尿路感染的发病机制

尿路感染途径

讨论了泌尿道感染的三种感染途径：上行（或尿源性）、血源性和淋巴源性。

尿路感染（或上行性感染）在儿童中最为常见。尿路致病微生物在阴道前庭、尿道周围区域、包皮囊和尿道远端的定植促进了上行性感染。正常情况下，女孩阴道内的正常菌群可阻止尿路致病菌的定植，这些菌群主要以产生乳酸（降低阴道pH值）和过氧化氢的乳酸杆菌为代表，为尿路致病微生物的生长创造了不利的环境。阴道菌群的破坏可能与雌激素缺乏、局部IgA分泌减少有关。复发性尿路感染会导致分泌性IgA水平急剧下降，溶菌酶分泌紊乱。新生儿尿液中分泌性IgA浓度极低，这是新生儿尿路感染发生的危险因素。

尿流通常会阻碍微生物从尿道周围区域进入尿道。因此，排尿越频繁、量越多，上行性尿路感染的风险就越低。女孩尿道较短，排尿时尿流湍急，容易使细菌进入膀胱，是女孩泌尿道感染发生率较高的主要原因之一。排尿障碍和局部免疫功能障碍以及早期性行为也容易使微生物进入尿道。性交过程中，尿道外口受到机械作用，有利于定植于阴道区域的致病微生物进入。

在有包皮环切传统的国家，男孩泌尿道感染的发病率很低。

血源性感染最常见于细菌感染、脓毒症和肾小管坏死性肾炎。淋巴源性感染的存在尚有争议。有一种假说认为，微生物的淋巴源性迁移与其从肠道移位到肠系膜淋巴结和血流的过程有关。

膀胱感染的发展

尿路致病菌侵入膀胱并不总是伴有炎症。虽然尿液是良好的营养培养基，但健康儿童的尿道除尿道远端外，其余部分均为无菌状态。除了尿流机械性地冲洗掉微生物外，还有许多保护因素可确保膀胱黏膜的安全。移行上皮的细胞层覆盖有一层粘多糖（具有亲水性的糖胺聚糖）膜。糖胺聚糖层可防止细菌与尿路上皮接触，使其粘附更加复杂。外源性的机械和化学作用会破坏粘多糖层。然而，该层在 24 小时内能够恢复，并保持其保护作用。

通常情况下，膀胱内的细菌会在15分钟内被破坏。如果残余尿量增加，膀胱的局部保护作用会急剧下降。众所周知，频繁排尿会使膀胱内细菌浓度下降数倍，而频繁排尿是预防尿路感染的方法之一。然而，在幼儿（4-5岁）中，存在生理性膀胱排空障碍。慢性便秘常伴有膀胱排空不完全的情况。

尿液的抗菌特性源于其高渗透压、低pH值、高尿素和有机酸含量。这些特性在婴儿中明显不明显，这导致其更容易发生泌尿道感染。正常尿液中含有的尿粘蛋白（例如Tamm-Horsfatt蛋白）和寡糖可阻止对甘露糖敏感的大肠杆菌菌株粘附于尿路上皮。

在存在发育缺陷的情况下（例如膀胱阴道瘘和膀胱肠瘘），微生物可以绕过尿道进入膀胱。

输尿管和肾实质感染的发展

正常情况下，输尿管口的闭合及其远端蠕动会阻止细菌进入输尿管并上升至肾盂。这些因素的破坏以及任何其他导致输尿管扩张的正常尿动力学障碍，都会促进微生物的上行运输。

肾实质感染的发生伴随着针对O抗原、K抗原以及大肠杆菌P菌毛的抗菌抗体的合成。血清中抗体的浓度与炎症的严重程度以及肾实质萎缩灶的形成直接相关。随着抗体的合成，吞噬作用被激活。由于粒细胞在血管内聚集和水肿，可能出现局部缺血，从而导致硬化。IgG和IgA浓度的升高会刺激补体的形成，进而增强炎症介质的活性。肾实质的局部炎症可阻止感染从其发生部位扩散。在肾小管腔内，炎症会释放溶菌酶和超氧化物酶，从而形成氧自由基，这些氧自由基不仅对细菌有毒，而且对肾小管细胞也有毒。

肾乳头和肾髓质最易受微生物炎症过程的影响。这是因为与皮质相比，其血流强度较低、pH值较低、渗透压较高且铵离子浓度较高。这些因素为细菌生长创造了有利条件，并抑制了白细胞的趋化作用。

众所周知，新生儿的免疫反应能力尚不充分，其肾实质的感染过程往往以脓毒症的性质为特征；该年龄段的肾血流量较低，容易导致肾脏萎缩。

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