第八章 发热 ※ 概述※ 发热的病因和发病机制※ 发热的功能与代谢变化※ 防治的病理生理基础第一节 概述一、 正常体温的相关概念( Concepts of normal body temperature )1.正常体温(1)人和大部分哺乳动物是恒温动物(homothermal animal)或温血动物 (warm-blooded animal),具有相对稳定的体温 (2)正常成人体温维持在37.0℃左右腋窝:36.2 — 37.2℃舌下:36.5 — 37.5℃直肠:36.9 — 37.9℃(3)体温存在昼夜波动: 清晨最低,午后最高,但波动幅度一般不超过1℃4)体温存在性别、年龄差异: 女性的平均体温略高于男性0.2℃; 年轻人略高于老年人(仅体表温度)PS:正常的体温调节二、 体温升高1、 发热(fever) (调节性体温升高,体温调节功能正常,调定点上移) 发热(fever):在发热激活物(致热原)作用下,体温调节中枢调定点上移而引起的调节性体温升高当体温上升超过正常值0.5℃时,称为发热一般取腋下温度>37.5℃作为判定发热的标准从这个概念来看,发热有三个关键要素:①病因:发热激活物②作用部位:体温调节中枢③作用的结果:调定点上移,体温升高>0.5℃过程:致 热 原 ---------体温调节中枢--------------------调定点上移调节性体温升高(>0.5℃)PS:体温升高不一定都是发热。
2、 过热 (非调节性的体温升高,体温调节功能障碍/散热障碍/产热器官功能亢进,调定点不变,体温升高,高于调定点)过热(Hyperthermia):指体温调节障碍,或散热障碍及产热器官功能异常等,体温调节中枢不能将体温控制在与调定点相适应的水平而引起的非调节性的体温升高是被动性体温升高3、生理性体温升高 某些生理状况也可使体温升高,可见于:♠ 剧烈运动(可使体温上升3℃或更高)♠ 女性排卵后(月经前期)♠ 应激 随生理过程的结束自动消失,不对机体产生危害,也无需治疗 小结: 第二节 发热的原因和机制Causes and mechanisms of fever)重点:发热激活物有哪些?内生致热原是如何产生的?种类和作用有哪些?内致热原如何进入并作用于体温中枢?中枢发热介质的种类和作用?体温是如何升高的? 一、发热激活物 (Pyrogenic activator)外致热原(exogenous pyrogen)发热激活物 :凡能激活体内产内生致热原细胞产生和释放内生致热原,进而引起体温升高的物质包括某些体内产物 革兰阳性菌与外毒素细菌外致热原(微生物及其产物)革兰阴性细菌与内毒素病毒其他微生物(真菌、寄生虫、螺旋体)发热激活物抗原-抗体复合物类固醇代谢产物 (睾丸酮代谢产物本胆烷醇酮)体内产物(非微生物发热激活物)组织破坏产物1、外致热原(微生物及其产物):引起发热的外来微生物 细菌、病毒等病原生物都是机体外部的发热激活物,故将其称为外致热原(exogenous pyrogen)。
1) 革兰氏阳性(G+)菌及其外毒素 :肺炎双球菌、链球菌、金黄色葡萄球菌致热方式:全菌体、外毒素、 肽聚糖①全菌体:给家兔静脉注射活的或加热杀死的葡萄球菌均能引起发热,同时血中EP含量增加,表明细菌颗粒被吞噬后可诱生EP②外毒素:许多革兰阳性菌能分泌外毒素: 中毒性休克综合征毒素-1(金黄色葡萄球菌) 肠毒素(葡萄球菌) 链球菌致热外毒素A、B、C (SPE-A、B、C,曾被称为猩红热毒素) 白喉毒素(白喉杆菌)③肽聚糖: 肽聚糖是革兰阳性菌细胞壁的骨架,在激活炎症反应上有与革兰阴性菌细胞壁的LPS(内毒素)相似的性质,亦具致热性,肽聚糖在体外能激活白细胞产生释放EP2)革兰氏阴性菌(G-)及其内毒素(endotoxin,ET)菌类:大肠杆菌、伤寒杆菌、志贺氏菌、脑膜炎球菌、淋球菌 致热方式: ET是其主要致热成分ET是G-菌的菌壁成分,为代表性的细菌致热原,其活性成分是脂多糖(LPS),它由O-特异性侧链、核心多糖和脂质A三部分组成,其中脂质A是致热的主要成分PS:1.研究证明:内毒素有极强的致热性 给家兔或犬静脉内注射ET后,在引起发热的同时,血清中可检测出大量EP。
体外实验也证明,ET可刺激体外培养的白细胞产生和释放EP2.内毒素在自然界中分布极广,是最常见的外致热原,分子量大,可达1-2百万道尔吨,有较强的耐热性(160℃干热2h方能破坏),一般灭菌方法不能消除3.临床上常见的有输液反应(是临床上感到困惑的),大多是由于未灭活的ET引起因此,临床上一定要灭活ET3) 病毒:主要包括流感、麻疹或柯萨奇、SARS病毒等 实验证据:整体、细胞 致热方式:人类的致病病毒多数为包膜病毒, 包膜中的脂蛋白A是病毒的主要致热物质;另外实验证明,包膜中的血凝素也具有致热性4) 其它微生物 主要包括有真菌、寄生虫、立克次体、衣原体、螺旋体 这些微生物的胞壁中亦含有脂多糖,其致热性可能与此有关另外,微生物在体内繁殖引起相应的抗原表达或细胞自身抗原的变异,启动免疫反应,也是它们引起发热的可能机制之一2、体内产物(非微生物发热激活物)(1)抗原-抗体复合物 实验证明,抗原-抗体复合物可激活产内生致热原细胞,使其产生内生致热原许多自身免疫性疾病都有顽固的发热,如系统性红斑狼疮、类风湿等,循环中持续存在的抗原-抗体复合物可能是其主要的发热激活物。
(2) 类固醇代谢产物 主要是睾丸酮代谢产物本胆烷醇酮(etiocholanolone),可引起发热和内致热原生成它的致热性:取决于分子结构,并具有种属特异性结果:只能引起人类发热,对一些动物无效3) 组织破坏产物组织坏死时也可释放发热激活物而引起发热,具体性质不详见于心肌梗死、大手术、严重创伤等情况二、 内生致热原(endopyrogen, EP)1.概念:在发热激活物作用下,产内生致热原细胞产生和释放的能引起体温升高的物质称为EP2.特点:①发热激活物作用②产EP细胞产生:单核细胞、巨噬细胞、内皮细胞、淋巴细胞、神经胶质细胞、肾小球膜细胞以及肿瘤细胞等一) 内生致热原的种类到目前为止,仅有5种细胞因子:白细胞介素-1(interleukin-1,IL-1)肿瘤坏死因子(tumor necrosis factors,TNF)干扰素(interferon,IFN)白细胞介素- 6(IL-6)巨噬细胞炎症蛋白-1(macrophage inflammatory protein-1, MIP-11、白细胞介素-1 (IL-1) :最早发现的EP来源:单核-巨噬、内皮、星状、角质、肿瘤细胞性质:12~18KD多肽物质,不耐热(70℃ 30min可被灭活)。
有两种亚型:酸性的IL-1α和中性的IL-1β,两者同源性:氨基酸序列26%,核苷酸序列45% 作用:通过位于POAH附近的IL受体参与发热的实验依据:♠内毒素引起发热的动物体内,循环血中IL-1浓度↑;♠ 静脉注射后可引起动物典型的发热反应;♠ 脑室中导入IL-1,可引起体温升高0.5℃以上,该反应可被水杨酸钠(解热药)阻断2、肿瘤坏死因子 (TNF) 来源:单核-巨噬细胞(α)、T淋巴细胞(β)由葡萄球菌、内毒素、链球菌等多种外致热原诱导产生性质:多肽物质,不耐热,70℃30分钟可被灭活作用:生物学活性与IL-1类似参与发热的实验依据:♠静脉注射小剂量→单峰热(1h:直接作用); 大剂量→双峰热,第二峰于3~4h(通过IL-1而致热);♠给动物脑室内注射TNF,可引起明显的发热反应并伴脑室内 PGE含量增高;♠ 在体内、外,TNF可诱导IL-1的产生3、 干扰素 (interferon, IFN) 来源:T淋巴细胞、成纤维细胞、自然杀伤细胞性质:蛋白质,有α、β、γ三种类型不耐热,60 ℃40分钟可被灭活作用:抗病毒、抗肿瘤参与发热的实验依据: 对动物和人都具有一定的致热效应,同时可引起脑内和组织切片中PGE含量增高;该反应可被PG合成抑制剂阻断。
是病毒感染引起发热的重要EP 与IL-1和TNF不同的是,IFN反复注射可产生耐受性 4、白细胞介素-6 (interleukin-6, IL-6)来源:单核、成纤维细胞和内皮细胞由内毒素、病毒、IL-1、TNF、血小板生长因子等诱导产生性质:是由184个氨基酸组成的蛋白质,分子量21KD作用:可引起发热,但作用弱于IL-1和TNF参与发热的实验依据:♠ 给动物脑室内注射IL-6,可引起体温明显的增高,可被布洛芬和吲哚美锌阻断;♠发热期间,血浆中IL-6的活性明显增高5、巨噬细胞炎症蛋白-1(MIP-1)来源:巨噬细胞性质:肝素-结合蛋白质,有MIP-1α和MIP-1β两型,分子量8KD 作用:可引起发热参与发热的实验依据:静脉注射,可引起家兔剂量依赖性单峰热二) EP的产生和释放是一个复杂的细胞信息传递和基因表达调控的过程经典的产内生致热原细胞活化方式主要包括两种:①Toll样受体介导的细胞活化②T细胞受体介导的T淋巴细胞活化途径三、发热时的体温调节机制(EP升高体温中枢“调定点”的机制 )(Mechanisms of set point elevation caused by EP)(一) 体温调节中枢1.基本中枢位于视前区-下丘脑前部(POAH)脊髓、脑干、下丘脑和边缘系统也参与体温调节。
大脑皮层 -- 体温调节的行为性调节 2. 目前认为,体温调节中枢主要有两类: 正调节中枢 负调节中枢(1)正调节中枢: 视前区-下丘脑前部 (POAH)冷敏神经元(血温低于调定点)促进产热热敏神经元(血温高于调定点)促进散热 对来自外周和深部温度信息起整合作用,损伤该区可引起体温调节障碍; 将致热原和发热介质注射到该部位可引起明显的发热反应;在发热时该部位可测到显著升高的发热介质2)负调节中枢位于:中杏仁核、 腹中膈(VSA)、弓状核主要对发热时的体温产生负向影响,因此称为负调节中枢研究表明,POAH与VSA之间有密切的功能联系当致热信号传入中枢后,启动体温正负调节机制:一方面使体温上升 另一方面通过负性调节限制体温过度升高正负调节综合作用的结果决定调定点上移的水平及发热的幅度和时程二)致热信号传入中枢的途径血液循环中的EP都是一些大分子蛋白质(分子量为15-30kD),不易透过血脑屏障,那么它是怎样进入体温中枢的呢?目前有几种看法: 通过血脑屏障转运入脑通过终板血管器作用于体温调节中枢通过迷走神经向体温调节中枢传递发热信号1、通过血脑屏障(brain barrier)转运入脑 EP虽然是大分子,不易透过血脑屏障,但血脑屏障存在对蛋白质分子的可饱和转运机制,可使IL-1、IL-6、TNF等转运入脑。
在正常情况下,该机制转运的EP量极微,不足以引起发热)。