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传播途径

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在医学、公共卫生和生物学中,传播是指引起传染病的病原体从被感染的宿主个体或群体向特定个体或群体传递,而不管另一个个体以前是否被感染;[1]该术语严格指微生物通过以下一种或多种方式直接从一个个体传播到另一个个体:液滴接触—对另一个人咳嗽或打喷嚏;直接身体接触—接触受感染的个人,包括性接触;间接物理接触—通常通过接触受污染的表面,包括土壤(污染物);空气传播—如果微生物能长时间停留在空气中;粪便-口腔传播——通常来自未洗手、因缺乏卫生设施和卫生方法而被污染的食物或水源,这是儿科、兽医和发展中国家的重要传播途径。

传播也可以是间接的,通过另一种生物体,媒介(如蚊子或苍蝇)或中间宿主(如猪体内的绦虫可以传播给食用不适当烹饪猪肉的人)。间接传播可能涉及人畜共患病,或者更典型地,更大的病原体,如生命周期更复杂的大型寄生虫。传播可以是本地的(即在同一地点的两个个体之间),也可能涉及微生物或受影响宿主的长距离传播。

1 定义和相关术语编辑

传染病病原体可以通过两种方式传播: (一)通过同一代的一个个体向另一个个体(同一年龄组的同龄人)水平传播。[2] 水平疾病传播可以通过直接接触(舔、碰、咬)或通过空气间接接触——咳嗽或打喷嚏(允许病原体在没有身体接触的情况下传播的媒介或污染物)传播。[3](二)通过垂直传播,将导致疾病的病原体从父母传给后代(如产前或围产期传播)。[4]

术语传染性描述了生物体进入宿主体内,存活和繁殖的能力,而病原体的传染性表明病原体相对容易传播到其他宿主。病原体的传播可以以多种方式发生,包括物理接触、被污染的食物、体液、物体、空气吸入或通过媒介生物。[5]

2 途径编辑

传播途径对流行病学家来说很重要,因为不同人群和不同群体之间的接触模式因社会经济、文化和其他特征而异。例如,由于缺乏清洁水源,个人和食品卫生水平低下,可能会导致疾病通过粪便-口腔途径传播的增加,如霍乱。不同群体之间此类疾病发病率的差异也能揭示疾病的传播途径。例如,如果注意到脊髓灰质炎在没有清洁水源的不发达国家的城市比在有良好管道系统的城市更普遍,我们可能会提出脊髓灰质炎通过粪便-口腔途径传播的理论。

2.1 空气传播

“空气传播是指通过含有传染性微生物的液滴核(蒸发液滴的残留物)传播的传染性物质。这些生物体可以在体外存活,并长时间悬浮在空气中。它们通过上呼吸道和下呼吸道感染他人。” [6] 通通常通过咳嗽或打喷嚏传播的疾病包括细菌性脑膜炎、水痘、普通感冒、流行性感冒、腮腺炎、链球菌性咽喉炎、肺结核、麻疹、风疹、百日咳、非典和麻风病。

2.2 液滴

“当咳嗽、打喷嚏或说话产生的呼吸液滴接触敏感的粘膜表面,如眼睛、鼻子或嘴时,就会发生液滴传播。传播也可能通过用手接触污染物,然后接触粘膜表面间接发生。呼吸液滴很大,不能悬浮在空气中,因此它们通常在很短的距离内传播。"[7]

含病原体的颗粒,也称为弗吕格液滴(以卡尔·弗吕格命名),直径为0.1-2 mm,通过蒸发减小成液滴核——可以长时间保持在空气中的小(直径小于100 μm)而干燥的颗粒[8]

通过液滴传播的生物体包括呼吸道病毒(例如流感、副流感病毒、腺病毒、呼吸道合胞病毒、人偏肺病毒)、百日咳博德特氏菌、肺炎球菌、白喉和风疹[9]

2.3 粪便- 口腔

在粪便-口腔途径中,粪便颗粒中的病原体从一个人传播到另一个人的嘴里。粪便-口腔疾病传播的主要原因包括缺乏足够的卫生设施和不良的卫生习惯,这些因素可以有多种形式。

粪便经口传播可以通过被污染的食物或水。当人们在使用厕所后、准备食物或护理病人前没有充分洗手时,就会发生这种情况。

粪便-口腔传播途径可能对发展中国家生活在城市贫民窟、无法获得适当卫生设施的人构成公共健康风险。在这里,排泄物或未经处理的污水会污染饮用水源(地下水或地表水)。饮用受污染水的人可能会被感染。印度等一些发展中国家的另一个问题是露天排便,这导致疾病通过粪便-口腔途径传播。

即使在发达国家,也有周期性的系统故障导致下水道溢流。这是例如霍乱、甲型肝炎、脊髓灰质炎、轮状病毒、沙门氏菌和寄生虫(例如蛔虫)的典型传染方式。

2.4 性接触

这是指在与他人发生性行为时可能感染的任何疾病,包括阴道或肛交或(不太常见的)口交(见下文)。传播或者直接发生在性交过程中接触的表面之间(细菌感染和引起疼痛的感染的通常途径),或者来自分泌物(精液或女性兴奋时分泌的液体)。这些分泌物携带的传染因子可以通过阴茎、阴道或直肠的微小伤口进入伴侣血流(这是病毒更常见的途径)。在第二种情况下,肛交的危险性要大得多,因为阴茎在直肠比阴道造成更多的伤口,而阴道更有弹性,也更容易适应。

一些通过性途径传播的疾病包括艾滋病毒/艾滋病、衣原体、生殖器疣、淋病、乙型肝炎、梅毒、疱疹和滴虫病。

口交

艾滋病毒和乙型肝炎等性传播疾病被认为通常不会通过口对口接触传播,尽管在口交期间生殖器和口腔之间可能会传播一些性传播疾病。就艾滋病毒而言,这种可能性已经确定非常低。它还导致生殖器感染中单纯疱疹病毒1型(通常是口腔感染的原因)的发病率增加,以及口腔感染中2型病毒(更常见的是生殖器感染)的发病率增加。

2.5 口头接触

主要通过口腔传播的疾病可以通过直接的口腔接触(如接吻)或间接的接触(如共用一个水杯或一支香烟)来传染。已知可通过接吻或其他直接或间接口腔接触传播的疾病包括通过液滴接触传播的所有疾病和(至少)所有形式的疱疹病毒,即巨细胞病毒感染、单纯疱疹病毒(特别是HSV-1病毒)和传染性单核细胞增多症。

2.6 直接接触

可通过直接接触传播的疾病称为传染性疾病(传染性与传染性不同;尽管所有传染病都是传染性的,但并非所有传染病都是传染性的)。如果在两次使用之间没有彻底清洗,这些疾病也可以通过共用毛巾(毛巾在两个身体上剧烈摩擦)或与身体紧密接触的衣物(例如袜子)传播。由于这个原因,传染病经常在学校爆发,因为在学校里,毛巾被共用,个人衣物在更衣室里可能被意外调换。

一些可通过直接接触传播的疾病包括香港脚、脓疱病、梅毒(在极少数情况下,如果未感染的人接触下疳)、疣和结膜炎。

2.7 垂直接触

这是从母亲到孩子(更少是从父亲到孩子),通常是在子宫内、分娩期间(也称为围产期感染)或在产后父母和子女身体接触期间。在哺乳动物中,包括人类,它也通过母乳(通过乳房传播)发生。可以通过这种方式传播的传染病包括:艾滋病毒、乙型肝炎和梅毒。许多共生生物是垂直传播的。

2.8 因医生的治疗而引起的

由于医疗程序引起的传播,如接触伤口、注射或移植受感染物质。一些可通过医疗途径传播的疾病包括:注射受污染的人生长激素、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等引起的克罗伊茨费尔特-雅各布病。

2.9 媒介生物传播的

媒介是一种本身不会引起疾病,但通过将病原体从一个宿主传播到另一个宿主而传播感染的生物体。[10]

媒介可以是机械的或生物的。一个机械载体在其体外携带一种传染性物质,并以被动的方式传播它。机械载体的一个例子是家蝇,它落在牛粪上,粪便中的细菌污染了它的附属物,然后在食用前落在食物上。病原体永远不会进入苍蝇体内。相比之下,生物媒介将病原体藏在体内,并以主动的方式将病原体传递给新的宿主,通常是叮咬。生物媒介通常是严重血液传播疾病的罪魁祸首,如疟疾、病毒性脑炎、南美锥虫病、莱姆病和非洲昏睡病。生物媒介通常是节肢动物,如蚊子、蜱、跳蚤和虱子,但不限于此。病原体的生命周期通常需要媒介。用于控制媒介传播的传染病的一种常见策略是通过杀死载体来中断病原体的生命周期。

3 跟踪编辑

跟踪传染病的传播被称为疾病监测。公共领域传染病的监测传统上是国家(国际)或地方一级公共卫生机构的责任。公共卫生人员依靠卫生保健工作者和微生物实验室向他们报告可报告疾病的病例。对综合数据的分析可以显示疾病的传播,是流行病学专业的核心。为了了解绝大多数非法定传染病的传播,要么需要在特定的研究中收集数据,要么可以挖掘现有的数据集,例如保险公司数据或抗菌药物销售情况。

对于机构内传播的疾病,如医院、监狱、疗养院、寄宿学校、孤儿院、难民营等;作为医院流行病学项目一部分,感染控制专家被雇用,他们将审查病历,以分析传播。

因为这些传统方法速度慢、耗时且劳动强度大,所以一直在寻找跟踪传播的代理。例如,流感病例中的一个代理是在一个州内卫生保健从业人员的某些哨点跟踪流感样疾病。[11] 研究发现,随着患流感人数的上升,流感相关网络搜索的频率总体上也在上升。研究网络查询的时空关系已经显示出接近流感[12] 和 登革热[13]的传播。

传染病传播的计算机模拟也已经被使用了。[14] 人类聚集会导致传染病的传播、季节性变化和爆发,如每年开学、训练营、每年朝觐等。最近,来自手机的数据已经被证明能够很好地捕捉人口移动,从而预测某些传染病的传播,如风疹。[15]

4 毒性与存活的关系编辑

病原体必须有办法从一个宿主传播到另一个宿主,以确保其物种的生存。传染源通常专门用于特定的传播方式。以呼吸途径为例,从进化的角度来看,导致宿主出现咳嗽和打喷嚏症状的病毒或细菌有很大的生存优势,因为它们更有可能从一个宿主体内被排出并被转移到另一个宿主体内。这也是许多微生物导致腹泻的原因。

毒力和传播之间的关系很复杂,对病原体的长期进化有重要影响。由于一种微生物和一种新的宿主物种需要许多代才能共同进化,一种新出现的病原体可能会对其最早的受害者造成特别严重的打击。死亡率最高的通常是新疾病的第一波。如果一种疾病迅速致命,宿主可能会在微生物传播到另一个宿主之前死亡。然而,如果传播与毒性有关,这一成本可能会被较高传染性的短期利益所压倒,例如霍乱(爆炸性腹泻有助于细菌寻找新宿主)或许多呼吸道感染(打喷嚏和咳嗽会产生传染性气溶胶)。

5 有益微生物编辑

传播模式也是有益微生物共生体生物学的一个重要方面,如与珊瑚相关的沟鞭藻或人类微生物群落。生物体可以与从父母、环境或不相关的个体或两者传播的微生物形成共生体。

5.1 垂直传播

垂直传播是指从父母(通常是母亲)那里获得共生体。垂直传播可以是细胞内(例如经卵巢)或细胞外(例如通过父母和后代之间的胚胎后接触)。细胞内和细胞外垂直传播都可以被认为是非基因遗传或亲本效应的一种形式。有人认为,大多数生物体经历某种形式的共生体垂直传播。[16] 垂直传播共生体的典型例子包括蚜虫中的营养共生体布赫纳氏菌(经卵巢传播的胞内共生体)和人类微生物群的一些组成部分(通过产道和母乳喂养在婴儿期间传播)。

5.2 水平传送

一些有益的共生体是从环境或不相关的个体中水平获得的。这要求宿主和共生体有某种方法来识别彼此或彼此的产品或服务。通常,水平获得的共生体与次级代谢而不是初级代谢相关,例如用于防御病原体,[17]但是一些初级营养共生体也是水平(环境)获得的。[18] 水平传播有益共生体的其他例子包括与短尾乌贼相关的生物发光细菌和植物中的固氮细菌。

5.3 混合模式传输

许多微生物共生体,包括人类微生物群,可以垂直和水平传播。混合模式传输可以让共生体 “两全其美”——当宿主密度较低时,它们可以垂直感染宿主后代;当有更多宿主时,它们可以水平感染不同的额外宿主。混合模式的传播使得共生关系的结果(伤害或利益的程度)更难预测,因为共生体的进化成功有时但不总是与宿主的成功联系在一起。[19]

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