肺炎和支氣管肺炎對肺部造成的正常破壞。但那些在大流行期間迅速死亡的人的肺,那些連韋爾奇都感到困惑的肺,那些肺就不同了。一位病理學家説:“體徵很混亂。很少發現典型的合併現象。” 還有一位 “舊的病變分佈分類法是不恰當的” 另一位病理學家説: “本質上是左輪壁的毒性損傷以及血液和液體的滲出 在其中一些病例中幾乎找不到細菌作用的證據。”
在《美國醫學會雜誌》報道的一次討論中,幾位病理學家一致認為:“病理圖景令人震驚,與這個國家通常所見的任何類型的肺炎都不一樣。 肺部病變複雜多變,讓人印象深刻,在性質上與過去20年中所做的數千例屍體解剖中常見的任何東西都完全不同。” 正常情況下,當肺部被切除時,它們會像泄氣的氣球一樣塌陷。但現在不是。現在它們是飽滿的,但不是空氣的。在細菌性肺炎中,通常感染在肺泡內,在小囊內肆虐。在1918年,雖然肺泡有時也會被侵入,但肺泡之間的空間卻被填滿了。這個空間,佔了肺部體積的大部分,裏面充滿了被破壞的細胞碎片和免疫系統的每一個元素,從酶到白血球。而且裏面充滿了血液。
還有一位觀察家總結説,他在肺部看到的 “急性死亡 “的證據 “是一種病變,這種病變在其他類型的肺部感染中不會發生。在流感中,它是特徵性的病變”。
受害者的肺部被撕裂的結果,實際上是免疫系統對病毒攻擊的附帶損害。由於呼吸道必須讓外界的空氣進入人體的最內部,所以它的防禦能力極強。肺部成了入侵者和免疫系統之間的戰場。在這個戰場上,沒有什麼東西是站得住腳的。
免疫系統遠在肺部之前就開始了防禦,唾液中的酶可以消滅一些病原體(包括HIV,它在大多數體液中安家,但在唾液中卻不能,因為唾液中的酶可以殺死它)。然後,它提出了物理障礙,如過濾大顆粒的鼻毛和喉嚨的尖鋭轉彎,迫使吸入的空氣與呼吸通道的兩側相撞。
這些通道上有粘液,可以捕獲生物體和刺激物。在粘液層下有一層 “上皮細胞”,從它們的表面延伸出 “纖毛”,類似於小毛髮,像小船槳一樣,以每分鐘1000到1500次的頻率不斷向上掃動。這種掃蕩運動可以將外來的有機物從它們可以紮根和發起感染的地方移開,並向喉部上移。如果有東西在上呼吸道立足,身體首先會嘗試用更多的液體將其沖走--這就是典型的流鼻涕--然後用咳嗽和噴嚏將其排出。
這些防禦措施就像抬起手臂擋住一拳一樣,對肺部沒有任何傷害。即使身體反應過度,這通常也不會造成嚴重的傷害,儘管增加的粘液量會阻塞空氣通道,使呼吸更加困難。在過敏症中,這些同樣的症狀發生是因為免疫系統確實反應過度)。
還有更積極的防禦措施。巨噬細胞和 “自然殺手 “細胞--這兩種白血球會尋找並消滅所有外來入侵者,不像免疫系統的其他元素只攻擊特定的威脅--在整個呼吸道和肺部巡邏。呼吸道中的細胞會分泌酶,攻擊細菌和一些病毒(包括流感),或者阻止它們附着在黏液下面的組織上,這些分泌物也會帶來更多的白細胞和抗菌酶進行反擊;如果入侵者是病毒,白細胞還會分泌干擾素,可以阻止病毒感染。
這些防禦功能都非常好,所以肺部本身雖然直接暴露在外界空氣中,但正常情況下是無菌的。
但是當肺部真的受到感染時,其他的防禦系統,致命的、暴力的防禦系統就會發揮作用。因為免疫系統的核心是一台殺人機器。它以感染的生物體為目標,用複雜的武器庫--其中一些是野蠻的武器--進行攻擊,然後中和或殺死入侵者。
然而,殺戮與過度殺戮、反應與過度反應之間的平衡是很微妙的。免疫系統可以表現得像一支特警隊,把人質和劫持者一起殺死,也可以像軍隊一樣,為了拯救村莊而摧毀村莊。
尤其是在1918年,這個平衡問題在病毒與免疫系統、生與死的戰爭中起到了至關重要的作用。病毒入侵肺部的效率往往很高,以至於免疫系統不得不對其展開大規模的反應。在出現第一個症狀幾天後,殺死年輕人的不是病毒。兇手是大規模的免疫反應本身。
病毒正常情況下會附着在上皮細胞上,上皮細胞就像管子裏的保温層一樣,遍佈整個呼吸道,一直到肺泡。流感病毒侵入人體後15分鐘內,其血凝素尖峯就開始與這些細胞上的唾液酸受體結合。這些尖峯一個接一個地附着在受體上,每個尖峯都是一個抓鈎,將病毒與細胞結合得越來越緊。一般來説,在病毒侵入細胞後約10小時,細胞就會爆裂開來,釋放出1000到10000個能夠感染其他細胞的病毒。即使是最低的繁殖速度--1000乘以1000乘以1000,以此類推--人們也很容易理解,為什麼受害者前一刻還覺得非常健康,下一刻就崩潰了,就在第五或第六代病毒成熟並感染細胞的時候。
同時,病毒也在直接攻擊免疫系統,破壞人體的自我保護能力,病毒會抑制干擾素的釋放,而干擾素通常是人體對抗病毒感染的第一武器。1918年,抑制免疫系統的能力是如此明顯,以至於研究人員即使在被流感大流行淹沒的時候,也注意到流感患者對其他刺激的免疫反應減弱;他們用客觀的測試來證明這一點。
即使是輕度的流感病毒也能徹底地、完全地剝奪上呼吸道的上皮細胞,使其裸露在外,生生地把喉嚨剝離出來。修復過程在幾天內開始,但需要數週時間)。
一旦感染站穩腳跟,免疫系統最初的反應是發炎。免疫系統可以在感染部位發炎,引起那裏的紅腫、發熱和腫脹,也可以通過發熱使整個身體發炎,或者兩者兼而有之。
炎症的實際過程涉及某些白血球釋放被稱為 “細胞因子 “的蛋白質。白細胞有很多種,有幾種白細胞攻擊入侵的生物體,而其他 “幫助者 “細胞管理攻擊,還有一些細胞產生抗體。細胞因子的種類更多。有些細胞因子直接攻擊入侵者,如干擾素,它攻擊病毒。有些則充當傳遞命令的信使。例如巨噬細胞會釋放 “GM CSF”,它代表 “粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子”;GM CSF會刺激骨髓中產生更多的巨噬細胞以及粒細胞(另一種白血球)。一些細胞因子還能將信息傳遞到通常被認為不屬於免疫系統的身體部位;一些細胞因子可以影響下丘腦,下丘腦的作用就像身體的恆温器。當這些細胞因子與下丘腦的受體結合時,體温就會上升;整個身體就會發炎。發熱是免疫反應的一部分;一些病原體在較高的温度下生長不良)。在流感中,發燒常規性地攀升到103華氏度,並且可以更高。
但細胞因子本身也有毒性作用。流感在呼吸道以外的典型症狀--頭痛和身體疼痛,不是由病毒引起的,而是由細胞因子引起的。比如細胞因子刺激骨髓製造更多白細胞的副作用,很可能就是骨頭疼的原因。
細胞因子也會造成更嚴重和永久性的傷害。“腫瘤壞死因子”,舉個例子,這是一種細胞因子,它的名字來自於它殺死癌細胞的能力--實驗室裏暴露在TNF下的腫瘤會直接融化;它還能幫助提高體温,刺激抗體的產生。但是TNF的殺傷力非常大,而且不僅僅是對病變的細胞。它還能破壞健康的細胞。事實上,它可以殺死整個身體。TNF是一種毒素,也是引起中毒性休克綜合徵的主要原因,而且它並不是唯一的毒性細胞因子。
常規情況下,在流感病毒在肺部本身獲得穩固的立足點之前,身體就會抵禦流感病毒。但在1918年,病毒往往不僅成功地感染了上呼吸道的上皮細胞,而且一直順着呼吸道進入肺部最裏面的聖殿,進入肺泡的上皮細胞。這就是病毒性肺炎。
免疫系統跟隨病毒進入肺部,並在那裏發動了戰爭。在這場戰爭中,免疫系統毫不退縮。它動用了所有的武器 它殺人了 它特別用 “殺傷性T細胞 “來殺人,這是一種白血球,當人體自身的細胞被病毒感染時,它就會對其進行攻擊,它用有時被稱為 “細胞因子風暴 “的方式來殺人,這種大規模的攻擊使用了人體所擁有的所有致命武器。
將血液移過肺泡的毛細血管同樣提供了這種攻擊。毛細血管擴張,將液體、每一種白血球、抗體、免疫系統的其他元素和細胞因子湧入肺部。然後這些細胞因子和其他酶幾乎消滅了毛細血管。更多的液體湧入肺部。肺泡內的細胞被破壞了,如果它們能在病毒中存活的話。肺泡內側形成了粉紅色的玻璃膜,稱為透明膜。一旦這些膜形成,“表面活性劑”--一種滑膩的、類似肥皂的蛋白質,可以降低表面張力,緩解氧氣進入紅血球的傳遞,就會從肺泡中消失。更多的血液湧入肺部。身體開始產生纖維狀結締組織。肺部區域被細胞碎片、纖維蛋白、膠原蛋白和其他物質所包圍。蛋白質和液體充滿了細胞之間的空間。
諾貝爾獎獲得者麥克法蘭-伯內特描述了肺部發生的情況。“急性炎症注射……支氣管樹的大部分上皮迅速壞死,一直到最小的支氣管,尤其是支氣管。 基本上是對肺泡壁的毒性破壞和血液和液體的滲出。 在小支氣管發生阻塞的區域繼續滲出液體,最終會產生無氣區。”
免疫系統會隨着年齡的增長而發生變化。年輕人的免疫系統是人羣中最強的,最能發動大規模的免疫反應。通常情況下,這使他們成為人羣中最健康的元素。然而,在某些條件下,這種力量就變成了弱點。
1918年,年輕人的免疫系統對病毒產生了大規模的反應。這種免疫反應使肺部充滿了液體和碎片,使氧氣的交換無法進行。免疫反應殺死了人。
1997年香港爆發的流感,一種新的病毒從雞跳到人身上,只造成6人死亡,而且它不適應人類。為了防止這種情況的發生,100多萬隻雞被宰殺,疫情被大量研究。在屍檢中,病理學家注意到了極高的細胞因子水平,甚至發現骨髓、淋巴組織、脾臟--所有參與免疫反應的器官--以及其他器官本身都受到了免疫系統變節的攻擊。他們認為,這證明 “綜合徵[是]以前沒有描述過的流感”。事實上,1918年的調查人員也曾看到過同樣的情況。
這仍然是流感,只是流感。
在20世紀70年代,醫生們開始認識到肺部的一種病理過程,這種病理過程可能有很多原因,但一旦開始,看起來是一樣的,接受的治療也是一樣的。他們稱之為ARDS,即急性呼吸窘迫綜合徵的縮寫。幾乎所有給肺部帶來極度壓力的事情都能引起ARDS:接近溺水、吸入煙霧、吸入有毒煙霧(或毒氣)……或者流感病毒性肺炎。今天的醫生在看1918年的肺部病理報告時,會立即將這種情況定為ARDS。
一位肺科專家將ARDS描述為 “肺部內部的灼傷”。這是一種虛擬的肺組織的灼燒。當病毒性肺炎導致這種情況時,旨在消滅入侵者的免疫系統毒素是什麼,實際上是在肺部燃燒,燒焦組織。
無論ARDS的原因是什麼,即使在今天,一旦肺部開始瓦解的過程,也沒有辦法阻止。唯一的護理是支持性的,讓受害者活着,直到他或她能夠恢復。這需要現代重症監護室的所有技術。然而,即使有最好的現代護理,即使有比1918年更高效和有效的氧氣管理,在不同的研究中,ARDS患者的死亡率從40%到60%不等。如果沒有重症監護--醫院的重症監護室牀位很少--死亡率將接近100%。
(2003年,一種引起SARS的新型冠狀病毒 “嚴重急性呼吸綜合徵 “在中國出現,並迅速蔓延到世界各地。冠狀病毒引起的感冒估計佔所有感冒的15%到30%,和流感病毒一樣,感染上皮細胞。當引起SARS的冠狀病毒確實殺死了,它經常通過ARDS殺死,儘管由於病毒複製比流感慢得多,ARDS的死亡可以在第一次症狀後幾周內出現)。)
在ARDS中,死亡的原因有很多。肺部以外的器官由於得到的氧氣太少而衰竭。肺部可能充滿液體,以至於心臟的右心室無法排空,因此受害者溺水而亡。試圖將血液泵出肺部的壓力會導致心臟衰竭。或者,受害者可能只是死於疲憊:他或她必須快速呼吸以獲得足夠的氧氣,以至於肌肉變得疲憊不堪。呼吸就這樣停止了。
ARDS絕對不能解釋1918年和1919年所有的流感死亡,甚至不能解釋其中的大部分。它只解釋了那些在幾天內死亡的人,也解釋了為什麼有那麼多年輕健康的人死亡。雖然流感幾乎肯定會使一些人以與肺部關係不大的方式死亡--例如,一些人本來就很脆弱的心臟無法承受與疾病作鬥爭的額外壓力--但絕大多數非ARDS的死亡來自細菌性肺炎。
上皮細胞的破壞消除了清除呼吸道大量細菌的掃蕩作用,病毒也破壞或耗盡了免疫系統的其他部分。這樣一來,口腔的正常菌羣就可以毫無阻礙地進入肺部。最近的研究還表明,流感病毒上的神經氨酸酶使一些細菌更容易附着在肺部組織上,在病毒和這些細菌之間形成了致命的協同作用。而在肺部,細菌開始生長。
細菌性肺炎在某人患流感後一週、兩週、三週內發病,甚至包括看似輕微的流感病例。通常流感患者似乎恢復了,甚至回到了工作崗位,然後突然又因細菌性肺炎倒下了。
在死者中,有多大比例是死於病毒性肺炎和ARDS,又有多少人死於細菌性肺炎,我們無從得知。一般來説,寫過這次大流行的流行病學家和歷史學家都認為,絕大部分的死亡來自繼發性入侵者,來自可以用抗生素對抗的細菌性肺炎。
然而,軍隊的肺炎委員會的結論,對今天的影響卻令人不寒而慄。這個委員會由六七個美國最優秀的科學家組成,既進行了屍體解剖,又審查了其他人的病理報告;它在幾乎一半的屍體解剖中發現了今天所説的ARDS的跡象。韋爾奇的門徒、後來的耶魯醫學院院長米爾頓-温特尼茨(Milton Winternitz)進行的一項僅限於病理學的單獨研究也得出了同樣的結論。
這高估了死於ARDS的受害者的比例--實際上是死於流感病毒性肺炎--因為軍隊的研究只看了士兵的死亡情況,這些士兵都是年輕和其他方面健康的人,這個羣體最有可能被自己的免疫系統殺死。在總人口中,病毒性肺炎和ARDS不會佔死亡人數的比例那麼高。幾乎可以肯定的是,大多數的死亡都是由繼發性細菌感染引起的,但可能沒有人們所假設的那麼多。不過,對於那些擔心下一次流感大流行的人來説,這應該是一個小小的安慰。
1957年的流感大流行發生在抗生素的黃金時代,但即使在那時,也只有25%的死亡者僅有病毒性肺炎;四分之三的死亡來自併發症,一般是細菌性肺炎。從那時起,細菌耐藥性就成了醫學上的一大問題。如今,流感後的細菌性肺炎的死亡率仍約為7%,在美國的一些地區,35%的肺炎球菌感染對首選的抗生素有耐藥性。當金黃色葡萄球菌(一種因對抗生素的耐藥性而在醫院裏變得特別麻煩的細菌)成為次要入侵者時,死亡率--今天--上升到高達42%。這比1918年細菌性肺炎的總死亡率還要高。