ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ТЕПЛОВОГО ОБМЕНА

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ТЕПЛОВОГО ОБМЕНА. ЛИХОРАДКА
В организме человека температура тела поддерживается на постоянном уровне.
Терморегуляция осуществляется физическими и химическими методами.
Физическая терморегуляция включает процессы, изменяющие теплоотдачу в результате
конвекции, радиации и испарения влаги. В организме физическая терморегуляция происходит за
счет изменения кровотока через кожу и регуляцию потоотделения.
Химическая терморегуляция - это изменение уровня окислительных процессов, от
которых зависит образование тепла в организме (термогенез). Различают
- сократительный термогенез, который протекает в скелетных мышцах во время
холодовой дрожи;
- несократительный термогенез, который происходит в бурой жировой ткани за счет
разобщения окисления и фосфорилирования. Несократительный термогенез имеет особое
значение в поддержании температуры тела у новорожденных детей до становления функций
центральной нервной системы и связанного с ними сократительного термогенеза.
Регуляция температуры тела происходит рефлекторно. Изменение температуры тела
воспринимается терморецепторами:
- периферическими (в коже, внутренних органах), которые реагируют в основном на
снижение температуры тела (холодовые терморецепторы);
- центральными (в гипоталамусе), которые реагируют на повышение температуры тела
(тепловые терморецепторы).
Информация от терморецепторов поступает в центр терморегуляции, который
находится в гипоталамусе. В центре различают несколько функциональных отделов:
- область переднего гипоталамуса выполняет функцию "термостата",
т.е. определяет установочную точку (значение центральной температуры тела, на
достижение которого направлены механизмы терморегуляции), а также интегрирует все
поступающие сигналы от терморецепторов;
- область заднего гипоталамуса формирует эффекторную реакцию терморегуляции, в
нем различают
центр теплопродукции * связаны реципрокно центр теплоотдачи * между собой
В результате интеграции температурных сигналов, поступающих от периферических и
центральных терморецепторов, и их сравнения с параметром "установочной точки"
формируется теплоощущение, и генерируется эффекторная реакция центром терморегуляции,
направленная на приведение теплосодержания организма к заданному "установочной точкой"
значению.
Так, при переохлаждении организма возрастает импульсация от периферических
холодовых терморецепторов. В центре терморегуляции формируется реакция ограничения
теплоотдачи, которая осуществляется через активацию симпатического отдела вегетативной
нервной системы (сужение сосудов кожи, что приводит к уменьшению кровотока через кожу, в
результате чего снижается отдача тепла путем конвекции и радиации; уменьшение
потоотделения, в результате снижается отдача тепла, связанная с испарением). Одновременно с
этим происходит увеличение теплопродукции за счет сократительного и несократительного
термогенеза. Сокращение сосудов приводит к ограничению кровотока через кожу, в результате
чего температура кожи снижается еще больше. Импульсация от холодовых терморецепторов
рефлекторно повышает тонус скелетных мышц, что проявляется в виде холодовой дрожи
(сократительный термогенез). Под действием гормонов увеличивается теплообразование в
бурой жировой ткани и во внутренних органах (несократительный термогенез). лихорадка
При перегревании происходят противоположные реакции: увеличение теплоотдачи
(расширение сосудов кожи, что приводит к увеличению кровотока через кожу, в результате чего
повышается отдача тепла путем конвекции и радиации; увеличение потоотделения, в результате
чего повышается отдача тепла, связанная с испарением) и ограничение теплопродукции
(снижение тонуса скелетных мышц и уменьшение двигательной активности).
ЛИХОРАДКА - это типичный патологический процесс, при котором происходит
изменение терморегуляции, которое возникает в результате повышения уровня установочной
точки под действием пирогенных веществ. Пирогенные (жарнесущие) вещества - это такие
вещества, которые попадая в организм из внешней среды или образуясь внутри него, вызывают
лихорадку. Они делятся на экзогенные (бактериальные, небактериальные) и эндогенные
(лейкоцитарные);
по механизму действия различают: - первичные - этиологические факторы, которые
инициируют процесс об
разования веществ, действующие на центр терморегуляции. К первичным пирогенам
относятся инфекционные (бактерии, вирусы, риккетсии, спирохеты и другие микроорганизмы,
компоненты клеточной стенки микроорганизмов, их токсины) и неинфекционные факторы
(белковые вещества, комплексы АГ-АТ, и др.). Первичные пирогены, выделенные из
грамотрицательных бактерий (синегнойные бактерии и сальмонеллы), являются по структуре
липополисахаридами, входящими в состав клеточной стенки, термостабильны, вызывают
толерантность (т.е. привыкание). Природа других первичных пирогенов не установлена;
- вторичные (лейкоцитарные) пирогены являются патогенетическими факторами
лихорадки, образуются при воздействии первичных пирогенов на лейкоциты. По структуре
вторичные
пирогены
представляют
собой
термолабильный
вырабатывать
вторичные
белок,
не
вызывающий
толерантности.
Способностью
пирогены
обладают
нейтрофильные
лейкоциты, а также макрофаги (моноциты крови, ретикулоэндотелиоциты печени, легочные
макрофаги, мононуклеары селезенки и лимфатических узлов). Лимфоциты пирогенных веществ
не выделяют.
Вторичные (лейкоцитарные) пирогены проникают через гемато-энцефалический барьер
и действуют на центр терморегуляции в гипоталамусе через специальные рецепторы. В
результате их действия установочная точка смещается на более высокий уровень, поэтому
снижается порог чувствительности центра терморегуляции к стимулам от холодовых
терморецепторов. Нормальная температура тела воспринимается как пониженная, что приводит
к развитию реакций, направленных на повышение теплосодержания организма. Установочная
точка держится на новом уровне до тех пор, пока выделяются лейкоцитарные пирогены.
Этиологический фактор ^ лейкоциты
первичный пироген ------------6^ центр терморегуляции вторичные пирогены -------------6^
лихорадка
Механизм перестройки центра терморегуляции: - накопление цАМФ в нейронах, в
результате чего изменяется их чувс
твительность к температурным стимулам; - повышение синтеза простагландинов класса
Е1, которые действуют на
центр.
Применение
нестероидных
противовоспалительных
средств
(аспирин,
индометацин и др.), действие которых связано с блокированием образования простагландинов,
эффективно снижает температуру тела при лихорадке.
лихорадка
Стадии лихорадки I. Повышение температуры тела (stadia incrementi) начинается с
момента действия лейкоцитарных пирогенов на центр терморегуляции, в результате
чего установочная точка смещается на более высокий уровень. В организме развиваются
реакции, направленные на повышение теплосодержания: ограничение теплоотдачи (сокращение
сосудов кожи, уменьшение потоотделения) и увеличение теплопродукции (сократительный и
несократительный термогенез). Для этой стадии характерен озноб (чувство холода и мышечная
дрожь, аналогичная холодовой дрожи).
II. Стояние повышенной температуры (stadia fastigii) возникает, когда температура тела
достигает
установочной
точки.
Процессы
терморегуляции происходят вокруг нового
гомеостатического уровня с большими, чем в норме, суточными колебаниями. По степени
повышения температуры во второй стадии лихорадки различают: субфебрильную лихорадку (до
38 оС), умеренную (38-39 оС), высокую (39-41 оС), гиперпиретическую (выше 41 оС).
Уровень повышения температуры зависит от количества выделяющихся лейкоцитарных
пирогенов, чувствительности к ним центра терморегуляции (может повышаться под действием
некоторых гормонов, в частности, щитовидной железы, гестагенов), регуляции процессов
теплоотдачи (регуляция сосудистого тонуса), наличия веществ-разобщителей окисления и
фосфорилирования.
III. Снижение температуры тела (stadia decrementi) происходит после того, как
перестают действовать пирогенные вещества. Установочная точка возвращается на прежний
уровень,
поэтому
в
организме
развиваются
реакции,
направленные
на
уменьшение
теплосодержания: увеличение теплоотдачи (расширение сосудов, увеличение потоотделения),
уменьшение теплопродукции. Снижение температуры тела может происходить литически
(медленно, в течение нескольких суток) или критически (быстро, в течение нескольких часов).
Критическое снижение температуры тела опасно развитием острой сосудистой недостаточности
(коллапса) особенно в сочетании с интоксикацией.
Изменения в органах и системах при лихорадке. Лихорадка сопутствует какому-либо
заболеванию, и возникающие изменения могут быть результатом не столько повышения
температуры, сколько результатом интоксикации. Разделить эти состояния бывает сложно.
В системе кровообращения происходят наиболее заметные изменения. Повышение
температуры на 1 оС сопровождается увеличением частоты сердечных сокращений на 8-10
ударов в минуту. Это происходит из-за согревания области узла-водителя ритма, а также
активации симпатического отдела вегетативной нервной системы. Артериальное давление
повышается в первую стадию лихорадки, а в третью стадию при критическом снижении
температуры тела может наблюдаться резкое снижение артериального давления.
Частота дыхания в начальную стадию лихорадки немного снижается (ограничение
теплоотдачи), при достижении максимального значения температуры дыхание учащается
вследствие повышения температуры области дыхательного центра головного мозга. Так как при
этом глубина дыхания несколько уменьшается, то в целом вентиляция легких не изменяется.
В пищеварительной системе происходит уменьшение секреторной активности (слюны,
желудочного и кишечного сока) вследствие активации симпатического отдела вегетативной
нервной системы. Уменьшается аппетит. Однако изменение функции пищеварительной системы
может быть результатом интоксикации, голодания, а не лихорадки.
Изменения функции эндокринной системы чаще всего связаны с разлихорадка
витием
стрессовой
реакции,
для
которой
характерна
активация
гипоталамо-
гипофизарно-надпочечниковой системы.
При лихорадке нарушается функция центральной нервной системы, что проявляется
бессонницей, усталостью, головными болями. Иногда может наблюдаться бред, галлюцинации,
потеря сознания. Однако эти признаки скорее являются результатом интоксикации, а не
лихорадки.
Обмен веществ при лихорадке характеризуется усилением катаболизма. В первую
очередь происходит распад углеводов, а затем жиров с образованием промежуточных продуктов
обмена (кетоновые тела) и белков.
Значение лихорадки В лихорадке сочетаются признаки патологического процесса и за
щитной реакции. Нежелательными последствиями лихорадки являются усиление
функции органов и систем особенно у больных с хроническими заболеваниями. Кроме того,
мобилизация защитных сил организма может быть невозможна из-за интоксикации, в результате
чего снижаются приспособительные возможности.
Защитное значение лихорадки заключается в - уменьшении репликации многих вирусов
при высокой температуре;
- повышении чувствительности микроорганизмов к антибиотикам;
- усилении фагоцитоза, образования интерферона;
- повышении неспецифической резистентности организма в результате развития стрессреакции.
Лихорадку используют в качестве лечебного средства. Это состояние искусственно
вызывают при некоторых заболеваниях для увеличения проникновения лекарственных веществ
через гемато-энцефалический барьер (нейросифилис), в костную ткань (костно-суставной
туберкулез), а также для стимуляции неспецифической резистентности организма при
вялотекущих воспалительных заболеваниях.
Гипертермия и ее отличия от лихорадки Гипертермия - это повышение температуры
тела, которое не связа
но с перестройкой терморегуляции. Гипертермия - это нарушение терморегуляции.
Причины: - нарушение функции центра терморегуляции в результате черепно-моз
говой травмы, воздействия электрошока; - действие высокой температуры окружающей
среды (жаркий климат, го
рячий цех); - увеличение количества веществ-разобщителей окисления и фосфорили
рования (введение динитрофенола, избыток тироксина); - введение веществ, которые
увеличивают теплопродукцию и уменьшают
теплоотдачу
(адреналин,
фенамин,
кофеин,
стрихнин).
Организм
в
начале
сопротивляется повышению температуры тела, но
при истощении компенсаторных механизмов, в частности, неспособности увеличить
теплоотдачу, наступает гипертермия. Повышение температуры тела приводит к резкому
повышению обмена веществ и функций организма в результате увеличения скорости обменных
процессов. Увеличивается потребность организма в кислороде. При сверхвысокой температуре
(свыше 42 оС) развивается повреждение центральной нервной системы, связанное с
денатурацией белков.