Лихорадка
Постоянство температуры тела теплокровных (гомойотермных) животных и человека возможно благодаря наличию у них аппарата терморегуляции (совокупности нервных и эндокринных образований, регулирующих выработку и образование тепла и поддерживающих постоянство температуры тела). Образование тепла является следствием активации обмена веществ (химическая реакция тепла). Отдача тепла осуществляется путем теплоизлучения, теплоиспарения и теплопроведения (физическая регуляция тепла) при участии таких физиологических механизмов как реакция, периферических сосудов (около 70%), потоотделение (около 25%), перспирация, согревание вдыхаемого воздуха и т. д.
1. Гипотермия (понижение температуры тела):
- эндогенная (при снижении уровня окислительных процессов);
- экзогенная (при снижении температуры тела окружающей среды и повышении влажности).
2. Гипертермия в широком смысле слова:
- собственно гипертермия (перегревание – эндогенного или экзогенного характера, т.е. либо усиленная продукция тепла, либо снижение отдачи тепла);
- лихорадка (febris) - приспособительная реакция аппарата терморегуляции на действие пирогенов, характеризующаяся перестройкой регуляции теплообмена, направленной на поддерживание более высокого уровня температуры внутренней среды независимо от температуры внешней среды.
Лихорадка – это типовой патологический процесс, который развивается у высших гомойотермных организмов в ответ на действие пирогенных раздражителей, характеризующийся перестройкой работы центра терморегуляции на более высокий уровень при сохранении механизмов терморегуляции и проявляющийся повышением температуры тела вне зависимости от температуры внешней среды.
Пирогены – это вещества, которые, попадая в организм извне или образуясь внутри него, вызывают перестройку терморегулирующего центра на новый, более высокий уровень существования и, таким образом, являются причиной развития лихорадки.
· инфекционные и неинфекционные;
· естественные и искусственные;
· экзогенные и эндогенные;
· первичные и вторичные.
К инфекционным пирогенам относятся:
- эндотоксины грамотрицательных бактерий (пирогенным действием обладает фрагмент токсина - липоид А);
- экзотоксины грамположительных бактерий (дифтерийный, столбнячный);
- продукты деятельности патогенных грибов;
- риккетсии;
- вирусы.
Неинфекционными пирогенами являются:
- компоненты несовместимой по группам перелитой крови (трансфузионная лихорадка);
- экзогенные белки (белки молока при парентеральном его введении);
- продукты распада тканей.
Естественные пирогены существуют в природе, либо образуются естественным образом из непирогенных веществ.
Искусственные пирогены получают путем обработки нативных бактериальных токсинов и используют с лечебной целью (пиротерапия). Наиболее известными являются пирогенал, полученный из Рseudomonas аеruginosa, и пирексаль, выделенный из Salmonella аbоrtus еqui.
Экзогенные пирогены поступают или вводятся извне. При введении экзогенного пирогена парентерально лихорадка возникает через 45-90 мин.
Эндогенные пирогены образуются в самом организме.
К эноденным пирогенам относятся:
- продукты первичной и вторичной альтерации, образовавшиеся в очаге воспаления;
- продукты, которые поступают в кровь из очагов некроза (например, при инфаркте миокарда);
- метаболиты стероидных гормонов;
- комплексы «антиген-антитело»;
- лейкоцитарные пирогены – продукты деятельности нейтрофилов и макрофагов.
Первичными называют пирогены, которые непосредственно не влияют на центр терморегуляции. Их пирогенное действие опосредуется образованием и освобождением так называемых лейкоцитарных пирогенов.
Вторичными называют лейкоцитарные пирогены, которые образуются и освобождаются лейкоцитами под влиянием первичных пирогенов. Вторичные пирогены обладают способностью непосредственно влиять на центр терморегуляции и вызывать развитие лихорадки.
Вторичным лейкоцитарным пирогеном является интерлейкин-1. Это вещество образуется и освобождается лейкоцитами (нейтрофилами и макрофагами) в процессе активации фагоцитоза. Наряду с действием на центр терморегуляции интерлейкин-1 обладает целым рядом других эффектов, определяющих клинические проявления лихорадки.
В патогенезе лихорадки можно выделить ряд этапов:
1. Образование под действием этиологических факторов первичных пирогенов.
2. Синтез под их влиянием вторичных лейкоцитарных пирогенов (ИЛ-1).
3. Проникновение лейкоцитарных пирогенов в кровь и образование ПГЕ1, ПГЕ2 и других медиаторов лихорадки, влияющих на центр терморегуляции.
4. Изменение чувствительности холодовых и тепловых нейронов передней гипоталамической области.
5. Перестройка центра терморегуляции (уменьшение теплоотдачи и увеличение теплопродукции).
6. Повышение температуры тела до новой установочной точки, на которой продолжается поддержание температурного гомеостаза.
7. Лихорадка со всеми клиническими проявлениями.
Нейроны центра терморегуляции находятся в переднем и заднем гипоталамусе.
Исходя из функциональных характеристик, выделяют четыре группы нейронов:
1. Нейроны «термостата» – это группа термочувствительных нейронов, непосредственно воспринимающих температуру крови, которая протекает через гипоталамус. Сюда же поступает информация от кожных и внутренних периферических терморецепторов. «Термостат» выводит среднюю температуру ядра тела.
2. Нейроны «установочной точки» – это группа термонечувствитсльных нейронов, которые задают уровень температуры ядра тела. Информация от «термостата» поступает к нейронам «установочной точки», где происходит сравнение имеющейся температуры ядра с запрограммированным уровнем.
Если средняя температура ядра окажется выше температуры «установочной точки», то это порождает сигналы, тормозящие центр теплопродукции и возбуждающие центр теплоотдачи. И наоборот, уменьшение температуры ядра ниже температуры «установочной точки» вызывает активацию центра теплопродукции и торможение центра теплоотдачи.
3. Центр теплопродукции. Его нейроны находятся в заднем гипоталамусе. Их возбуждение вызывает увеличение образования теплоты.
4. Центр теплоотдачи находится в переднем гипоталамусе. При его возбуждении возрастает выделение теплоты организмом.
Интерлейкин-1 взаимодействует со специфическими рецепторами на мембране нейронов, которые входят в группу клеток «установочной точки». Вследствие активации рецепторов увеличивается активность сопряженного с ними фермента – фосфолипазы А2. Этот фермент освобождает из фосфолипидов плазматической мембраны арахидоновую кислоту, из которой образуются простагландины группы Е.
Простагландины уменьшают чувствительность нейронов «установочной точки» к импульсам, поступающим от нейронов «термостата» (повышают критический уровень деполяризации этих нейронов). В результате этого обычные сигналы о нормальной температуре ядра начинают восприниматься нейронами «установочной точки» как информация об уменьшении температуры. Это, в свою очередь, вызывает стандартную реакцию, направленную на повышение температуры, активацию центра теплообразования и торможение центра теплоотдачи.
Клинически выделяют три стадии лихорадки:
I – повышение температуры (st. incrementi);
II - стояние повышенной температуры (st. fastigii);
III - снижение температуры (st. decrementi).
В первую стадию лихорадки происходит резкое уменьшение теплоотдачи. В результате активации симпатоадреналовой системы суживаются кровеносные сосуды кожи и конечностей, сокращаются гладкие мышцы, поднимающие волосы (у животных поднимается шерсть, у человека возникает признак «гусиной кожи»). Теплопродукция превышает сниженную, нормальную или даже повышенную теплоотдачу.
В результате этого, во-первых, резкое ограничение теплоотдачи само по себе ведет к повышению температуры ядра. Во-вторых, уменьшается температура кожи, что вызывает возбуждение холодовых терморецепторов. Информация о снижении температуры «оболочки» поступает в центр терморегуляции, а оттуда в кору головного мозга – у человека возникает ощущение холода. Кроме того, происходит возбуждение подкорковых двигательных центров, в результате чего повышается тонус скелетных мышц, развивается дрожь (озноб). Увеличивается сократительный термогенез.
Также происходит активация несократительного термогенеза, связанного с повышением скорости окислительных процессов. Большое значение при этом имеет повышение интенсивности клеточного дыхания в бурой жировой ткани под действием катехоламинов.
Гипервентиляция лёгких способствует вымыванию углекислоты из крови, что ведёт к гипокапнии и газовому алкалозу. Вот почему на начальных этапах лихорадки рекомендуют пить чай с малиной, смородиной или иными кислыми ягодами – для нормализации кислотно-основного обмена, регидратации и согревания.
Таким образом, повышение температуры тела вначале обусловлено уменьшением теплоотдачи, а затем увеличением теплопродукции.
Во второй стадии теплоотдача усиливается и уравновешивает теплопродукцию, чтобы поддерживать постоянную повышенную температуру. Усиление теплоотдачи достигается с помощью таких механизмов: расширение кожных сосудов, усиление потоотделения этому у больного кожа гиперемирована, влажная, «горячая». Развивается метаболический ацидоз. Рекомендую пить щелочные воды, которые также обладают и муколитическим действием.
Третья стадия лихорадки наступает, когда прекращается действие первичных пирогенов на лейкоциты и выработка вторичных пирогенов – интерлейкина-1. В центре терморегуляции, в нейронах «установочной точки» уменьшается содержание простагландинов Е, что ведет к восстановлению чувствительности клеток к сигналам, поступающим от «термостата». Температура ядра начинает восприниматься как повышенная, и таким образом активируется центр теплоотдачи и угнетается центр теплопродукции. Наибольшее значение при этом имеют два физиологических механизма: расширение кровеносных сосудов кожи и слизистых, увеличение потообразования и потоотделения. Эти реакции ведут к увеличению теплоотдачи и снижению температуры тела.
Динамика изменений температуры при лихорадке определяется, с одной стороны, свойствами и особенностями жизненного цикла возбудителя, с другой – суточными (циркадными) биологическими ритмами организма.
Лихорадка является типовым патологическим процессом, потому что в ней сочетаются два типа противоположных явлений: собственно, патологические и защитно-компенсаторные. Их соотношение зависит от степени повышения температуры.
Лихорадка имеет защитно-приспособительный характер, так как в организме создаются неблагоприятные условия для развития возбудителей инфекционных заболеваний, и повышается активность механизмов неспецифической и специфической резистентности организма.
Механизмы, имеющие защитно-приспособительный характер при лихорадке:
- угнетается размножение многих вирусов, усиливается образование интерферонов;
- увеличивается фагоцитарная активность макрофагов и нейтрофилов;
- повышается интенсивность синтеза антител;
- возрастает чувствительность многих инфекционных возбудителей к действию лекарственных веществ.
Максимально возможная при лихорадке температура 42,2ºС не приводит к денатурации белков и гибели клеток.
Собственно патологические изменения при лихорадке такие:
При температуре, превышающей 39ºС, могут развиваться:
· повышение нагрузки на сердце (тахикардия, увеличение сердечного выброса) или уменьшение артериального давления при критическом падении температуры;
· расстройства центральной нервной системы, которые могут проявляться бредом, галлюцинациями, а у детей от 5 мес. до 5 лет — развитием фебрильных судорог.
· если температура превышает 40ºС, ослабляется фагоцитоз, нарушается жизнедеятельность и функциональная активность лимфоцитов, увеличивается чувствительность организма к действию некоторых экзотоксинов;
· у беременных возможно нарушение развития плода, тератогенные эффекты.
При лихорадке увеличивается основной обмен (на 10-12% при увеличении температуры на 1ºС). Это вызывает увеличение потребления кислорода и питательных веществ. Поскольку аппетит у больного отсутствует, идет использование эндогенных источников энергии, человек теряет в весе.
Возрастает потребность организма в воде, поскольку увеличиваются потери воды через кожу и дыхательные пути. В связи с этим у маленьких детей и тяжелобольных может развиваться обезвоживание. С целью его предупреждения лихорадящим рекомендуют обильное питье.
При умеренной лихорадке (38-39ºС) частота дыхания и альвеолярная вентиляция возрастают в большей мере, чем образование углекислого газа. В связи с этим может развиваться гипокапния и, как следствие, газовый алкалоз. С целью его предупреждения рекомендуют пить подкисленную жидкость.
При высокой лихорадке (свыше 39ºС) происходит мобилизация свободных жирных кислот и усиливается образование в печени кетоновых тел. Кетонемия может привести к развитию негазового ацидоза.
При лихорадке развивается отрицательный азотистый баланс, обусловленный преобладанием катаболизма белков над их синтезом.
Повышение температуры на 1ºС сопровождается учащением пульса на 8-10 ударов в минуту, ударный и минутный объём крови увеличивается. В первой стадии лихорадки АД увеличивается, а в третьей, при критическом падении, может возникать коллапс из-за резкого снижения тонуса сосудов.
При заболеваниях, протекающих с сильной интоксикацией, когда сердце реагирует настолько высокую температуру, сколько на действие токсических веществ, может наблюдаться брадикардия (брюшной тиф).
Внешнее дыхание в первой стадии несколько замедляется, при достижении максимальной температуры значительно учащается при снижении глубины дыхания и т. о. сохранении легочной вентиляции (полипное).
Система пищеварения при лихорадке подвергается значительным изменениям – уменьшается секреция слюны (язык сухой, обложенный), снижается количество и кислотность желудочного сока, аппетит.
Лихорадка сопровождается изменениями эндокринной системы –активизируется система гипофиз – надпочечники, наблюдаются признаки стресса.