اپيدميولوژي و پاتوفيزيولوژي اسهال

 

دكتر احمدرضا فرسار

دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي

اهداف درس

 

واژه هاي كليدي

اسهال، فيزيولوژي، پيشگيري، درمان، مكانيسم

مقدمه

اسهال حاد آبكي عليرغم نزديك به دو دهه تلاش جهاني جهت كنترل آن و با وجود موفيقت هاي چشمگير هنوز يكي از علل عمده بيماري و مرگ در بين كودكان كشورهاي در حال توسعه و ازجمله ايران مي‌باشد. تخمين جهاني 3/1 بيليون مورد بيماري در كودكان زير 5 سال جهان در سال است كه منجر به مرگ حدود 3200000 كودك زير 5 سال مي‌شود. بطور متوسط هر كودك زير 5 سال 3/3 بار در سال دچار اسهال مي‌گردد كه البته در برخي نقاط جهان اين حد متوسط به بيش از 9 بار در سال مي‌رسد.

در كشور ايران در سال 1363 و در شروع برنامه ريزي كنترل بيماري هاي اسهالي، تخمين كشوري 70 ميليون مورد اسهال در سال در كودكان زير 5 سال بود كه با توجه به ميزان كشندگي، تخمين زده مي‌شد سالانه 70000 مورد مرگ زير 5 سال نيز ناشي از اين بيماري داشته باشيم. در نيمه دوّم سال 1363 و اوايل سال 1364 برنامه ريزي تكميل كتاب هاي آموزشي ترجمه و تكثير و شروع برنامه با اوّلين كارگاه آموزشي در مرداد ماه سال 1364 رسما آغاز گرديد.

اوّلين بررسي جامع كشوري در مهر ماه 1365 نشان داد كه تخمين 70000 مرگ در سال رقم بالايي بوده و مرگ از اسهال در سال 1365 حدود 34000 كودك زير 5 سال را شامل مي‌شد. امروزه حدود 22 ميليون مورد اسهال در سال در كودكان زير 5 سال تخمين زده مي‌شود و ميزان مرگ حاصله نيز به كمتر از 1500 مورد در سال رسيده است.

در مناطقي از جهان كه اسهال شايع است، كودكان زير 5 سال بيش از 15% روزهاي زندگي خود را با اسهال مي‌گذرانند. حدود 80% مرگ هاي ناشي از اسهال نيز در دو سال اوّل زندگي اتفاق مي‌افتد. علّت عمده مرگ ناشي از اسهال حاد، كم آبي و ساير علل، اسهال خوني، سوء تغذيه و عفونت هاي جدّي مثل پنوموني مي‌باشد. اسهال علاوه بر مرگ، يكي از علل عمده سوء تغذيه در كشورهاي در حال توسعه مي‌باشد.

انواع اسهال

در مطالعات اپيدميولوژيك، معمولا اسهال به صورت دفع سه بار يا بيشتر مدفوع آبكي و يا شل در 24 ساعت تعريف مي‌شود. مدفوع شل، مدفوعي است كه بتواند شكل ظرف را به خود بگيرد. مهم است كه دقت كنيم كه مدفوع شيرخوار شير مادرخوار را با اسهال اشتباه نگيريم. تا به حال سه سندرم باليني اسهال تعريف شده كه هريك پاتوژنز خاص خود را داشته و درمان اختصاصي خود را مي‌طلبد.

1 ـ  اسهال حاد آبكي

بطور ناگهاني شروع شده و كمتر از 14 روز طول مي‌كشد (معمولا حدود 7 روز يا كمتر) و شامل دفع شل و يا آبكي به دفعات زياد بدون خون آشكار است. ممكن است همراه با تب و استفراغ باشد. اسهال حاد آبكي در صورت عدم برخورد مناسب منجر به كم آبي و سوء تغذيه مي‌شود. مهم ترين علّت اسهال حاد آبكي روتاويروس، اشريشيا كولاي آنتروتوكسيژنيك، شيگلا، كامپيلوباكتر ژژوني، كريپتوسپوريديوم و گاه ويبريوكلراي نوع O1  ، سالمونلا و اشريشيا كولاي آنتروپاتوژن مي‌باشد.

2 ـ  اسهال خوني (ديسانتري)

اسهالي است با خون آشكار در مدفوع و منجر به صدمه مخاط روده توسط باكتري مهاجم (Invasive) مي‌گردد و همراه با بي اشتهايي شديد، از دست دادن شديد وزن، گاه سوراخ شدن روده، سپتي سمي، توكسمي و غيره مي‌شود. عامل اصلي آن شيگلا است. ساير علل مي‌تواند كامپيلوباكتر ژژوني، به ندرت اشريشيا كولاي مهاجم يا سالمونلا باشد. آميب هيستوليتيكا در بالغين جوان مي‌تواند اسهال خوني جدي ايجاد كند، ولي در كودكان كم سن  نادرتر است.

3 ـ  اسهال پايدار (Persistent Diarrhoea)

اسهالي است كه به صورت حاد شروع شده و بيش از 14 روز طول بكشد. شروع آن مي‌تواند آبكي يا خوني باشد و به نحو شايعي باعث كاهش وزن نيز مي‌گردد. حجم مدفوع معمولا زياد است و كم آبي نيز ممكن است عارض شود. هيچ علت واحدي وجود ندارد. با اين حال، اشريشيا كولاي چسبنده به روده، شيگلا و كريپتوسپوريديوم ممكن است بيش از سايرين در آن نقش داشته باشند. بايد دقت كرد كه اسهال پايدار را با اسهال مزمن كه اسهالي است راجعه و يا طول كشيده بدون علت عفوني مثل حساسيت به گلوتن و يا اختلالات متابوليك ارثي، اشتباه نشود.

اپيدميولوژي

راه هاي انتقال عوامل ايجاد كننده اسهال

عوامل عفوني مولد اسهال معمولا از طريق مدفوعي ـ دهاني منتقل مي‌گردند كه شامل خوردن آب و غذاي آلوده به مدفوع و يا تماس مستقيم با مدفوع آلوده مي‌باشد.

عوامل مساعد كننده ابتلاء به اسهال

1 ـ  رفتارهايي كه انتقال پاتوژن هاي روده اي را افزايش مي‌دهد

عدم تغذيه انحصاري با شير مادر و 6 ماه اوّل زندگي : خطر ابتلاء به اسهال شديد در شيرخواراني كه شير مادر نمي‌خورند بارها بيشتر از آن هاييست كه انحصارا از شير مادر تغذيه مي‌شوند. خطر مرگ ناشي از اسهال نيز در اين شيرخواران بيشتر است.

استفاده از بطري شير : بطري شير به راحتي آلوده شده و تميز كردن آن بسيار مشكل است. وقتي شير به چنين بطري آلوده اي اضافه شود خود آلوده شده و اگر بلافاصله مصرف نشود رشد ميكروبي نيز پيش خواهد آمد.

نگهداري غذا در دماي اطاق : غذا در صورت نگهداري به سرعت آلوده شده در دماي مناسب به راحتي تكثير باكتري پيش مي‌آيد.

استفاده از آب آشاميدني ناسالم : آب ممكن است در منبع، در مسير راه و طي نگهداري در منزل آلوده شود.

عدم شستشوي دست ها پس از دفع : پس از دفع يا شستن مدفوع كودكان و يا قبل از دست زدن به مواد غذايي.

عدم دفع بهداشتي مدفوع : (شامل مدفوع شيرخواران) باور عمومي اين است كه مدفوع شيرخواران عاري از آلودگي است. در حالي كه ممكن است تعداد زيادي ويروس‌ يا باكتري‌ در آن وجود داشته باشد. مدفوع حيوانات نيز مي‌تواند عامل انتقال باكتري هاي عفوني روده اي به انسان باشد.

 

2 ـ  عواملي كه حساسيت ميزبان را نسبت به ابتلاء به اسهال افزايش مي‌دهد

كمتر از 2 سال شير مادر خوردن : شير مادر سالم، بدون هرگونه آلودگي و حاوي آنتي‌كرهايي است كه بر عليه انواع خاصي از اسهال مثل شيگلا و وبا محافظت مي‌كند.

سوء تغذيه : دفعات، شدّت، مدّت و خطر مرگ ناشي از اسهال در كودكان مبتلا به سوء تغذيه افزايش مي‌يابد و هرچه درجه سوء تغذيه بيشتر باشد، اين افزايش ها نيز بيشتر خواهد بود.

سرخك : اين بيماري به علّت اثر مخربي كه بر سيستم ايمني شخص دارد باعث مي‌شود اسهال و اسهال خوني در اين بيماران و يا كساني كه در چهار هفته گذشته به آن مبتلا بوده اند از شيوع و شدّت بيشتري برخوردار باشد.

نقص يا كاهش ايمني : كه مي‌تواند موقتي (مثل بعد از برخي عفونت هاي ويروسي) و يا دائم نظير افراد مبتلا به HIV/AIDS  باشد. در صورت كاهش ايمني، اسهال مي‌تواند به علّت پاتوژن هاي غيرمعمول ايجاد و يا دوره آن طولاني گردد.

 

3 ـ  سن

اكثر حملات اسهال و عوارض آن در سنين زير 2 سال عارض مي‌شود ولي بيشترين شيوع در گروه سنّي 12-6 ماهه مي‌باشد كه عواملي نظير غذاي كمكي، شروع راه افتادن كودك و به دهان بردن اشياء مختلف مزيد بر علّت مي‌شود.

 

4 ـ  فصل

در بسياري از مناطق جغرافيايي، الگوي فصلي واضحي وجود دارد. در آب و هواي معتدل، اسهال باكتريايي بيشتر در فصول گرم سال حادث مي‌شود در حالي كه شيوع اسهال هاي ويروسي، بخصوص روتاويروسي در فصل زمستان به حد اكثر مي‌رسد. در مناطق گرمسيري اسهال هاي روتاويروسي در تمام طول سال عارض ميشود ولي در فصول خشك و سرد، از شيوع بيشتري برخوردار مي‌باشد. در حالي كه وفور اسهال هاي باكتريايي در فصول گرم و باراني سال به حد اكثر مي‌رسد و شيوع فصلي اسهال پايدار نيز مشابه اسهال حاد آبكي است.

پاتوفيزيولوژي اسهال

اسهال آبكي به علّت اشكال در مكانيسم انتقال آب و املاح از روده كوچك بوجود مي‌آيد.

تعادل طبيعي مايعات روده اي

بطور طبيعي، جذب و ترشح آب و املاح در روده صورت مي‌گيرد. به عنوان مثال يك شخص بالغ، روزانه حدود دو ليتر آب دريافت مي‌كند و از آ‎نجا كه بزاق و ترشحات معده، پانكراس، كبد، حدود 7 ليتر مي‌باشد، بنابراين روزانه 9 ليتر آب وارد روده مي‌گردد، و در آنجا نيز آب و الكتروليت ها از ويلي ها جذب و از كريپت ها ترشح مي‌شود. ولي چون ميزان جذب بيش از ترشح مي‌باشد، در مجموع منجر به جذب مايعات مي‌شود (شكل 1). معمولا بيش از 90% مايعات وارد شده به روده كوچك جذب مي‌گردد، بطوري كه حدود يك ليتر آب وارد روده بزرگ مي‌شود، حدود 90-80 درصد آب وارده به روده بزرگ نيز جذب شده و روزانه حدود 200-100 سي سي آب از طريق مدفوع دفع مي‌شود. هر تغييري در جريان دو طرفه آب و املاح در روده كوچك (افزايش ترشح، كاهش جذب و يا هر دو) منجربه كاهش جذب خالص و منجر به رسيدن مايعات بيشتري به روده بزرگ مي‌شود كه اگر بيش از توان جذبي روده بزرگ باشد، مدفوع اسهالي دفع مي‌شود.

 

شكل 1 ـ جذب آب و الكتروليت ها از اپيتليوم روده

جذب روده اي آب و الكتروليت

املاح بخصوص سديم در سلول هاي اپي‌تليال ويلي هاي روده كوچك به صورت فعال جذب شده و جريان اُسموتيكي را ايجاد مي‌كند كه باعث جذب آب در روده كوچك مي‌گردد. جذب فعّال سديم از روده به داخل سلول ويلي، با چند مكانيسم صورت مي‌گيرد (شكل 2). (الف) جذب وابسته به كُلر، (ب) مستقيما به صورت يون سديم (ج) تعويض با يون هيدروژن، (د) وابسته به جذب مواد آلي مثل گلوكز، اسيدهاي آمينه خاص. سديم پس از جذب به داخل سلّول ويلي به وسيله يك پمپ يوني كه Na+ K+ ATPase ناميده مي‌شود از سلّول خارج مي‌شود كه منجر به خروج سديم به مايع خارج سلولي (ECF) و افزايش اسمولاليتي آن شده و در نتيجه منجر به جريان آب و ساير الكتروليت ها به صورت غيرفعال از طريق مجاري بين سلولي از داخل روده كوچك به داخل  ECF مي‌شود (شكل 1).

 

شكل 2 ـ مكانيسم جذب آب و الكتروليت ها از اپي‌تليوم روده

 

شكل 3 ـ مكانيسم ترشح آب و الكتروليت در اپي‌تليوم

 

ترشح روده اي آب و الكتروليت

بطور طبيعي ترشح آب و الكتروليت ها از اپي‌تليوم كريپت هاي روده كوچك صورت مي‌گيرد. كه در آن كلرور سديم از مايع خارج سلولي و از طريق غشاء بازولاترال سلول اپي‌تليال به داخل آن انتقال مي‌يابد (شكل 3).

اين سديم خود از طريق پمپ Na+K+ATPase مجددا به داخل مايع خارج سلولي رانده مي‌شود و هم زمان به علّت تحريك ترشحي كُلُر از سطح غشاء لومينال سلول كريپت به داخل فضاي روده رانده مي‌شود كه منجر به يك فشار اسموتيك شده و آب و ساير الكتروليت ها را به صورت انفعالي از ECF و از طريق كانال هاي بين سلولي به داخل فضاي روده مي‌راند.

مكانيسم هاي اسهال آبكي

براي ايجاد اسهال حاد آبكي دو مكانيسم اصلي وجود دارد: 1 ـ ترشح ، 2 ـ عمل اسموتيك. عفونت هاي روده اي از هر دو طريق مي‌توانند ايجاد اسهال كنند. اسهال ترشحي شايع‌تر است ولي هر دو مكانيسم ممكن است در يك فرد واحد پيش آيد.

 

اسهال ترشحي

هر وقت ترشح كلر از سلول هاي كريپت ادامه داشته و يا افزايش يابد، در حالي كه جذب سديم از ويلي ها مختل شود اسهال ترشحي ايجاد مي‌شود (شكل 4) كه حاصل آن از دست رفتن آب و املاح و كم آبي است. اين تغييرات حاصل اثر توكسين باكتري هايي مثل E. coli، ويبريوكلراي O1 و O139 يا ويروس هايي نظير روتاويروس مي‌باشند.

 

شكل 4 ـ ترشح آب و الكتروليت ها از اپي‌تليوم روده (اسهال ترشحي)

 

اسهال اسموتيك

مخاط روده كوچك اپيتليومي پر از سوراخ هاي (تراوا) مي‌باشد كه از آن ها آب و الكتروليت ها سريعا بين فضاي داخل روده و ECF براي برقراري تعادل الكتروليت ها عبور مي‌كنند. حال اگر ماده اي كه جذب كمي داشته ولي خاصيت اسموتيك دارد خورده شود مي‌تواند منجر به اسهال گردد و اگر يك محلول ايزوتونيك غيرقابل جذب باشد آب و املاح بدون جذب از روده گذشته و ايجاد اسهال مي‌كند (شكل 5 الف) مسهل ها نظير سولفات منيزيوم با اين مكانيسم، عمل مي‌كنند و لاكتوز در كودكان مبتلا به كمبود لاكتاز همين عمل را انجام مي‌دهد. اگر ماده اي با جذب كم و به صورت هيپرتونيك باشد، مثل آب و برخي الكتروليت ها آنقدر از ECF به داخل فضاي روده جريان مي‌يابد تا اسمولاليتي دو طرف مساوي گردد كه خود باعث افزايش حجم مدفوع و دفع آب بدن مي‌شود (شكل 5 ب) و چون دفع آب بيش از دفع سديم و كلر است هيپرناترمي هم حادث مي‌گردد.

 

شكل 5 ـ مكانيسم هاي اسهال اسموتيك

انواع كم آبي

بيمار مبتلا به اسهال حاد آبكي مقادير زيادي يون هاي سديم، كلر، پتاسيم و بي كربنات از طريق مدفوع خود دفع مي‌كند ( جدول 1).

دفع آب و الكتروليت، مهم ترين اتفاق ناشي از اسهال حاد آبكي، در بدن است. اگر استفراغ هم وجود داشته باشد، آب و املاح بيشتري از دست خواهد رفت اضافه شدن تب نيز كمبود آب را تشديد خواهد كرد. اين كمبودها منجر به كم آبي (به علت از دست رفتن آب و كلرور سديم) اسيدوز متابوليك (به علت از دست رفتن بي‌كربنات) و كاهش پتاسيم خواهد شد. كه كم آبي، خطرناك ترين اين اتفاقات است كه منجر به هيپوولمي و  كلاپس قلبي ـ عروقي شده و اگر درمان صحيح و سريع صورت نگيرد منجربه مرگ مي‌شود. سه نوع كم آبي يا دزئيدراتاسيون در زير، توضيح داده مي‌شود.

جدول 1 ـ محتواي الكتروليت مدفوع در اسهال آبكي

 

* يا سيترات 10 ميلي مول در ليتر

 

كم آبي ايزوتونيك

شايع ترين نوع كم آبي ناشي از اسهال است و وقتي ايجاد مي‌شود كه دفع خالص آب و سديم به همان نسبتي باشد كه در ECF وجود دارد.

 

اختصاصات اين نوع كم آبي عبارتند از:

كمبود متوازن آب و سديم، غلظت سرمي سديم بين 130 تا 150 ميلي مول در ليتر، اسمولاليتي سرم بين 295ـ275 ميلي اسمول در ليتر، هيپوولمي در اثر از دست رفتن مايع خارج سلولي ايجاد مي‌شود. علائم باليني اين نوع كم آبي به صورت عطش، كاهش قابليت ارتجاع پوست (تورگور پوستي)، تاكيكاردي، خشكي مخاط، عدم وجود اشك به هنگام گريه، چشم هاي گود افتاده، فرو رفتن ملاج قدامي در شيرخواران و كاهش شديد حجم ادرار (اليگوري) مي‌باشد.

كم آبي هيپرتونيك (هيپرناترميك)

اين نوع كم آبي، خطرناك ترين نوع كم آبي است ولي خوشبختانه از شيوع كمتري برخوردار مي‌باشد و وقتي رخ مي‌دهد كه دفع آب نسبت به سديم بيش از نسبت اين دو در مايع خارج سلولي باشد و معمولا ناشي از نوشيدن مايعات هيپرتونيك (به علت داشتن سديم، قند، يا ساير نمك هاي اسموتيك) كه خوب جذب نشوند مي‌باشد، و گاه به علت دريافت ناكافي آب و ساير نوشيدني هاي كم نمك مي‌باشد. علائم آن عبارتند از: كمبود آب و سديم با برتري آب، غلظت سديم بالاتر از 150 ميلي مول در ليتر، اسمولاليتي سرم بالاتر از 295 ميلي مول در ليتر، تشنگي زياد ، بي قراري، بروز تشنج  بخصوص اگر سديم خون به بالاتر از 165 ميلي مول در ليتر برسد.

كم آبي هيپوتونيك (هيپوناترميك)

معمولا كودكان مبتلا به اسهالي كه مقادير زيادي آب و يا ساير مايعات كم نمك يا اشتباها گلوكز وريدي 5% دريافت مي‌كنند مبتلا به هيپوناترمي‌ مي‌گردند. علائم اصلي آن عبارتند از : كمبود آب و سديم با برتري سديم، غلظت سديم سرم پايين تر از 130 ميلي مول در ليتر، اسمولاليتي سرم كمتر از 75 ميلي مول در ليتر كودك، بي‌حال است و ممكن است دچار تشنج شود.

اسيدوز متابوليك

در طي اسهال مقدار زيادي بيكربنات از دست مي‌رود كه معمولا اكثر آن توسط كليه ها جبران مي‌شود و در نتيجه كمبود بازجذب پيش نمي‌آيد. ولي اگر مشكلي در عملكرد كليه وجود داشته باشد و يا به علت هيپوولمي، جريان خون كليه كاهش يابد، كمبود باز و اسيدوز بوجود خواهد آمد، از طرف ديگر هيپوولمي شديد منجر به توليد بيشتر اسيدلاكتيك شده و اسيدوز را تشديد خواهد كرد. چهره اسيدوز به صورت زير است:

بي كربنات سرم كاهش و ممكن است به كمتر از 10 ميلي مول در ليتر برسد. PH  شرياني كاهش و ممكن است به كمتر از 1/7 برسد، تنفس تند و عميق مي‌شود تا بتواند با دفع اسيد از طريق تنفس، مقداري از اسيدوز را جبران كند، تشديد استفراغ.

هيپوكالمي

همچنان كه گفته شد مقدار زيادي يون پتاسيم از طريق مدفوع اسهالي دفع مي‌شود و منجر به ايجاد هيپوكالمي مي‌گردد. ميزان دفع، در شيرخواران بيشتر است و در كودكاني كه زمينه سوء تغذيه دارند و احتمالا از قبل از ابتلاء به اسهال نيز كمبود پتاسيم داشته اند مي‌تواند خطرناك باشد. اگر كمبود پتاسيم همراه با اسيدوز باشد، تا جبران اسيدوز كمبود پتاسيم، ما سكه خواهد شد (به علت جابجايي با يون هيدروژن از داخل سلول به مايع)ECF ، و به هنگام جبران اسيدوز با جريان عكس بسيار جدي مي‌شود. لذا در درمان اسيدوز بايستي به پيشگيري از مشكلات ناشي از هيپوكالمي با جبران پتاسيم اقدام نمود. علائم هيپوكالمي عبارتند از : ضعف عضلاني عمومي، آريتمي قلبي، ايلئوس پاراليتيك.

منابع