ЛЕКЦИЯ № 8
ЛИХОРАДКА
ПЛАН
1. Понятие о лихорадке как типическом патологическом процессе.
2. Этиология лихорадки. Пирогенные вещества, их классификация.
3. Патогенез лихорадки.
4. Стадии лихорадки.
5. Изменения в органах и системах при лихорадке.
6. Значение лихорадки для организма человека.
Лихорадка - типический патологический процесс, одним из признаков которого является изменение теплорегуляции и повышение температуры тела.
В норме терморегуляция осуществляется рефлекторно. На периферии (кожа, внутренние органы) имеются холодовые и тепловые рецепторы, которые воспринимают температурные колебания внешней и внутренней среды и с которых поступает информация в центр теплорегуляции, расположенный в гипоталамусе. Находящиеся здесь нейроны обладают непосредственной чувствительностью как к теплу, так и к холоду. Интеграция температурных сигналов и температуры самого гипоталамуса формирует эффекторные импульсы, проходящие преимущественно по симпатическим нервам и определяющие состояние обмена веществ, интенсивность периферического кровообращения, дрожь, одышку. Лихорадка начинается с изменения этого рефлекторного механизма и установления температуры на другом, более высоком уровне.
ЭТИОЛОГИЯ.
Различают инфекционные и неинфекционные причины лихорадки. В процессе эволюции лихорадочная реакция вырабатывалась прежде всего как ответ на проникновение в организм микроорганизмов и их токсинов. В то же время известно, что она может возникнуть и при попадании в организм веществ, не имеющих отношения к инфекции, например, при переливании крови.
Пирогенные вещества. Пирогенными (жаронесущими) веществами называются такие вещества, которые, попадая в организм извне или образуясь внутри него, вызывают лихорадку.
Пирогенные вещества разделяются:
1) по происхождению - экзогенные (бактериальные, небактериальные) и эндогенные (лейкоцитарные);
2) по механизму действия - первичные и вторичные.
Первичные пирогенны, проникая в организм, ещё не вызывают лихорадки, а только инициируют этот процесс, побуждая собственные клетки к выработке специальных белковых веществ (вторичные пирогенны), которые в свою очередь воздействуют на механизмы терморегуляции и приводит к лихорадке.
Первичные пирогены проникают в организм вместе с бактериями и представляют собой не что иное как бактериальные токсины. Первичные пирогенны могут образовываться в самом организме, независимо от микроорганизмов (лихорадка при переломе костей, при переливании крови, при инфаркте миокарда). Эти «жаронесущие» вещества образуются при повреждении или разрушении собственных тканей и оказывают на организм действие, аналогичное действию «истинных», т.е. микробных пирогенов.
ПАТОГЕНЕЗ
Патогенез лихорадки заключается в образовании под влиянием первичных пирогенов вторичных пирогенов. Этот процесс совершается прежде всего в макрофагоцитах (резидентах и иммигрантах), а также в нейтрофильных гранулоцитах.
Синтез вторичных пирогенов был показан в опытах in vitro. Если к культивированным лейкоцитам добавить первичный пироген, то вскоре в культуральной жидкости образуется вещество, введение которого в организм повышает температуру тела. При инъекции этого вещества непосредственно в гипоталамус, в котором расположен тепловой центр, лихорадка развивается уже при применении весьма незначительных количеств.
Синтез вторичных пирогенов закодирован в геноме лейкоцитов. Биосинтез пирогенов в лейкоцитах отмечается после действия на них первичных (бактериальных) пирогенов, активизируя тем самым метаболические процессы в них. Такое действие первичные пирогены оказывают через рецепторы на мембранах клеток, либо при проникновении токсинов внутрь макрофагов путём фагоцитоза или пиноцитоза. Этот процесс, по – видимому, не является строго специфичным, потому что синтез вторичных пирогенов может быть индуцирован и другими веществами, в том числе гормонами. Относительно неинфекционных пирогенов, т.е. веществ, которые проникают в организм со стерильным материалом или образуются в организме вне инфекционного процесса (аллергия), следует допускать такую же возможность, т.е. активацию макрофагов в направлении синтеза пирогенов.
В последнее время представление об эндогенных (вторичных) пирогенах изменились, так как было доказано, что способностью повышать температуру обладает интерлейкин – 1, который, кроме пирогенного, оказывает ещё ряд эффектов.
Интерлейкин – 1 (ИЛ-1) - гормоноподобный белок с относительной молекулярной массой 14 000. Он выделяется макрофагами при их активации и затем оказывает специфическое влияние на целый ряд систем, в том числе и на нервную. Клетками-мишенями ИЛ-1 являются также лимфоциты, гепатоциты, фибробласты, синовиоциты, миоциты, которые имеют для ИЛ-1 рецепторы на своих поверхностях.
Последовательность событий в патогенезе лихорадки – следующая. Процесс начинается с попадания в организм микроорганизмов, а вместе с ними пирогенов, которые являются их токсинами. Последние оказывают воздействие на макрофаги и нейтрофилы, а те в свою очередь начинают синтезировать ИЛ-1. Циркулирующий в крови ИЛ-1 имеет ряд мишеней, в том числе и гипоталамус, в котором расположен цент терморегуляции. Непосредственно в контакт с нейронами этого центра ИЛ -1 не вступает, так как не проникает через гематоэнцефалический барьер. Однако под его влиянием на уровне мозговых артериол и капилляров образуются простагландины Е1 и Е2 (медиаторы лихорадки), которые могут проникать через этот барьер, они-то и воздействуют непосредственно на центр терморегуляции. В результате этого меняется «установочная точка» указанного центра и температура устанавливается на более высоком уровне, на котором удерживается в течение всего времени, пока продолжается синтез интерлейкина -1.
Главным центром терморегуляции является гипоталамическая область. Роль центра терморегуляции заключается в том, чтобы сохранять температурный гомеостаз, уравновешивая процессы теплопродукции и термоотдачи. Это возможно благодаря тому, что центр терморегуляции функционирует как кибернетическое устройство в точно заданном режиме, и колебания температуры (суточные) допускаются только в узких пределах от «установленной точки». Таким образом, организм теплокровных представляет собой как бы биологический термостат, температура которого зависит от того, на какую точку установлен терморегулятор, т.е. соответствующий центр мозга.
Эта «установленная точка» может быть изменена в 2-х случаях: либо при чрезвычайном воздействии (перегревание, гипотермия, замерзание, гипоксия), когда этот механизм полностью или частично выводится из строя, либо под влиянием пирогенов, когда установочный механизм не разрушается, а изменяется таким образом, что установочная точка смещается на более высокий уровень.
На основании тонких электрофизиологических исследований механизм лихорадки можно представить следующим образом. В гипоталамическом центре терморегуляции имеются нейроны трёх типов: чувствительные к теплу, чувствительные к холоду и «глухие» к колебаниям температуры. Допускают, что главную роль играют именно последние. Они генерируют сигналы стандартного характера, которые служат сигналом сравнения для термочувствительных нейронов. В случае, если под воздействием пирогена меняется функция термонечувствительных («глухих») нейронов, то изменяется сигнал сравнения и, следовательно, уставная точка температурного гомеостаза, уровень которого этот сигнал определяет.
Есть и другое объяснение формирования установочной точки температуры. Оно заключается в том, что установочная точка определяется первичным состоянием функций теплочувствительных и холодочувствительных нейронов. Было выявлено, что под влиянием пирогенна активность холодочувствительных нейронов повышается, а теплочувствительных – снижается. В связи с этим порог чувствительности центра терморегуляции смещается к холоду и нормальная температура воспринимается как пониженная. В этом случае перекрываются пути отдачи тепла, температура тела повышается и удерживается на этом уровне в течение некоторого времени (на период лихорадки).
Кроме пирогенов, в формировании лихорадочной реакции определённую роль играют и другие вещества, прежде всего гормоны. Сами они лихорадки не вызывают, но, оказывая влияние на центр терморегуляции, моделируют его работу, т.е. настраивают на иной лад, повышая или понижая его чувствительность к пирогенам. Так при тиреотоксикозе (повышенной функции щитовидной железы) инфекционные заболевания обычно протекают с более высокой температурой. У лиц с пониженной функцией щитовидной железы или гипофиза сопутствующие инфекционные заболевания сопровождаются менее выраженной лихорадкой. Глюкокортикоиды (кортизол) тормозят развитие лихорадочной реакции, по-видимому, вследствие того, что они ингибируют метаболические процессы в лейкоцитах, и в том числе образование в них пирогенов.
Стадии лихорадки. Соотношение между теплопродукцией и теплоотдачей.
Лихорадочный процесс всегда проходит 3 стадии, в соответствии с чем температурная кривая состоит из трёх частей. В I-ой стадии температура тела повышается, во I I-ой - удерживается некоторое время на повышенном уровне, в I I I-ем – снижается до исходного уровня
I. Стадия повышения температуры. Подъём температуры на этой стадии отражает перестройку терморегуляции в том смысле, что теплопродукция превышает теплоотдачу. Главное значение при этом имеет ограничение теплоотдачи, что не только эффективнее относительно скорости разогревания тела, но и экономнее для организма, так как не требует дополнительных энергетических затрат.
Теплоотдача уменьшается в результате сужения периферических сосудов и снижения притока тёплой крови к тканям, торможения потоотделения и угнетения испарения, сокращения у животных мышц волосяных луковиц и взъерошивания шерсти, увеличивающей теплоизоляцию. Эквивалентом этой реакции у человека служит появление «гусиной кожи».
Увеличение теплопродукции достигается в результате активации обмена веществ в мышцах (сократительный термогенез) на фоне повышения тонуса мышц и мышечной дрожи. Мышечная дрожь связана со спазмом периферических сосудов. Из-за уменьшения притока крови температура кожи снижается иногда на несколько градусов. Терморецепторы возбуждаются, возникает ощущение холода – озноб. В ответ на это центр терморегуляции посылает эфферентные импульсы к двигательным нейронам – возникает дрожь. Одновременно с этим усиливается и несократительный термогенез, т.е. образование тепла в органах, таких как печень, лёгкие, мозг. Это является результатом трофического действия нервов на ткань, вследствие которого активируются ферменты, увеличиваются потребление кислорода и выработка тепла.
I I. Стадия удержания повышенной температуры. После того, как в I –ой стадии лихорадки температура повысилась до определённого уровня, она удерживается на нём в течение некоторого времени (дни, часы). Так как при этом повышается теплоотдача, то дальнейшего возрастания температуры не происходит. Включение теплоотдачи осуществляется благодаря расширению периферических сосудов; бледность кожи сменяется гиперемией. Кожа становится горячей на ощупь. Возникает ощущение жара.
Поддержание температуры на повышенном уровне объясняется тем, что под влиянием лейкоцитарных пирогенов меняется установочная точка центра терморегуляции. На этом уровне возобновляется механизм поддержания постоянства температуры с характерными колебаниями утром и вечером, амплитуда которых значительно превышает таковую в норме.
По степени повышения температуры во I I –ой стадии лихорадки различают следующие её виды: субфебрильная – до 38о С; умеренная – 38 – 39о С; высокая – 39 – 41о С; гиперпиретическая – выше 41оС.
Новый уровень температуры, её колебания в течение суток определяется рядом факторов, из которых решающее значение имеет количество пирогенов и чувствительность к ним центров терморегуляции. Кроме того, имеет значение мощность системы отведения тепла, точность и надёжность функциональной и трофической иннервации, образование веществ – разобщителей и, наконец, наличие в организме энергетического запаса материала, прежде всего жира. У истощённых людей инфекционные болезни могут протекать без лихорадки. У детей она развивается быстро, у стариков – медленно, до невысокого уровня.
I I I. Стадия снижения температуры. После прекращения действия пирогенов центр терморегуляции приходит в прежнее состояние, установочная точка температуры опускается до нормального уровня. Накопившееся в организме тепло выводится в результате расширения кожных сосудов, появления обильного пота и частого дыхания. Снижение температуры может быть постепенным, литическим (в течение нескольких суток) или быстрым, критическим. В последнем случае может произойти слишком резкое расширение сосудов, а при сочетании с интоксикацией может наступить опасный для жизни коллапс.
Изменения в органах и системах при лихорадке. Кроме расстройств терморегуляции, при лихорадке наблюдается и целый ряд других, нетемпературных изменений, в том числе нарушения обмена веществ, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, секреторных и экскреторных функций.
1. Наиболее отчётливые изменения при этом наблюдаются в системе кровообращения. По правилу Либермейстера, повышение температуры на 1оС сопровождается учащением пульса на 8 – 10 ударов. Ударный и минутный объём крови увеличиваются. В I –ой стадии лихорадки артериальное давление может повышаться, происходит сужение сосудов кожи и их расширение во внутренних органах. В I I I-ей стадии при критическом снижении температуры может наступить коллапс вследствие резкого снижения тонуса артерий. Тахикардия при лихорадке отмечается не всегда.
2. Внешнее дыхание в I –ой стадии лихорадки несколько замедляется. В дальнейшем, при достижении максимальной температуры, дыхание учащается, иногда в 2 – 3 раза. Поскольку при этом глубина дыхания уменьшается, то легочная вентиляция существенно не изменяется. Нарушение частоты дыхания является следствием повышения температуры головного мозга, которое вызывает учащение дыхания (полипноэ).
3. Система пищеварения при лихорадке подвергается значительным изменениям – угнетается отделение слюны (язык сухой, обложенный), уменьшается количество и снижается кислотность желудочного сока, ухудшается аппетит.
4. Лихорадка сопровождается изменениями эндокринной системы – активизируется система гипофиз – надпочечные железы, наблюдаются признаки стресса. При инфекционной лихорадке усиливается выброс гормонов щитовидной железы, что обеспечивает повышение основного обмена.
5. В центральной нервной системе наблюдаются изменения возбудительных и тормозных процессов. При введении пирогенов у человека могут отмечаться бессонница, чувство разбитости, усталости, головная боль. При инфекционных заболеваниях все эти проявления протекают значительно тяжелее: с потерей сознания, бредом, галлюцинациями.
6. Основной обмен при лихорадке повышен, хотя прямая связь между активизацией обмена и повышением температуры отсутствует.
7. Для лихорадки характерно изменение водно-электролитного обмена. В I –ой стадии наблюдается увеличение диуреза вследствие повышения артериального давления и прилива крови к внутренним органам. Во I I –ой стадии, в результате усиления продуцирования гормона альдостерона, в тканях задерживается натрий, а следовательно и вода. Диурез уменьшен. В I I I –ей стадии увеличивается выведение хлоридов, в том числе и натрия хлорида, вода «покидает» ткани, увеличивается количество мочи и пота.
Значение лихорадки. При лихорадке, как и при других типических патологических процессах, вредные и полезные факторы находятся в неразрывной связи. Повышенная температура препятствует размножению многих возбудителей – кокков, спирохет, вирусов. Репродукция вируса полиомиелита при 40оС резко угнетается. Многие микроорганизмы способны размножаться при температуре 40оС, но при этом теряют устойчивость к лекарственным препаратам. Так, чувствительность туберкулёзной палочки к действию стрептомицина при 42оС примерно в 100 раз выше, чем при 37оС.
Лихорадка положительно влияет на целый ряд функций организма: возрастает интенсивность фагоцитоза, стимулируется выработка антител, увеличивается выработка интерферона. Искусственное подавление лихорадки приводит к снижению в крови количества нейтрофильных лейкоцитов, к понижению функций макрофагальных элементов.
Обращает на себя внимание связь между лихорадкой и воспалением. Макрофагоциты не только поглощают и обезвреживают бактерии, но и синтезируют пирогены (ИЛ-1). Если ещё учесть, что макрофаги вместе с лимфоцитами участвуют в процессе выработки антител (клеточная кооперация), то связь между лихорадкой, иммунитетом и воспалением становится более очевидной.
В положительном влиянии лихорадки на течение основного заболевания большое значение принадлежит стрессу (активация гипоталамо- гипофизарно- надпочечниковой системы), повышению неспецифической резистентности организма.
Защитно-приспособительные реакции организма, мобилизирующиеся при лихорадке, сопровождающей инфекционное заболевание, могут быть в значительной степени обесценены развитием интоксикации и повреждением жизненно важных органов. В этих случаях повышение температуры может привести к отрицательным последствиям, так как при лихорадке ряд органов функционируют с дополнительной нагрузкой, в первую очередь сердце и сосуды. При недостаточности кровообращения повышение температуры может вызвать тяжёлые состояния, которые следует устранить.
Толковый словарь
к лекции № 8
ЛИХОРАДКА
- пирогены - жаронесущие вещества.
- геном - генетический код клетки
- термогенез - увеличение теплопродукции.
- тахикардия - учащенное сердцебиение.
ВОПРОСЫК СЕМИНАРУ
по теме:
ЛИХОРАДКА
1. Понятие о лихорадке как типическом патологическом процессе.
2. Этиология лихорадки. Пирогенные вещества, их классификация.
3. Патогенез лихорадки.
4. Стадии лихорадки.
5. Изменения в органах и системах при лихорадке.
6. Значение лихорадки для организма человека.
ТЕСТЫ
1. Интерлейкин-1 (ИЛ-1) - гормоноподобный белок с относительной
молекулярной массой:
а) 16 000;
б) 14 000;
в) 12 000;
г) 10 000.
2. В гипоталамическом центре терморегуляции имеются нейроны:
а) чувствительные к теплу и «глухие» к колебаниям температуры;
б) чувствительные к холоду и «глухие» к колебаниям температуры;
в) чувствительные к теплу, чувствительные к холоду и «глухие» к
колебаниям температуры;
г) чувствительные к теплу и чувствительные к холоду.
3. Процесс лихорадки имеет:
а) 5 стадий;
б) 4 стадии;
в) 3 стадии,
г) 2 стадий.
4. Высокой температурой при I I-й стадии лихорадки считается:
а) выше 410 С;
б) 39 - 410 С;
в) 38 - 390 С;
г) до 380 С.
5. Умеренной температурой при I I-й стадии лихорадки считается:
а) выше 410 С;
б) 39 - 410 С;
в) 38 - 390 С;
г) до 380 С.
6. Гиперпиретической температурой при I I-й стадии лихорадки считается:
а) выше 410 С;
б) 39 - 410 С;
в) 38 - 390 С;
г) до 380 С.