病理生理學/發熱的病因和發生機制
體溫調節的高級中樞位於視前區-下丘腦前部(preoptic anterior hypothalamus, POAH),該區含有溫度敏感神經元,損傷該區可導致體溫調節障礙。POAH主要參與體溫的正向調節。內側杏仁核(medil amygdaloid nucleus, MAN)、腹側面隔區(ventral septal area, VSA)和弓狀核(arcuate nucleus)主要參與發熱時的體溫負向調節。
發熱激活物
[編輯]能激活機體產內生致熱原細胞,產生、釋放內生致熱原,進而引起體溫升高的物質稱為發熱激活物。包括外源性致熱原和某些體內產物。
外源性致熱原
[編輯]來自體外的發熱激活物稱為外源性致熱原,屬感染性因素。
細菌及其毒素
[編輯]- 革蘭陰性菌
- 革蘭陽性菌
病毒
[編輯]真菌
[編輯]寄生蟲
[編輯]其他病原微生物
[編輯]體內產物
[編輯]某些體內產物可激活產EP細胞產生和釋放EP,屬於非感染性因素。
抗原-抗體複合物
[編輯]如系統性紅斑狼瘡、類風濕等。
致炎物和炎症灶激活物
[編輯]尿酸結晶、硅酸鹽結晶,無菌性炎症灶滲出物。組織壞死釋放:如心肌梗死、手術後發熱等。
致熱性類固醇
[編輯]體內某些類固醇代謝產物對人體有致熱性。本膽烷固醇濃度的增高可能與人體某些不明原因的周期性發熱有關。
內源性致熱原
[編輯]在發熱激活物作用下,由體內某些細胞產生和釋放的能引起體溫升高的物質。稱為內源性致熱源(EP)。可以產生EP的細胞包括單核巨噬細胞、內皮細胞、淋巴細胞、神經膠質細胞、腎小球膜細胞以及腫瘤細胞等。
白細胞介素-1(interleukin-1,IL-1)
[編輯]- 是最早發現的白細胞致熱原
- 主要由單核-巨噬細胞合成和釋放
- 分子量約為15~17KD,有IL-1α和IL-1β兩種
- 致熱作用強,可被環氧合酶抑制劑阻斷
- 不耐熱 (70 ℃ ,30min喪失活性)
- 大劑量可引起雙相熱
- 反覆注射不產生耐受
- IL-1受體廣泛分布於腦內,尤以下丘腦密度最高
腫瘤壞死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF )
[編輯]- 分別由單核-巨噬細胞、T淋巴細胞產生
- 有TNFα和TNFβ兩種亞型
- 靜脈注射小劑量引起單峰熱,大劑量引起雙相熱
- 致熱作用強,可被環氧合酶抑制劑阻斷
- 不耐熱 (70 ℃ ,30min喪失活性)
- 反覆注射不產生耐受
- 多引起腫瘤患者的發熱
- TNF能刺激IL-1的產生
干擾素
[編輯]白細胞介素-6
[編輯]體溫升高的機制
[編輯]體溫調節中樞
[編輯]EP信號進入體溫中樞的途徑
[編輯]循環血液中的EP進入體溫中樞的途徑目前認為可能有以下三種。
- 通過下丘腦終板血管器(organum vasculosum laminae terminalis, OVLT)
- 通過血腦屏障直接進入中樞
- 通過迷走神經
發熱中樞的調節介質及作用
[編輯]大量研究表明,無論以何種途徑入腦,EP本身並不能直接引起體溫調定點上移,而需要一些介質的介導方可完成。能介導EP調節體溫調定點的介質稱為中樞性發熱介質,包括正調節介質和負調節介質。
正調節介質
[編輯]- 前列腺素E(prostaglandin E, PGE)
- EP性發熱的同時腦脊液中PGE明顯
- PGE直接灌注腦室時引起發熱,且呈量-效依賴關係
- 引起體溫升高的潛伏期比EP短
- 環氧化酶抑制劑對IL-1、IFN及TNF性發熱具有解熱作用
- PGE影響溫敏神經元的放電性質與EP相似
- 促腎上腺皮質素釋放素(CRH)
- 中樞注入CRH,可使腦溫、結腸溫升高
- IL-1、IL-6等可刺激離體或在體下丘腦釋放CRH
- IL-1β、IL-6引起的發熱,可被CRH受體拮抗劑或單抗 阻斷,但不受COX抑制劑的影響
- 環腺苷酸(cAMP)
- 外源性cAMP腦內注射引起發熱,潛伏期較EP明顯為短
- 在某些發熱激活物、EP及PGE引起的發熱時,腦脊液cAMP明顯增多,且與發熱效應呈正相關
- 外源性cAMP的中樞致熱作用可被磷酸二酯酶抑制劑增強,被磷酸二酯酶激活劑或腺苷酸環化酶抑制劑減弱
- 過熱時cAMP不發生明顯改變
- Na+/Ca+比值
- 腦室內灌注Na+時體溫上升,灌注Ca2+時體溫下降
- 降鈣劑(如EGTA)灌注時體溫上升,且腦脊液中cAMP明顯增多
- 預先灌注CaCl2可阻斷EGTA的致熱作用,同時也抑制腦脊液中cAMP增多
- 一氧化氮(nitric oxide, NO)
- 作用於POAH、OVLT部位,介導發熱時體溫升高
- 通過刺激棕色脂肪組織的代謝活動使產熱增多
- 抑制發熱時負調節介質的合成與釋放
負調節介質
[編輯]- 精氨酸升壓素(arginine vasopressin, AVP)
- 即抗利尿激素
- 由下丘腦神經元合成的神經垂體肽類激素
- 腦內注射AVP,出現解熱效應
- AVP阻斷劑能增強EPs發熱
- α-黑素細胞刺激素(α-melanocyte-stimulating hormone, α-MSH)
- 解熱極強,較對乙醯氨基酚(撲熱息痛)大25000倍
- EPs發熱時,在腦室中隔區注入α-MSH可解熱
- EPs發熱時,腦內內源性α-MSH含量增加
- 內源性-MSH能限制發熱的高度和持續時間
- 脂皮質蛋白-1(Lipocortin-1)
熱限
[編輯]發熱(非過熱)時,體溫升高很少超過41℃,通常達不到42 ℃,這種發熱時體溫上升的高度被限制在一定範圍內的現象稱為熱限 (Febrile ceiling)。熱限是機體重要的自我保護機制,對於防止體溫無限上升而危及生命具有及其重要的意義。
發熱發病學基本環節
[編輯]- 發熱的發病機制比較複雜,有不少細節仍未查明,但主要的或基本的環節已比較清楚。
- 第一環節是發熱激活物的作用。
- 第二環節,即共同的中介環節主要是EP。EP有多種,它們可能以不同結合或先後作用於POAH,或作用於外周靶細胞,再通過發熱介質參與作用。
- 第三環節是中樞機制,無論EP是否直接進入腦內,很可能要在下丘腦通過中樞介質引起體溫調定點上移。
- 第四環節是調定點上移後引起調溫效應器的反應。此時由於中心溫度低於體溫調定點的新水平,從體溫調節中樞發出調溫指令至產熱器官和散熱器官,一方面通過運動神經引起骨骼肌的緊張度增高或寒戰,使產熱變多;另一方面經交感神經系統引起皮膚血管收縮,使散熱減少;由於產熱大於散熱,體溫相應上升直至與調定點新高度相適應。