[혐기성박테리아] 파상풍(tetanus,개구장애) 증상,종류,진단 및 치료,예방법

 

 

파상풍균(Clostridium tetani)

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파상풍균(Clostridium tetani)은 클로스트리디움속에 속하는, 파상풍의 원인이 되는 그람 양성 막대 세균을 말한다.

 

파상풍은 균 자체가 증상을 일으키는게 아닌 균이 파괴되면서 방출되는 독소에 의해서 증상이 발생하게 된다. 그렇기 때문에 파상풍 백신은 Clostridium tetani가 생성하는 독소를 항원으로 하는 항체를 생성하게 하여 파상풍에 대한 면역을 얻게 하고, 파상풍 치료는 항생제(페니실린, 세팔로스포린 등) 투여를 통한 균 생장 및 독소 생성/작용 억제(항독소 투여)와 근육 강직 증상을 완화하는 미다졸람 등의 진정제 투여(근육강직에 의한 호흡기&소화기 이상 등은 기관 삽관, 영양제 주입) 등으로 이루어진다. 파상풍은 치료하지 않을 시 치사율이 50%에 달하므로 빠르게 치료해야 하며, 파상풍이 완치되어도 파상풍에 대한 항체가 생성되지 않는다.

 

🟨 파상풍균 종류

파상풍균(Clostridium tetani)은 두 종류의 독소를 분비하는데, 신경독(neurotoxic)과 용혈독(hemolysin)이다.

• 신경독에 해당하는 tetanospasmin은 운동신경말단의 신경근접합부(NMJ) 억제성 전달물질(inhibitory transmitter)의 글리신(아미노산)이나 GABA(신경전달물질 감마-아미노낙산, 비단백 아미노산의 일종)등이 방출되는 것과 신경전달물질이 회수 및 재흡수되는 것을 방해한다.
• 근강직을 유발해 심장마비 혹은 호흡곤란으로 사망을 일으킬 수 있다.
• 보툴리누스균(Clostridium botulinum)의 독소와 그 작용 기전이 정반대인데, 보툴리즘 독소 쪽은 반대로 신경전달물질인 아세틸콜린의 방출을 막아 근육의 이완성 마비를 일으킨다. 이러면 근육이 늘어져 움직이지 않게 되고, 이걸 역으로 이용한 것이 보톡스이다. 
• 보툴리즘 독소 이상의 파괴력을 갖고 있는데, 6배나 강력하여 보툴리누스톡신의 경우 치사량이 10~13ng(나노그램)/kg 지만 파상풍 독소의 경우는 2.5ng/kg다.
• 용혈독인 tetanolyisn은 산소에 민감하며, 환원 상태일 때 강한 용혈독성을 보인다.

🟨 파상풍균의 특징

1. 클로스트리디움속 세균들과 공통적인 특징으로는 그람 염색상에서 그람 양성으로 나타난다.
2. 파상풍균은 아포를 형성하는 막대(흔히 '북채'라고 표현) 모양의 간균이란 점이 있다.
3. 편모가 있어 자체적인 운동성을 가진다.
4. 혐기성이기에 산소가 적은 곳 토양, 집먼지진드기, 물, 동물의 분변 등에서 생장한다.
5. 파상풍 세균이 상처를 통해 신체에 들어오면 산소가 많지 않은 깊은 상처 속에서 번식한다.

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파상풍(tetanus, 쇳독)

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파상풍(tetanus)은 무산소 박테리아인 파상풍균이 생성하는 독소로 인해 발생하며, 상처 부위에서 자란 파상풍균이 만들어내는 신경 독소에 의해 몸이 쑤시고 아프며 근육수축이 나타나는 감염성 질환을 말한다. 

 

• 파상풍균은 생존을 위해 산소를 필요로 하지 않는 무산소 박테리아, 혐기성 세균이다
• 파상풍(tetanus)은 모든 연령대에서 심지어 영아에서도 발생한다.
• 파상풍(tetanus)은 보통 피부를 파열시키는 상처, 손상이 오염된 후 발생한다.
• 증상을 기준으로 진단을 하고 치료에는 독소를 중화하기 위한 파상풍 면역 글로불린을 투여하는 것과 해결될 때까지 증상을 치료하는 것 등이 포함된다.
• 예방접종과 적절한 상처 치료는 파상풍을 예방할 수 있다.

파상풍균은 흙과 동물 대변에 존재하며 거기서 수년간 생존한다. 파상풍(tetanus)은 상처 부위에서 증식한 파상풍균(Clostridium tetani)이 번식과 함께 생산해내는 신경 독소가 신경 세포에 작용하여 근육의 경련성 마비와 동통(몸이 쑤시고 아픔)을 동반한 근육수축을 일으키는 감염성 질환이다.
파상풍(tetanus)은 상처에 침입한 균이 생성하는 독소가 사람의 신경에 이상을 유발하여 근육 경련, 호흡 마비 등을 일으키는 질환이다. 유동성의 캡슐에 싸여 있지 않은 혐기성 그람 양성 간균인 클로스트리듐(Clostridium tetani)이라는 원인균에 의해 발생한다. 파상풍은 적극적인 예방을 바탕으로 선진국에서도 드물게 발생하고 있다.

 

파상풍(tetanus) 감염경로 및 원인

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파상풍(tetanus)은 실제로 흙을 통한 감염으로 대부분의 감염경로는 원인균이 흙 속에 있다가 상처를 통해 인체에 침입하면서 파상풍이 발생한다. 총이 등장하기 이전의 백병전 위주의 전장에서는 무기에 직접 당한 사망자 못지않게 이 파상풍에 의한 사망자의 비율도 많았다.

총,칼에 맞은 뒤 고열에 시달리다 사망한 경우의 다수가 파상풍으로 인한 사망으로 총 혹은 포탄 파편 맞은 상처에 파상풍균 감염으로 사망하는 일이 흔했으며 독, 화약 같은게 없을 때는 무기에 배설물, 더러운 흙을 묻혀 싸우게 하는 전략도 있었다고 한다. 현대의 감염 원인들을 알아보자.

1. 흙 묻은 손으로 상처를 만져서 파상풍에 걸리는 경우
2. 녹이 슨 물건에 찔리거나 베이면서 녹슨 금속의 표면 파상풍균이 자상에 침입하여 파상풍에 걸리는 경우 ; 균포자가 거름을 뿌린 흙에 많다보니 주로 농촌에서 낫, 톱, 작업용 칼 등 날카로운 도구를 사용하다 찔리는 경우로 위생관념이 떨어졌던 때에 쇳독이라고 부르는 파상풍 감염이다.
3. 신생아 감염 시, 오염된 수술도구인 칼, 가위로 탯줄 절단으로 신생아가 감염되는 경우
4. 동물의 위장관에도 존재하는데 동물에 물려서 감염되는 경우
5. 넘어져서 상처가 났을 때 감염되는 경우
6. 피어싱, 문신을 했을 때 감염되는 경우
7. 곤충에 쏘였을 때 감염되는 경우

파상풍(tetanus) 종류

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일반적으로 4가지 종류의 파상풍이 확인되고 있다.

1. 일반형 파상풍(generalized tetanus) ; 가장 흔하게 전체 파상풍의 80%를 차지한다. 초기증상은 개구장애(lockjaw)와 경련미소(risus sardonicus)라고 하는 안면 경련, 목이 뻣뻣해지고 음식물을 삼키기 어렵다. 또한 흉근과 종아리 근육 경직, 체온과 혈압상승, 맥박이 가끔 상승한다. 경련은 빈번히 발생하며 몇 분 동안 지속되며, 후궁반장(opisthotonis, 온몸전체가 활모양으로 경직)의 상태를 나타나며 경련은 4주 가량 지속된다.
2. 신생아 파상풍(neonatal tetanus) ; 신생아들에게서 발병하는 일반형 파상풍을 말하며, 모체가 파상풍 예방접종을 받지 않아 수동 면역이 없는 아기가 걸릴 위험성이 크다. 또한 흔히 탯줄을 자를 때 제대로 소독하지 않은 기구를 사용했을 때 감염되어 발생한다. 신생아 파상풍은 많은 개발도상국에서 발생하고 있으며 신생아 사망의 14%를 차지하고 있다. 선진국에서는 매우 드물게 발생한다.
3. 국소 파상풍(local tetanus) ; 파상풍균이 감염된 부위에서만 근육 축소가 나타나는 증상이다. 증상이 사라지기 전까지 몇 주 동안 지속될 수 있으며, 치사율은 1%로 낮지만 일반형으로 진전될 수 있다. 사실상 파상풍 중 이쪽이 제일 살아남기 쉽다.
4. 두부형 파상풍(cephalic tetanus) ; 드문 파상풍으로 파상풍 균이 중이에 있을 때 중이염이 발생한다든지, 머리 부분의 부상으로 인해 발생한다.

※ 중이 ; 고막 속 공기가 차 있는 부분을 말한다.
※ 중이염 ; 귀의 고막 안쪽부터 달팽이관 사이 부분인 중이의 세균이나 바이러스가 침투해서 염증이 생기는 것을 말한다. 증상에 따라 급성 중이염, 삼출성 중이염, 만성 중이염으로 분류된다.

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파상풍(tetanus) 증상

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파상풍균 박테리아는 파상풍 독소를 생성하고 이 독소는 신체 전체로 이동하여 특정 신경이 다른 신경으로 다른 신경으로 신호를 보내지 못하게 한다. 그 결과 근육이 수축하여 경직과 통증성 근육 연축을 유발한다.

• 잠복기는 24시간 이하부터 한 달 이상까지 다양하지만 대부분 14일 이내에 발병한다. 잠복기가 짧을수록 병의 경과가 좋지 않다. 파상풍의 증상은 전반적인 근육의 뻣뻣함, 과민 증상, 두통, 미열, 오한, 전신적 통증이다.
• 초기에는 상처 주위에 국한된 근육 수축이 나타난다. 증상이 진행되면서 목과 턱 근육의 수축이 먼저 나타나고 차츰 심해져서 입을 열지 못하거나 삼키지 못하는 등의 마비 증상이 나타난다. 안면 경련이 나타나 입의 바깥쪽으로 끌려서 웃는 듯한 표정이 만들어진다.
• 사소한 자극에도 경련이 일어난다. 전신 경련시, 환자의 목과 등이 활모양처럼 휘는 후궁반장(Opisthotonus)이 나타난다. 전신에 걸친 경련은 파상풍 발병 후 1~4일 뒤에 나타나며 발열, 오한 등의 증상이 동반될 수 있다. 호흡기 근육이 수축하면 호흡 곤란이 생기기도 한다.
• 신생아 파상풍은 개발 도상국의 영아 사망률의 주요 원인이다. 사망률이 90%가 넘는다. 이는 모체로부터 넘어오는 수동 면역이 없기 때문이다. 또한 모체가 예방 접종을 하지 않았기 때문에 생긴다. 환아는 출생 후 2주간 쇠약, 신경질적인 반응, 모유를 흡입하지 못하는 증상을 보이다가 경직이나 후궁반장 등의 증상을 보인다.

파상풍 증상은 대개 손상이 발생한 후 약5~10일째에 시작되나, 최대 50일 후에 시작될 수도 있다.

근육 연축은 파상풍의 특징적 증상, 근육은 비자발적으로 수축하고 경직되기 시작한다. 파상풍은 연축이 턱과 목 근육을 조여 고정시키고 입을 벌리거나 삼키는 것을 어렵게 만들기에 종종 "개구장애"라고 한다. 연축은 어깨, 얼굴, 복부, 사지에도 영향을 미친다. 이러한 연축은 호흡을 방해할 수 있으며 때때로 심각한 호흡 곤란으로 이어져 얼굴이 창백해질 수 있다. 웃을 때 눈썹이 올라가면서 얼굴이 경직된다. 등 근육이 수축되어 등, 목, 다리가 굽는다. 괄약근 연축은 변비 및 배뇨의 어려움을 유발한다. 소음, 통풍 또는 침대의 충격 등 미세한 자극으로도 전신의 고통스러운 근육 연축이 발생한다.

드문 경우 근육 연축은 상처 주변의 근육에만 제한적으로 발생한다. 이러한 국소 파상풍은 수주 동안 지속된다.

 

기타 증상은 심장이 얼마나 빠르게 뛰는지와 같은 내부 신체 과정을 조절하는 부위를 포함한 신경계에 파상풍이 영향을 미칠 때 발생한다. 파상풍에 걸린 경우, 빠른 심박수와 미열이 발생한다. 이들은 땀을 많이 흘리고 혈압이 올라가고 내려가며 구강의 내용물을 폐로 흡입하여 폐렴에 걸리기도 한다.

 

불안과 자극성을 보이기도 하지만 질환이 심각한 경우에도 보통 의식은 완전하게 유지된다.

신생아의 경우, 파상풍이 대개 전신에 영향을 미치며 치명적인 경우가 많고, 생후 첫 2주 내에 영아에게 연축이 발생하고 잘 먹지 않는다. 간혹 소아 중 청각 장애가 생기기도 한다. 

파상풍(tetanus) 진단

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파상풍 진단을 위해 배양에 의존하지 않아

 

특히 상처가 있는 사람들 중 특정 근육 주로 턱과 등 근육이 경직되거나 연축이 발생한 경우 파상풍을 의심한다.

파상풍(tetanus) 박테리아는 때때로 상처에서 채취한 검체에서 증식 되며, 배양 결과는 이따금 파상풍이 존재하지 않을 때(허위양성 결과) 양성을 보이기도 하며 박테리아가 검출되지 않을 경우(허위음성 결과)에도 파상풍이 존재한다.

• 잠복기는 24시간 이하부터 한 달 이상까지 다양하지만 대부분 14일 이내에 발병한다.
• 잠복기가 짧을수록 병의 경과가 좋지 않다. 파상풍의 증상은 전반적인 근육의 뻣뻣함, 과민 증상, 두통, 미열, 오한, 전신적 통증이다.
• 초기에는 상처 주위에 국한된 근육 수축이 나타난다.
• 증상이 진행되면서 목과 턱 근육의 수축이 먼저 나타나고 차츰 심해져서 입을 열지 못하거나 삼키지 못하는 등의 마비 증상이 나타난다.
• 안면 경련이 나타나 입의 바깥쪽으로 끌려서 웃는 듯한 표정이 만들어진다.
• 사소한 자극에도 경련이 일어난다. 전신 경련시, 환자의 목과 등이 활모양처럼 휘는 후궁반장(Opisthotonus)이 나타난다. 전신에 걸친 경련은 파상풍 발병 후 1~4일 뒤에 나타나며 발열, 오한 등의 증상이 동반될 수 있다. 호흡기 근육이 수축하면 호흡 곤란이 생기기도 한다.
• 신생아 파상풍은 개발 도상국의 영아 사망률의 주요 원인이다. 사망률이 90%가 넘는다. 이는 모체로부터 넘어오는 수동 면역이 없기 때문이고, 모체가 예방 접종을 하지 않아 생긴다. 환아는 출생 후 2주간 쇠약, 신경질적인 반응, 모유를 흡입하지 못하는 증상을 보이다가 경직이나 후궁반장 등의 증상을 보인다.

파상풍(tetanus) 치료

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파상풍(tetanus) 면역 글로불린이나 항독소를 정맥 주사하여 독소를 중화하고, 파상풍 항독소는 과민반응 검사 후 투여한다.

페니실린(penicillin), 세팔로스포린(cephalosporin), 메트로니다졸(metronidazole)등의 항생제를 투여한다. 상처를 철저히 소독하고 괴사 조직을 제거하며, 근육 이완제 투여, 호흡 관리 등의 적절한 증상 완화 치료가 필요하다. 치료와 동시에 능동 면역(예방 접종)을 시작한다.

• 상처 소독과 죽은 조직 및 이물질의 제거
• 사람 파상풍 면역 글로불린(항독소)
• 기계적 환기를 포함한 증상의 치료
• 항생제

파상풍 감염자들은 집중치료를 위해 입원한다. 병실은 조용한 상태로 관리되어 근육 연축을 유발할 수 있는 자극이 예방된다. 상처는 깨끗하게 소독되고 죽은 조직과 이물질이 제거된다. 1회용량의 사람 파상풍 면역 글로불린(항독소)는 보통 독소를 중화하기 위해 근육으로 주사한다.

🟨 항독소를 이용할 수 없는 경우

면역 글로불린을 투여할 수 있고 이는 파상풍으로부터 보호해주는 항체를 포함한 다수의 다른 항체들을 포함한다. 항생제는 상처 내 박테리아를 사멸하고 독소 생성을 중단하기 위해 정맥 내로 투여하지만 이미 생성된 독소에는 항생제가효과가 없다. 그러한 독소는 지속적으로 근육 연축을 유발하게 된다.

 

파상풍이 발생한 후, 파상풍에 대한 면역이 생기지 않는다. 즉, 다시 파상풍에 걸릴 수 있다. 따라서 파상풍 환자가 감염에서 회복된 후 예방접종을 하지 않은 경우, 파상풍 백신을 접종시킨다.  

파상풍 환자에게 호흡 곤란이 생기면 중환자실 치료를 해야 한다. 호흡 곤란이 일어나면 신경근 차단제를 투여하고 즉각 기도 삽관을 해야 한다. 이때 기도 확보를 위한 가장 좋은 방법은 기관 절개술입니다. 반사적인 경직을 예방하기 위해서는 환경적인 자극을 제거해야 한다. 상처 부위의 변연 절제술도 필요하다.

🟨 증상 관리

• 근육 연축과 강직의 경우 ; 디아제팜 또는 미다졸람과 같은 진정제를 투여한다. 이 약물들은 또한 불안을 완화하는 데에도 도움이 된다.
• 근육 강직이 호흡을 방해하는 경우 ; 기도에 관을 삽입할 수 있으며 기관내 삽관법) 근육을 마비시키는 약물을 투여하여 연축을 중단 후 환자의 호흡을 대신하는 기계적 환기기에 관을 연결한다.
• 혈압과 심박수가 불안정한 경우 ; 정맥으로 몰핀, 마그네슘, 신속 작용 베타 차단제 또는 다른 약물을 투여한다.
• 삼키기가 어려운 경우 ; 영양제와 용액을 정맥 주사하여 가끔은 코를 통해 위로 삽입되는 관을 사용하여 주입한다.
• 흔한 변비가 발생하는 경우 ; 대변 연화제를 투여하고 가스 생성 관리를 돕기 위해 직장으로 관을 삽입할 수 있다.

약물을 주사하는 사람, 아주 어린 아동 및 나이가 많은 노인의 경우 파상풍으로 사망할 위험이 더 높다. 증상이 빠르게 나타나고 빠르게 진행하는 경우 또는 치료가 지연되는 경우 전망이 더 나쁘다.

파상풍(tetanus) 경과 및 합병증

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• 파상풍의 합병증으로 성대 연축, 호흡 부전, 척추 골절, 고혈압, 부정맥, 혼수, 전신적 감염, 폐렴이 발생할 수 있다. 심하면 사망할 수도 있다.
• 경련은 10~14일 후 호전되기 시작하여 1~2주가 지나면 사라지지만, 근육수축이나 근력 저하 등 모든 증상이 회복되는 데에는 1~2개월 혹은 그 이상의 기간이 소요될 수 있다.
• 사망률은 10~90% 정도로 다양하며, 유아나 고령자의 경우 치료 결과가 좋지 않다.
• 파상풍에서 회복된 환자는 예방 접종을 해야 하며, 파상풍을 앓고 회복된 후에도 영구 면역이 생기지 않기 때문이다.

파상풍(tetanus) 예방

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상처가 났을 때에는 상처 부위를 소독하고 괴사 조직을 제거하는 등의 적절한 처리를 하여 파상풍균의 감염을 예방한다. 과거 파상풍 예방 접종 기록을 확인하여 파상풍균 독소에 대한 면역력이 충분하지 않다고 판단되는 경우에는 파상풍 면역글로불린의 투여나 파상풍 톡소이드(파상풍의 예방용 백신으로 파상풍균의 독소를 약화시킨 것) 접종이 필요하다.

면역을 유지하기 위해서는 10년마다 예방 접종이 필요하다. 항생제는 균을 죽일 수는 있지만, 파상풍은 독소에 의해 발생하는 질환이므로 항생제 투여가 예방책은 아니다.

• 파상풍 예방은 파상풍을 치료하는 일보다 훨씬 중요하고 효과적이다. 백신 투여파상풍 백신은 신체가 독소를 중성화하는 항체를 생성하도록 자극이다. 그러나 예방접종 후 이 항체들이 생기는 데 몇 주가 소요될 수 있다.
• 항체는 감염으로부터 신체를 방어하기 위해 면역체계가 생성하는 단백질이다.
• 파상풍에 대한 별도의 백신은 없다. 디프테리아/파상풍 톡소이드/백일해 백신(DTaP 백신)은 디프테리아, 파상풍, 백일해로부터 보호해주는 혼합 백신이다. DTaP 백신은 정기적인 소아기 예방접종 중 하나이다.
• DTaP 백신의 5회 접종은 소아에게 일차 접종 시리즈로 정기적으로 권장된다. 이는 2개월, 4개월, 6개월, 15~18개월, 4~6세에 접종이다. DTaP에 이어 11~12세에, 또한 Tdap를 접종받은 적이 없거나 접종 여부가 불확실한 13세 이상에게 투여하는 평생 1회 디프테리아, 파상풍 및 무세포 백일해(Tdap) 백신추가 접종을 실시한다.
• 그 후 10년마다 파상풍과 디프테리아(Td) 또는 Tdap만을 포함하는 추가 접종을 모든 사람에게 투여한다.
• 임산부에게는 각 임신 동안 1회의 Tdap 추가 접종을 실시한다(되도록이면 임신 27~36주차). 여성과 신생아가 파상풍에 걸리는 것을 예방해 준다. 임산부가 예방접종을 받는 경우, 파상풍에 대한 항체가 임신 기간 동안 산모에서 태아로 이전되고 신생아는 출생 시 파상풍에 대한 항체를 갖게 된다.

파상풍은 권장 사항에 따라 1차 시리즈의 파상풍 백신을 완료하고 10년마다 추가 백신 접종을 받은 사람에서 드물게 발생한다. 상처 후부상을 입은 사람들은 상처를 즉시 깨끗하게 소독하는 방법으로 파상풍을 예방할 수 있다.

과거에 파상풍 예방접종을 받았고 상처가 있는 사람에게는 지난 10년 내에(또는 상처가 깊거나 더러운 경우 지난 5년 내에) 백신 접종을 받지 않았다면 파상풍 발생을 예방하기 위해 파상풍 백신 1회 용량을 투여할 수 있다.

• 예방접종을 받지 않은 경우, 즉시 1회 용량의 백신을 접종하고 1개월과 2개월 후에 2회 용량을 추가로 접종한다. 또한 백신이 효과를 나타내기까지 몇 주가 소요되기에, 상처가 깊거나 특히나 더러운 경우 때때로 사람 파상풍 면역 글로불린을 추가로 투여한다. 이 면역 글로불린은 파상풍 독소에 대한 항체 수치가 높은 인간 공여자들로부터 채취한다. 이 항체는 즉시 독소를 중화한다.

 

[혐기성박테리아] 보툴리누스 중독 원인과 증상, 진단 및 치료,예방법