Патофизиология теплового обмена организма. Лихорадка

Существует три типа нарушений теплового баланса организма: перегревание (гипертермия), переохлаждение (гипотермия) и лихорадка.

Гипертермией называется перегревание организма, наступающее, как правило, в результате повышения температуры окружающей среды и нарушения терморегуляции у гомойотермных организмов. Основным механизмом перегревания в данном случае является зна­чительное снижение теплоотдачи, поскольку, чем выше температу­ра внешней среды, тем меньше тепла отдается организмом, так как вектор выделения тепла направлен от тела (или пространства) с бо­лее высокой собственной температурой к телу или пространству с менее высокой.

Перегревание наступает быстрее в том случае, если в условиях повышенной температуры среды приходится производить усилен­ную мышечную работу (увеличение выработки энергии на фоне сни­женной теплоотдачи), а также при определенных метеорологических условиях. Так, перегревание развивается интенсивнее при высокой температуре окружающей организм среды, особенно при повышен­ной влажности и отсутствии движения воздуха (ветра), так как это ведет к резкому падению теплоотдачи за счет снижения интенсивно­сти выделения пота и его испарения. Способствует перегреванию и плотная одежда, особенно при физической работе в условиях высо­кой внешней температуры.

Переохлаждение возникает в том случае, когда теплоотдача пре­вышает теплопродукцию и организм теряет тепло. Это происходит обычно при значительном понижении температуры окружающей среды, что усугубляется отсутствием теплой одежды, сильным ветром, а также таким фактором, как прием алкоголя. В последнем случае вследствие резкого расширения кожных сосудов создается обманчивое впечатление тепла, в то время как теплопотери резко возрастают.

В развитии гипертермии и гипотермии выделяют три стадии: ком­пенсации, декомпенсации и комы. Более подробно сведения об этих стадиях представлены в табл. 1.

Лихорадка — это выработавшаяся в процессе эволюции защитно- приспособительная реакция, развивающаяся в результате воздействия на организм пирогенных агентов и заключающаяся в установлении его теплового баланса на новом, более высоком уровне.

Термин febris (лихорадка, горячка) известен в медицине еще с античных времен. Так как подавляющее большинство инфекцион­ных болезней (а в античный период и в Средние века это была веду­щая патология человечества) сопровождалось яркой картиной лихо­радочного состояния (ознобом, жаром, спутанностью сознания), лихорадка уже издавна рассматривалась как своеобразная типовая реакция, но долгое время скорее была понятием нозологическим, т. е. имела «статус» самостоятельной болезни («лихорадочная бо­лезнь», «болотная лихорадка», «лесная лихорадка и др.). Традици­онно эта тенденция продолжилась и до наших дней: в качестве само­стоятельных нозологических форм выделены, например, «желтая лихорадка», «лихорадка-Q», «лихорадка скалистых гор» и др.

Таблица 1 Гипертермия и гипотермия. Динамика патологических процессов

__________________________________________________________

Стадии патологического процесса	Гипертермия	Гипотермия
Стадии компенсации	Усиление теплоотдачи (увеличение потоотделения, учащение дыхания, расширение кожных сосудов, тахикардия.) Уменьшение теплопродукции (снижение уровня обменных процессов и интенсивности мышечной работы)	Повышение теплопродукции (усиленная мышечная деятельность, интенсификация обменных процессов). Снижение теплоотдачи (спазм сосудов кожи, урежение дыхания, брадикардия)
Стадии декомпенсации	«Полом» механизмов терморегуляции, извращение терморегуляции (брадикардия, урежение дыхания, спазм кожных сосудов, мышечная дрожь, резкое увеличение потребления кислорода, интенсивный распад белков, усиление выведения азота с мочи). Организм в значительной степени становится пойкилотермным, его температура начинает зависеть от температуры окружающей среды	«Полом» и извращение механизмов терморегуляции (расширение сосудов кожи, тахикардия, тахипноэ) Гомойотермный организм приобретает черты пойкилотермного
Стадии комы	Потеря сознания, повышение патологического (периодического) дыхания, резкое замедление сердечной деятельности, потеря рефлексов­­­­­	Развитие состояния «холодового наркоза» (падение АД, периодическое дыхание, резкое снижение уровня обменных процессов)

Однако постепенно в медицинском мире стало утверждаться по­нятие о лихорадке как о типичном для многих заболеваний различ­ной этиологии (как инфекционной, так и неинфекционной) симптомокомплексе. При этом главный, ведущий признак лихорадки — перегревание организма больного, накопление тепла. С развитием представлений о физиологических механизмах терморегуляции у гомойотермных организмов появились и первые теории патогенеза лихорадочных состояний. Так, еще в 60-е гг. XIX века возникло представление о том, что лихорадка является результатом значи­тельного повышения теплопродукции в организме человека при от­сутствии сбалансированного с этим процессом уровня теплоотдачи. При этом было выявлено, что повышение температуры тела лихо­радящего больного не имеет существенной зависимости от темпера­туры окружающей среды. Так было установлено радикальное отли­чие лихорадки от гипертермии. В это же время было высказано предположение о том, что «жаротворные» (пирогенные) вещества вызывают лихорадку вследствие их воздействия на терморегуляторные центры, расположенные в головном мозге. Многочислен­ные исследования этого распространенного и характерного для са­мых разных заболеваний симптома дали возможность в настоящее время создать достаточно четкую теорию возникновения и разви­тия лихорадки.

Рисунок 1 Гипотетическая модель лихорадочной реакции

Повышение температуры тела и переход системы терморегуля­ции на новый, более высокий уровень функционирования возникает в результате воздействия на организм биологически активных ве­ществ — пирогенов.

Пирогены подразделяются на экзо- и эндогенные.

Экзогенные пирогены попадают в организм извне, а эндогенные образуются в самом организме либо при распаде погибающих тка­ней, либо в результате взаимодействия экзогенных факторов с теми или иными клетками организма.

Основные сведения о механизмах развития лихорадочной (фебрильной) реакции иллюстрирует рис.1.

Экзогенные пирогенны, содержащиеся в мембране и протоплазме микробных клеток, активируют клетки макроорганизма, обладающие фагоцитарной активностью (в основ­ном макрофаги), которые в свою очередь принимают участие в вы­работке таких цитокинов, как интерлейкин-1, фактор некроза опу­холей и интерферон. Эти цитокины участвуют в выработке и акти­вации интерлейкина-6 — основного медиатора, воздействующего на терморецепторы, расположенные в преоптической области пере­днего гипоталамуса.

Рисунок 2 Типы температурных кривых при некоторых лихорадочных состояниях

Возможно и прямое действие интерлейкина-6, выработанного макрофагами, на терморецепторы. Цитокины понижают чувстви­тельность тепловых терморецепторов и повышают чувствительность холодовых. В результате нормальная температура внутренней среды организма начинает восприниматься как пониженная.

Увеличивается теплопродукция, уменьшается теплоотделение. Температурный баланс организма устанавливается на новом, более высоком уровне, т. е. возникает лихорадка. Подъем температуры тела на чрезмерно высокий уровень включает обратную термозави­симую связь, благодаря чему активность фагоцитов (макрофагов) в отношении выработки цитокинов снижается, что в свою очередь, уменьшает интенсивность лихорадки (рис. 2).

Существует и еще одна гипотеза происхождения лихорадки. Взаи­модействие между цитокинами и их рецепторами в преоптической области гипоталамуса активирует фосфолипазу А, благодаря которой из мембран клеток высвобождается арахидоновая кислота, метаболи­том которой является простагландин Е₂, небольшая липидная моле­кула которого свободно проходит через гематоэнцефалический барь­ер. По мнению некоторых исследователей, именно простагландин Е₂ и является основным раздражителем терморецепторов преоптической зоны гипоталамуса.

Дата добавления: 2015-07-26