(一)疾病的原因

梭菌属革兰氏阳性，产芽孢厌氧(多为专性厌氧)细菌，多数有鞭毛，广泛分布于自然界。它们常存在于土壤、人和动物的肠巾中，大多数为腐生寄生虫，少数为致病菌。每克沃土中至少有103个梭菌；人粪便中的细菌含量可达109 ~ 1010个/g；但在正常皮肤、口腔和女性生殖道中较少。最常见的分离菌株是产气荚膜梭菌(Cp)，它通常与多种梭菌共存。人体内必须有特殊的条件才能促进梭菌生长、繁殖并产生毒素，从而引发疾病。伤口或体表有细菌并不重要。梭菌感染主要由Cp引起，偶尔由诺维梭菌、嗜水气单胞菌、败血梭菌、超威梭菌、双酶梭菌、溶组织梭菌等引起。梭菌感染的严重程度各不相同。梭菌可导致不同的疾病过程，包括败血症、不同解剖部位的局灶性感染和组织毒性综合征。最常见的梭菌组织毒素是Cp，其致病性是由其外毒素引起的。根据其四大致死毒素α、β、ε、ι(iota)的活性，可分为A、B、C、D、E五种类型，均可使动物致病。A型和C型是人类疾病的主要病因，α毒素是Cp最重要的致病因素。

(2)发病机理

诱发梭状芽孢杆菌侵入肌肉产生毒素的主要原因是缺氧和组织氧化还原电位(Eh)降低。这种疾病常发生在肌肉较厚的部位，如臀部、大腿、肩胛骨等。由于主动脉的损伤，大量肌肉缺血缺氧坏死，组织的Eh下降到50mV以下，梭菌在局部伤口生长繁殖。Cp可以分解糖分，产生大量气体。肌肉中大量的肌糖原通过无氧糖酵解产生乳酸，pH的降低更有利于厌氧菌的生长。同时，肌肉缺血和产酸促进肌肉蛋白质分解为氨基酸和多肽，为毒素产生提供物质基础。在病变组织和正常组织的交界处没有中性粒细胞聚集。但毛细血管、毛细血管后的小动脉和静脉中可见中性粒细胞。之后，在较大的血管中会出现白细胞淤滞。研究表明，θ毒素和α毒素集中在感染部位，破坏局部组织和炎症细胞。当毒素渗入周围组织或进入体循环系统时，可引起中性粒细胞与内皮细胞间粘附的异常调节，并上调白细胞的呼吸爆发，导致白细胞在血管内淤滞，内皮细胞受损，局部组织缺氧。组织灌注不足有利于厌氧菌的生长，使气性坏疽的病变范围迅速扩大。此外，α毒素可引起严重的溶血和组织坏死。休克的发生部分与毒素的直接和间接作用有关。在体外实验中，α毒素可直接抑制心肌的收缩力，并可因心输出量急剧减少而引起低血压。在θ毒素的作用下，一氧化氮、脂质分泌、前列环素、血小板活化因子(PAF)等内源性介质的产生增加，降低了血管壁的张力，促进了休克的发生和发展。毒素可分别促进内皮细胞产生血小板活化因子和单核细胞产生肿瘤坏死因子。实验表明，PAF和肿瘤坏死因子能迅速降低血管张力。在革兰氏阴性细菌败血症中，随着平均动脉压急剧下降，心输出量代偿性增加。但上述反应与产气荚膜梭菌引起的休克无关，与α-毒素抑制心肌收缩力有关。全身血管张力和心输出量的降低可导致难治性休克。