Температурный гомеостаз теплокровных и человека является одним из необходимых условий для их оптимального существования. Поддержание температуры на строго определенном уровне (гомойотермия) осуществляется у теплокровных и человека за счет механизмов физической и химической теплорегуляции, процессов

• теплопродукции [показать]

  Теплопродукция

  Хорошо известно, что организмы теплокровных находятся в постоянном термодинамическом неравновесии со средой. Поддержание температуры в организме требует образования энергии, источником которой является пища.

  В условиях покоя потребление энергии человеком среднего веса равно 1800-2000 ккал/сутки, что и составляет основной обмен. На что же используется эта энергия? Подсчитано, что 50% всей свободной энергии, поступающей в организм из пищи, используется для синтеза АТФ. Остальная энергия пищи выделяется из организма в виде так называемой "первичной теплоты". В свою очередь, последующее расщепление АТФ сопровождается выделением 900 ккал. Вся энергия, аккумулированная в макроэргах, в том числе и АТФ, идет для осуществления биологических и биохимических процессов в клетках.

  Значительное количество энергии утилизируется для синтеза веществ в организме. Так, только лишь белки некоторых ферментов обновляются за один час на 10%. Полагают, что 90% химической работы сердца идет на синтез белка. Энергия необходима также для синтеза полисахаридов и липидов. Для осуществления синтеза белков, полисахаридов и липидов в условиях покоя расходуется 415 ккал/сутки.

  Работа сердца, дыхательных мышц и желудочно-кишечного тракта требует 10-15% энергии основного обмена.

  В настоящее время считается общепризнанным, что для осуществления осмотической работы живой клетки необходима энергия. Это значит, что перенос ионов против градиента концентрации требует расхода энергии в клетке. В целом, по ориентировочным подсчетам, на поддержание ионных градиентов используется 215 ккал/сутки. Кроме того, процесс проведения и передачи импульсов также нуждается в обеспечении энергией.

  В условиях физиологического покоя энергия используется для синтеза АТФ, белков, полипептидов, липидов, на поддержание неравенства концентраций электролитов между клеткой и околоклеточной средой и в небольшом количестве - для работы мышц. Следовательно, энергия пищи обеспечивает в организме два важнейших вида работы - химическую и осмотическую. Уменьшение или прекращение первого вида работы ведет к деструкции элементов клетки, а второго - к потере возбудимости - важнейшего свойств нервной и мышечной ткани (К. П. Иванов, 1972).

  При совершении физической работы потребление организмом энергии резко возрастает. Достаточно сказать, что человек среднего веса, поднимаясь по лестнице в течение часа, затрачивает примерно 1000 ккал. При холодовой мышечной дрожи теплопродукция целостного организма возрастает. В этом случае теплопродукция за сутки может увеличиться в три раза в сравнении с основным обменом. В этом плане представляют интерес данные, приведенные в монографии К. П. Иванова "Биоэнергетика и температурный гомеостазис" (1972). "Человек при беге потребляет столько энергии на единицу веса, сколько потребляет ее океанский пароход; муха в полете в этом смысле сравнима с автомобилем, а бактерии - с реактивным самолетом".

  Таким образом, 50-60% энергии пищевых продуктов используется для осуществления трех видов работ - синтеза, механической и осмотической. Остальная часть энергии пищи не утилизируется, теряется в виде первичной теплоты и принимает участие в поддержании температурного гомеостаза в организме.

  Клетки животных являются гетеротрофами, т. е. существуют за счет энергии анаэробного и аэробного окисления. Окислительные процессы в клетках протекают по двум взаимосвязанным путям - нефосфорилирующего и фосфорилирующего окисления, приводящего к синтезу макроэргов. Энергия, которая не аккумулируется в ходе окисления пищевых продуктов и не используется для образования макроэргов, рассеиваясь в окружающем пространстве, называется "первичной теплотой". Энергия же, выделяемая при распаде макроэргов, получила название "вторичной теплоты". Именно она и расходуется для осуществления биологических и биохимических процессов в клетке. Оба указанные пути окисления взаимно обусловлены. Разобщение их ведет к тому, что часть энергии, рассеиваемой в виде первичной теплоты, возрастает, а часть ее, которая идет на образование макроэргов, уменьшается.

  Образование АТФ связано с анаэробным гликолизом. При гликолизе одной молекулы глюкозы возникают 2 молекулы молочной кислоты и две молекулы АТФ. За счет энергии гликолиза образуется только 10% АТФ. Остальное количество АТФ, т. е. 90%, в организме синтезируется в результате окислительного фосфорилирования.

  Эта реакция характеризуется переносом электронов дыхательной цепи и одновременным образованием АТФ из АДФ путем присоединения неорганического фосфора. При утилизации одного атома кислорода включаются три молекулы неорганического фосфора. Окислительное фосфорилирование происходит в различных участках дыхательной цепи. Например, только перенос электронов между НАД-Н₂ и 0₂ сопряжен с образованием трех молей АТФ. Здесь уместно отметить, что при окислении одной грамм-молекулы глюкозы возникает 38 макроэргических фосфатных связей и в них заключено около 300 ккал, в то время как в двух молекулах АТФ, выделяющихся при гликолизе, утилизировано только 16 ккал.

  В метаболический цикл включается не только глюкоза, но и другие питательные вещества - белки, жиры, которые подвергаются превращениям в цикле Кребса. Следует отметить, что при окислении одной молекулы жирной кислоты образуется 100 молекул АТФ. В целом, в процессе метаболизма жирных кислот выделяется в три раза больше энергии, чем при окислении глюкозы.

  Согласно современным представлениям, окислительное фосфорилирование происходит в митохондриях. Биохимический анализ показывает, что все митохондрии содержат организованную цепь энзимов, которые обеспечивают перенос электронов к кислороду и на вспомогательные ферменты. Последние переводят с помощью фосфорилирования аденозиндифосфат (АДФ) в богатый энергией аденозинтрифосфат (АТФ). АТФ необходима для синтеза важнейших коферментов дыхания и фосфорилирования - НАД, НАДФ, КоА и др. Поэтому при недостатке макроэргов подавляются окислительные процессы, а добавление АТФ восстанавливает нарушенное тканевое дыхание.

  При снижении внешней температуры увеличивается метаболическая активность организма. Контроль осуществляется центром теплообразования, находящимся в преоптической области переднего гипоталамуса, реализация этих влияний происходит по симпатической нервной системе. Эффекторным звеном является усиление метаболической активности (несократительный термогенез). При недостаточности этого механизма начинаются непроизвольные сокращения скелетной мускулатуры и озноб (сократительный термогенез). Во время дрожания очень много энергии выделяется в виде тепла.

  Ингибирование и разобщение фосфорилирования в различных участках дыхательной цепи происходит под влиянием тироксина, 2,4-динитрофенола, прогестерона, амитала, олигомицина, цианидов и других веществ (Л. А. Исаакян, 1972). Дыхание изолированных митохондрий можно подавить на 90% амиталом. Установлено также, что большие дозы 2,4-динитрофенола вызывают разобщение фосфорилирующего и нефосфорилирующего окисления. При этом доля последнего возрастает, а теплопродукция за короткое время повышается на 60-70%.

• теплоотдачи [показать]

  Теплоотдача

  Тепло, образуемое в живом организме, должно выводиться, ибо в противном случае, накапливаясь, может вызывать повышение температуры тела и в конечном итоге гибель. Если внезапно прекратить теплоотдачу, то даже в состоянии полного покоя опасные для жизни явления перегревания (гипертермии) наступают через 3-4 часа. В условиях мышечной работы перегревание наступает в несколько раз быстрее.

  Поддержание температуры тела гомойотермных и человека осуществляется с помощью теплоотдачи или механизмов физической теплорегуляции. В организме теплокровных она осуществляется тремя путями:

  1. Теплопроведением.
  2. Теплоизлучением.
  3. Испарением пота

  Первые два пути реализуются изменением интенсивности кровотока.

  Теплоизлучение и теплопроведение функционируют в условиях, когда температура окружающей среды меньше температуры тела, точнее кожи. Потеря организмом тепла этими путями полностью прекращается при температуре окружающей среды выше температуры тела. В этом случае единственным путем теплоотдачи остается испарение пота. Известно, что для испарения 1 г воды требуется затратить 580 кал. Если учесть, что за сутки человек может терять 10-12 литров пота, станет понятным эффективность данного механизма терморегуляции.

  Как указано выше, величина теплоотдачи обусловлена во многом интенсивностью кровотока. Известно, например, что при переходе от холода к теплу за счет расширения кожных сосудов и ускорения кровотока теплоотдача возрастает в десятки раз.

  У животных теплоотдача также осуществляется с помощью сосудистых реакций и испарения жидкости. Так, у грызунов тепло теряется через хвост, а у собак 60% всего тепла выделяется за счет тепловой одышки, испарения жидкости с языка и дыхательных путей.

  При температуре окружающей среды выше температуры тела и относительной влажности 100% теплоотдача всеми тремя путями полностью прекращается.

  Наряду с гипоталамусом в терморегуляции принимают участие кора мозга и некоторые центры спинного мозга.

  Эффекторными путями являются изменения теплоотдачи за счет изменения диаметра сосудов вследствие активации симпатического и парасимпатического эффекторов и изменения потоотделения.

  Таким образом, осуществление теилорегуляции и поддержание температуры на постоянном уровне обусловлено координированным взаимодействием процессов теплообразования и теплоотдачи, которые, в свою очередь, контролируются различными звеньями нервной и эндокринной систем.

При уменьшении теплоотдачи и увеличении теплопродукции температура тела повышается. В условиях патологии может развиваться особый процесс - лихорадка.

Лихорадка - истинно русский термин. Невозможно определенно сказать, когда он возник. Лихорадкой называют то же явление, которое древние греки обозначали как pirexia (piretos - огонь, пожар), а латиняне - febris. Наиболее удачное, на наш взгляд, определение лихорадки дано академиком АМН СССР П. Н. Веселкиным, согласно которому лихорадка - типовая, выработанная в процессе эволюции неспецифическая патологическая реакция аппарата теплорегуляции, сущность которой заключается во временной перестройке регуляции теплообмена на новый более высокий уровень.

Анализируя это определение, можно сказать, что лихорадку вызывают различные факторы, но патогенез ее во всех случаях одинаков. Поэтому эта реакция и названа типовой.

Лихорадка как процесс формируется на определенном этапе эволюционного развития и наблюдается только у гомойотермных животных и человека. Лихорадить может организм с сохраненной функцией теплообмена, ибо повышение температуры есть следствие активной деятельности аппарата теплорегуляции. При повреждении аппарата теплорегуляции формирование лихорадки невозможно.

Важнейшим признаком лихорадки является повышение температуры тела.

Этиология лихорадки

Вещества, вызывающие лихорадку, называются пирогенами. Термин "пироген" был предложен в 1875 году Бурдон-Зандерсоном. Такое название получила субстанция, выделенная из гнилого мяса, не содержащая живых микробов и вызывающая при введении животным повышение температуры.

• Экзогенные пирогены [показать]

  Изучение пирогенных свойств различных видов бактерий показало, что этой активностью характеризуются как патогенные, так и непатогенные бактерии. Основным пирогенным действием обладают липополисахариды - составная часть эндотоксинов. Показано, что токсические свойства липополисахаридов превышают пирогенные в несколько тысяч раз.

  Одним из наиболее часто используемых пирогенов липополисахаридной природы является пирогенал, полученный П. 3. Будницкой в 1957-1963 годах.

  Все препараты липополисахаридного комплекса бактерий вызывают лихорадку при введении кроликам дозы от 0,001 мкг до 5-7,6 мкг на кг веса. В среднем для кроликов все они активны в пирогенном отношении в дозе 1 мкг/кг. При резком увеличении дозы наблюдается, наоборот, снижение температуры.

  Белковые компоненты ряда возбудителей инфекций (дизентерия, паратиф, туберкулез) также способны вызывать лихорадку. При воздействии высокой температуры на белковые компоненты бактерий их пирогенное действие исчезает, в то время как пирогенные свойства липополисахаридных комплексов сохраняются.

  Пирогенной активностью обладают вирусы и продукты их метаболизма (например, среда, в которой они выращиваются).

  Сейчас не вызывает сомнения пирогенное действие грибков. Отмечено накопление пирогенов в среде, в которой выращивались плесневые грибки. А. Д. Марьясиной (1965-1966) выделен практически не токсичный пироген из непатогенных дрожжеподобных грибков Candida.

  Простейшие и гельминты также способны вызывать повышение температуры тела; при заражении малярийными плазмодием, трихинеллезе, шистоматозе, аскаридозе отмечено развитие лихорадки.

  Различные фракции, выделенные из гельминтов (например, аскарид), в большей или меньшей степени также обладают пирогенными свойствами (В. К. Сапач, 1981).

• Эндогенные пирогены [показать]

  Согласно современным представлениям, экзогенные пирогены опосредуют свое действие на организм через образование эндогенных пирогенов. Действительно, повышение температуры в ответ на действие бактериальных пирогенов происходит спустя значительный латентный период. Даже при внутривенном введении бактериальных эндотоксинов лихорадка начинает развиваться через 90 мин после инъекции.

  Экспериментальное доказательство наличия эндогенных пирогенов было получено Аткинс и Вуд в 1955 году. Опыт проводился на трех кроликах, два из которых интактны, а у третьего заранее было достигнуто состояние толерантности к определенному экзогенному бактериальному пирогену. Первому интактному животному вводится экзогенный пироген, и через различные промежутки времени (15, 30, 60, 120 мин) у него берется кровь для получения сыворотки. Каждая порция сыворотки крови первого животного вводится второму (интактному) и третьему (толерантному) кроликам. При введении животным порции сыворотки, полученной у первого животного через 15 минут после пирогенного воздействия, температура тела повышается только у второго (интактного) кролика, а у третьего (толерантного) не изменяется. Следовательно, в этой 15-минутной порции сыворотки содержится лишь введенный первому животному внешний пироген, к которому толерантное животное нечувствительно. 30-минутная порция сыворотки почти не вызывает лихорадки ни у второго, ни у третьего животного, следовательно, через 30 минут у первого животного введенный внешний пироген исчезает из крови. 60- и 120-минутные порции сыворотки вызывают лихорадку и у интактного, и у толерантного кроликов. Поскольку толерантный кролик не способен отвечать лихорадкой на внешний пироген, необходимо признать, что лихорадку у него вызывает новый, эндогенный пироген, появившийся в крови первого кролика через 1-2 часа после действия внешнего пирогена.

  Основным источником эндогенного пирогена являются гранулоциты (нейтрофилы) крови. Доказательством образования внутреннего пирогена лейкоцитарными клетками может служить эксперимент, аналогичный описанному выше опыту Аткинс и Вуд. Только генерация внутреннего пирогена проводится в этом случае не в организме, a in vitro. В пробирку, содержащую взвесь лейкоцитов, добавляется экзогенный пироген, смесь инкубируется в термостате и вводится через разные промежутки времени интактному и толерантному кроликам. Появление лихорадки у толерантного к этому внешнему пирогену кролика свидетельствует об образовании лейкоцитами эндогенного лейкоцитарного пирогена. Однако готовых пирогенов в лейкоцитах не содержится, они образуют их в процессе жизнедеятельности. Если лейкоциты предварительно разрушить замораживанием и оттаиванием или подавить в них окислительное фосфорилирование или гликолиз, то они теряют способность выделять внутренний пироген при контакте с микробным липополисахаридом в описанном выше опыте in vitro.

  Гранулоциты крови не являются единственным источником внутреннего пирогена. Кроме гранулоцитов образование эндогенного пирогена обеспечивают и мононуклеарные клетки крови. В последние годы это положение было экспериментально доказано (Л. Г. Агасаров, 1979; А. В. Сорокин соавт., 1980). В частности показано, что "необходимым условием запуска процесса образования макрофагального пирогена является активация мононуклеарных клеток фагоцитозом микробов". Установлено, что тканевые макрофаги более активны в пирогенном отношении, чем моноциты крови. Наконец, способностью вырабатывать эндогенный пироген в ответ на действие микробных липополисахаридов обладают и клетки костного мозга (О. М. Ефремов с соавт., 1978). Высказывается предположение о важной роли макрофагов в выработке эндогенного пирогена гранулоцитами крови.

  Эндогенный пироген образуется при иммунологическом конфликте, а также при тканевой деструкции, по своей структуре он представляет собой низкомолекулярный белок. Эндогенные пирогены являются наиболее адекватными раздражителями центров теплорегуляции. Доказано, что из крови они быстро проникают в преоптическую область передней части гипоталамуса и вызывают изменения функционального состояния нейронов "установочной точки".

  Сравнение биологического действия экзо- и эндопирогенов показало, что, если при ежедневном введении бактериальных пирогенов в течение 7-10 дней наступает толерантность, то инъекции эндогенных пирогенов не приводят к формированию толерантности, хотя элементы снижения температурной реакции наблюдаются.

Патогенез лихорадки

Известно, что центр терморегуляции находится в преоптической области передней части гипоталамуса около дна третьего желудочка. Исследования М. И. Лоури (1985) показали, что он состоит из термочувствительной области ("термостат") и термоустановочной области ("установочная точка"). В термостатической точке нейромедиатором являются норадреналин и серотонин, а в установочной - ацетилхолин. Температурный гомеостаз поддерживается с помощью двух эффекторных звеньев - теплопродукции и теплоотдачи.

По данным М. И. Лоури (1985), именно термочувствительная область ("термостат") дает сигнал термоустановочной области ("установочной точке") о состоянии температуры крови в данный момент, а "установочная точка" путем изменения теплопродукции и теплоотдачи доводит температуру тела до необходимого уровня.

Термоустановочная область представлена совокупностью термочувствительных нейронов, дающих сигнал о желаемой температуре тела. При получении импульсов от термочувствительной области нейроны "установочной точки" путем изменения теплопродукции и теплоотдачи обеспечивают доведение температуры тела до необходимого уровня. Например, если температура крови ниже желаемой, то активируется центр теплопродукции и подавляется центр теплоотдачи; если температура крови повышается, то сигналы из "установочной точки" подавляют активность центра теплопродукции и активируют центр теплоотдачи.

По современным представлениям, при развитии лихорадки эндогенные пирогены из крови поступают в центр терморегуляции, где в термоустановочной области активируют фермент простагландин-синтетазу, синтезирующий простагландины E₁ и Е₂. Под их влиянием нормальная температура крови воспринимается как пониженная. Следствием этого является активация центра теплопродукции и понижение активности центра теплоотдачи, т. е. активное изменение уровня терморегуляции, что и составляет основу лихорадочной реакции.

Эффекторное звено, благодаря которому измененная функциональная активность центров теплорегуляции приводит к повышению температуры тела, включает вегетативные, соматические нервные проводники и железы внутренней секреции. Известно, что парасимпатические влияния, осуществляемые преимущественно через мускариночувствительные, холинореактивные системы, обеспечивают активацию процессов теплоотдачи путем усиления саливации, потоотделения, кровообращения в коже и слизистых.

Значение симпатоадреналовой системы было показано в многочисленных исследованиях с использованием адреномиметиков, симпато- и адренолитических препаратов. Так, введение фенамина или эфедрина усиливает развитие лихорадки, вызываемое пирогеналом. Инъекция аминазина, блокирующего центральные и периферические адренорецепторы, или обзидана, избирательно блокирующего бета-адренорецепторы, приводит к ослаблению или даже предупреждению развития лихорадки. Истощение депо катехоламинов в адренергических терминалях с помощью рауседила вызывает подавление лихорадочного ответа на введение пирогенала.

Многочисленные данные литературы свидетельствуют о том, что адренергические механизмы ответственны преимущественно за изменения теплопродукции. При этом несомненную роль играет и непосредственный метаболический эффект норадреналина, заключающийся в разобщении дыхания и фосфорилирования. Этот способствующий повышению теплообразования эффект при лихорадке является вторичным по отношению к изменениям функционального состояния центров теплорегуляции, тогда как, напомним еще раз, при эндогенном перегревании соотношение обратное - разобщение окисления и фосфорилирования первично, а сдвиги в деятельности центров вторичны. Помимо этого катехоламины, вызывая спазм периферических сосудов, ограничивают теплоотдачу. В обеспечении лихорадочного ответа на пирогенное воздействие определенную роль играют серотонин- и гистаминэргические структуры нервной системы.

Несомненное значение в механизмах эффекторного ответа на функциональные сдвиги в центрах теплорегуляции имеет изменение деятельности желез внутренней секреции и, прежде всего, щитовидной железы. Формирование лихорадки обычно сопровождается усилением инкреции тироксина, что является одним из важных путей увеличения теплопроизводства. О значимости гормонов щитовидной железы в процессах теплорегуляции известно в настоящее время многое. Особый интерес представляют данные П. Н. Beселкина с соавт. (1972), Г. И. Медведевой (1978) о том, что сдвиги функциональной активности щитовидной железы меняют чувствительность центров теплорегуляции к пирогенным воздействиям. Не вызывает сомнения и вовлечение в эффекторное звено лихорадочной реакции гормонов других эндокринных желез, в частности инсулина, кортикостероидов. Общий патогенез лихорадки представлен на схеме 19.

Независимо от того, какие колебания температуры происходят при лихорадке и насколько она выражена, в развитии этого процесса обычно различают три стадии:

1. Стадию повышения температуры (stadium incrementi).
2. Стадию сохранения повышенной температуры (stadium fas-tigii).
3. Стадию снижения температуры (stadium decrementi)

В русской медицинской литературе XIX века эти стадии называли по наиболее характерным клиническим проявлениям: озноб, жар и пот.

Первая стадия лихорадки может протекать по-разному: либо повышение температуры происходит быстро и в течение нескольких часов достигает высоких значений, либо она поднимается постепенно, "день изо дня лишь понемногу, пока не достигнет более или менее высокого уровня". В целом в первой стадии лихорадки теплорегуляция меняется таким образом, что теплопродукция начинает существенно преобладать над теплоотдачей. Однако в зависимости от характера протекания первой стадии изменения соотношения этих двух процессов теплорегуляции происходит по-разному. Сам облик больного и внешние симптомы позволяют понять сущность этих различий. Г. Угетти (1896) так описывает один из вариантов первой стадии: "Во время быстрого повышения температуры больной испытывает ощущение сильнейшего холода и начинает дрожать всем телом, от головы до ног... Все указывает на сходство между лихорадочным ознобом и ознобом от внешнего холода. Если больной находится в неподвижном состоянии и хорошо прикрыт, озноб постепенно проходит, но стоит ему только зашевелиться или приподнять одеяло и уже прикосновения холодного участка последнего или движения малейшей струйки воздуха оказывается достаточно для вызывания нового приступа озноба".

Приведенная картина указывает на формирование поверхностного охлаждения, которое представляет собой следствие спазма кожных сосудов и ограничения кровоснабжения, в результате чего холодовые терморецепторы немедленно воспринимают падение кожной температуры. А температура крови в это время нарастает, и чем выше разница температур кожи и крови, тем больше выражен озноб.

Анализ механизма формирования озноба позволяет сделать важный вывод. Действительно, раз поверхностное кровообращение уменьшается (специальные исследования показывают возникновение централизации кровообращения в коже и слизистых), значит падает теплоотдача. Таким образом, быстрое повышение температуры тела связано прежде всего с резким ограничением тепловыведения. Конечно, теплопродукция постепенно тоже увеличивается, но не столь резко и быстро. Усиленному теплообразованию способствует и мышечная дрожь, появляющаяся при ознобе.

При постепенном повышении температуры тела столь выраженной диспропорции между теплоотдачей и теплопродукцией не происходит, оба процесса медленно изменяются в противоположные стороны и вносят примерно равный вклад в прирост температуры тела. Понятно, что при этом ознаба быть не может.

Вторая стадия лихорадки характеризуется тем, что на фоне значительно повышенного теплопроизводства увеличивается и теплоотдача, в результате чего между этими двумя процессами устанавливается равновесие, дальнейший прирост температуры прекращается и организм регулирует теперь новый более высокий уровень температуры. Установившееся равновесие, конечно, не столь стойкое, как в норме, подвержено большим или меньшим отклонениям, поэтому и температура тела держится не на абсолютно одинаковом уровне, а может претерпевать суточные колебания. На основании характера колебаний суточной температуры во второй стадии выделяют различные типы температурных кривых.

В третьей стадии лихорадки снижение температуры может происходить резко, быстро (критическое падение) или медленно, постепенно (литическое снижение), т. е. так же, как и повышение ее в первую стадию. Характерно, что очень часто быстрому увеличению температуры в первой стадии лихорадки соответствует и быстрое снижение ее в третьей стадии. Быстрое падение температуры сопровождается обильным потоотделением ("стадия пота"), что позволяет признать доминирующим в этот период значение теплоотдачи. Теплопродукция медленно снижается, остается какое-то время увеличенной или даже может несколько нарастать. При постепенном снижении температуры тела оба процесса теплорегуляции меняются уравновешенно. Следует подчеркнуть, что общей закономерностью теплорегуляции является способность к более быстрым изменениям теплоотдачи, что вполне понятно, так как в основе теплопродукции лежат более инертные метаболические процессы.

При критическом падении температуры благодаря резкому уменьшению тонуса адренергических механизмов и повышению холинэргической активности дилятация поверхностных сосудов может оказаться неадекватно большой, что приводит к падению артериального давления и развитию постлихорадочного коллапса. Формированию последнего способствует и нарушение реактивности центральных аппаратов регуляции кровообращения, теряющих из-за микробной интоксикации и энергетического дефицита способность к быстрым рефлекторным внутрисистемным компенсаторным реакциям.

Нервная и эндокринная системы. Развитие лихорадки сопровождается изменениями функций нервной системы. Известно, что уже в стадии нарастания температуры угнетаются условные рефлексы. У человека и животных при лихорадке изменяется биоэлектрическая активность мозга в виде увеличения амплитуды и уменьшения частоты потенциалов. Клинически лихорадка нередко сопровождается головной болью, тошнотой, иногда рвотой. Наиболее тяжелые нарушения нервной системы могут проявляться в виде бреда, галлюцинаций, потери сознания, судорог. Последние часто наблюдаются у детей, которые хотя и отличаются меньшей способностью лихорадить, тем не менее в случае развития высокой лихорадки реагируют очень выраженно.

По мнению А. В. Сорокина (1965), наибольшие сдвиги со стороны центральной нервной системы наблюдаются в период начальной функциональной перестройки центров теплорегуляции еще до повышения температуры и в стадии ее подъема. Во вторую стадию лихорадки изменения функционирования нервной системы выражены в меньшей степени и сводятся преимущественно к повышению возбудимости или при высокой и длительной лихорадке, наоборот, к угнетению возбудимости ряда мозговых структур. Обычно считают, что нарушения функции нервной системы являются прямым следствием влияния пирогенов. Частично они, несомненно, обусловлены пирогенными эффектами, но не меньшее значение имеет и влияние повышенной температуры прямо или через метаболические сдвиги на возбудимые элементы мозга. Наиболее отчетливо это проявляется в усилении возбудимости симпатических структур в гипоталамусе.

Лихорадка сопровождается несомненным значительным активированием симпатоадреналовой системы и увеличением секреции адреналина мозговым веществом надпочечников. Повышение содержания адреналина в крови отмечается почти во всех случаях лихорадки, а при использовании больших доз пирогенов возрастает и концентрация норадреналина. Активация симпатоадреналовой системы подтверждается и сдвигами в содержании тканевых катехоламинов, в том числе в структурах промежуточного мозга (А. П. Миноранская, 1969). Более того, на фоне блокады центральных альфа-адренорецепторов даже лейкоцитарный пироген теряет способность вызывать лихорадку, что свидетельствует о важнейшей роли альфа-адренореактивных структур промежуточного мозга в ее генезе (А. П. Миноранская, И. Г. Иерусалимский).

Как пирогены, так и сама развивающаяся лихорадка являются стрессорными факторами для организма и вызывают ряд неспецифических эндокринных сдвигов, подобных общему адаптационному синдрому. Так, увеличивается секреция АКТГ, наблюдается гиперплазия коры надпочечников, в крови повышается содержание глюкокортикоидных гормонов и падает количество лимфоцитов. Подобной активностью обладают не только экзогенные, но, и даже в большей степени, эндогенные пирогены лейкоцитарной природы. Значительный интерес для понимания сущности лихорадки представляют результаты исследований А. П. Миноранской. Полученные ею данные показывают, что при введении пирогенов и формировании истинной лихорадки увеличению активности гипофизарноадреналовой системы предшествует повышение температуры, тогда как при эндогенном перегревании, вызываемом 2-4-динитрофенолом, отмечается обратная последовательность - прежде всего поднимается температура, а затем активируется секреция кортикостероидов. Подобные различия лихорадки и перегревания прослеживаются и в период повышенной температуры тела, так как при перегревании концентрация кортикостероидов в крови находится в прямой зависимости от степени повышения температуры, а при лихорадке корреляция между этими двумя величинами отсутствует.

Лихорадка сопровождается и активацией функции щитовидной железы, однако многие рассматривают это явление лишь как сопутствующее лихорадке и не связанное с механизмом ее формирования.

Сердечно-сосудистая система и кровь. Увеличение температуры тела при лихорадке сопровождается учащением ритма сердечных сокращений. В среднем при увеличении температуры тела на 1 °С частота пульса увеличивается на 8-10 уд/мин. Причиной такого изменения ритма сердца является прямое действие тепла на синусовый узел сердца. По мнению П. Н. Сорокина с соавт. (1966), максимальное учащение сердечных сокращений возможно при температуре 41-42 °С. Одновременно может наблюдаться аритмия, фибрилляция и даже остановка сердца. При этом на электрокардиограмме регистрируется синусовая тахикардия (с укорочением интервала PQ, уменьшением амплитуды комплекса QRS, возможна инверсия зубца Т).

На высоте лихорадки, вызванной введением лейкоцитарного пирогена в сердце кролика, выявляются набухание и возбуждение митохондрий и их деструкция в виде вакуолизации, полного или частичного исчезновения крист. Эти изменения ведут к нарушению транспорта электронов и сопряженного фосфорилирования.

Установлено, что в стадии подъема температуры системное артериальное давление при инфекционной лихорадке (скарлатине, дифтерии, малярии) повышается. В стадии устойчивой температуры системное артериальное давление падает на 10-25% ниже нормального уровня. Интересно отметить, что в условиях пиротерапии людей в стадии разгара лихорадки также наблюдалось снижение артериального давления на 10-25%.

При пирогеналовой лихорадке кроликов, а также при сыпном, брюшном тифе, дизентерии людей артериальное давление не только не повышается, а даже снижается (Яван, 1975). Следовательно, изменения артериального давления находятся в прямой зависимости от вида лихорадки и ее стадии.

Как уже отмечалось, в начале лихорадки в стадии нарастания температуры обнаруживается сужение поверхностных сосудов кожи и централизация кровообращения, что обусловливает ограничение теплоотдачи и перераспределение крови. Одновременно объемная скорость кровотока во внутренних органах (печень, почки, мозг) увеличивается, что повышает доставку кислорода и интенсивность теплопродукции.

При лихорадке изменяется реактивность микрососудов в ответ на действие ряда вазоактивных веществ. Так, показано повышение чувствительности сосудов брыжейки на местную аппликацию ангиотензина и серотонина, а также формирование ишемического стаза (Яван, 1974).

Лихорадка характеризуется существенным изменением состава крови. К примеру, после введения экзогенных бактериальных пирогенов у кроликов на 80 минуте (наивысший подъем температуры) регистрировалась лейкопения, сменявшаяся через 2 часа лейкоцитозом (И. Г. Иерусалимский, 1969). При введении эндогенных пирогенов к 30-40 минуте (наивысший подъем температуры) также наступала заметная лейкопения и последующее формирование лейкоцитоза на 60-80 минуте.

При "центрогенной" лихорадке, вызываемой внутримозговым введением пирогенала, достоверных изменений количества лейкоцитов в периферической крови не наблюдается.

Анализ качественных изменений при лихорадке со стороны лейкоцитов показывает, что лейкоцитоз развивается за счет нейтрофильных лейкоцитов. Максимальный нейтрофилез наблюдается на высоте лихорадки, в то время как количество эозинофилов и моноцитов снижается. Увеличивается амебоидная активность лейкоцитов, нарастают гликолитические процессы (А. И. Поляк, Ф. И. Полянская, 1972).

Таким образом, экспериментальная лихорадочная реакция характеризуется фазными изменениями содержания лейкоцитов в крови. Через 1-2 часа после введения пирогенов отмечена лейкопения, а затем к 12-24 часам формируется нейтрофильный лейкоцитоз.

После введения пирогенов еще до повышения температуры и затем при лихорадке наблюдается увеличение фибринолитической активности крови, что нередко используется в клинике для лечения спаечных процессов и тромбоэмболических состояний.

Дыхание. Изменение дыхания в различные стадии лихорадки неоднозначно. В стадии нарастания температуры частота дыхания уменьшается. В стадии высокого стояния температуры дыхание учащается, нередко становится поверхностным. Между повышением температуры и изменением частоты дыхания установлена определенная зависимость: повышение температуры тела на 1°С сопровождается одновремено учащением дыхания на 3 дых/мин.

В условиях инфекционной лихорадки, когда имеет место не только пирогенное, но и токсическое действие бактерий, указанные взаимодействия между подъемом температуры и частотой дыхания могут нарушаться.

Желудочно-кишечный тракт. При лихорадке наблюдается уменьшение образования и секреции слюны, нарушение обработки пищи слюной и ее ферментами, понижение аппетита. Слизистая полости рта высыхает, трескается. Это в свою очередь приводит к расстройству начальных этапов процесса пищеварения.

Еще С. П. Боткин высказывал предположение, что при инфекционной лихорадке (пневмония, сыпной и брюшной тиф) нарушается функция желудка. Эти наблюдения были подтверждены экспериментальными исследованиями Г. Д. Родина.

Период подъема температуры характеризуется удлинением скрытого периода выделения желудочного сока, снижением желудочной секреции в первую и резкое увеличение секреции во вторую фазу желудочной секреции.

На высоте лихорадки желудочная секреция резко снижается, ее латентный период удлиняется. Отсутствует первая фаза желудочной секреции, но повышены сокоотделение и кислотность желудочного сока во вторую фазу секреции. Нарушается также моторная функция желудка, о чем свидетельствует замедление эвакуации пищи из желудка.

Параллельна наблюдается понижение внешнесекреторной функции поджелудочной железы, желчеобразования и желчевыделения. Наконец, при лихорадке отмечается резкое понижение моторики тонкого кишечника, в то время как двигательная активность толстого кишечника не изменяется. Возникают запоры. В результате задержки пищи в кишечнике, преобладания процессов брожения и гниения часто наблюдаются явления метеоризма.

Диурез. В стадии нарастания температуры отмечается некоторое увеличение диуреза. Во время высокого стояния температуры образование и выделение мочи уменьшается. Это объясняется тем, что вода задерживается в печени, мышцах и других органах вследствие накопления в тканях хлоридов. В стадии снижения температуры диурез увеличивается. Вместе с мочой в этот период выделяется большое количество хлористого натрия. Потеря воды во многом объясняет снижение веса тела после перенесенной лихорадки, а экскреция хлористого натрия ведет после окончания лихорадки к так называемому "хлорному кризису".

Обмен веществ. При инфекционной лихорадке у человека и экспериментальной бактериальной лихорадке у животных наблюдается распад белка и развитие отрицательного азотистого баланса. В моче увеличивается количество мочевой кислоты, аммиака, креатинина, нарастает протеолитическая активность сыворотки крови.

Со стороны углеводного обмена регистрируется распад гликогена в печени и мышцах, увеличение количества глюкозы в крови и накопление недоокисленных продуктов - молочной, пировиноградной кислот.

Ранее уже говорилось, что жиры - наиболее выгодные в энергетическом отношении продукты. Жирные кислоты при лихорадке интенсивно окисляются. Отмечено нарастание количества ацетоновых тел, что является отражением незавершенности окисления жирных кислот при лихорадке.

Биологическое значение лихорадки

Значение лихорадки для организма неоднозначно. С одной стороны, не вызывает сомнения ее положительное значение для организма. Здесь, нам думается, целесообразно привести высказывание академика П. Н. Веселкина: "Развитие реакции в эволюции свидетельствует о том, что для выживания популяций в целом она имеет положительное значение. Если бы способность лихорадить возникла даже только как бесполезная (тем более вредная мутация), она была бы отброшена естественным отбором и не достигла бы наибольшего развития у высших гомойотермных и человека".

Установлено благотворное влияние лихорадки на течение нейросифилиса, гонореи, психозов, дерматитов, гипертонии, аллергических заболеваний, эндоартериитов, тромбофлебитов и др.

Исследователи придают особое значение лихорадке в механизме резистентности организма при внедрении вирусов. Например, вирус гриппа хорошо размножается при температуре 35 °С, плохо- при 37 °С и совсем не размножается при 40 °С. Вирус полимиелита размножается при 40 °С хуже, чем при 37 °С.

Отмечено, что люди, не реагирующие лихорадкой на попадание в организм бактериальных, вирусных и других пирогенных агентов, быстро погибают.

Как было установлено еще в прошлом веке, искусственное уменьшение лихорадки приводило к ухудшению течения заболевания. В этом плане интересно привести результаты опытов Ф.Х. Кучерявого, который показал, что подавление пирамидоном лихорадки кроликов, вызванной паратифом, дает раннюю и 100%-ную гибель экспериментальных животных.

Механизм благоприятного действия бактериальных пирогенов неизвестен. Полагают, что микробы, циркулирующие в инфицированном организме, погибают при повышении температуры. Кроме того имеет место эффект мобилизации защитных механизмов за счет стимуляции клеток ретикулоэндотелиальной системы, увеличение образования антител, уровня пропердина в крови, что в конечном итоге и ведет к повышению резистентности к инфекции (Ф. А. Черткова, Т. В. Шаповалова, 1978).

Лихорадка стимулирует фагоцитоз. По данным А. Д. Адо, повышение температуры in vitro на 10 °С ведет к возрастанию фагоцитарной активности на 25-100%.

Защитным проявлением лихорадки является увеличение кровообращения во внутренних органах - печени, почках, головном мозге, что, кстати, используется при лечении ряда заболеваний, ибо лекарственные вещества, вводимые в организм, лучше доставляются тканям (П. Н. Веселкин, 1963).

Большинство исследователей считают, что приспособительной, а следовательно, необходимой для повышения защитных сил организма может быть лихорадочная реакция, превышающая нормальную температуру тела не более чем на 2-3 °С. Более высокая температура приводит к многочисленным нарушениям и требует медикаментозной коррекции (Д. Е. Пекарский, М. Н. Гилева, 1978), поскольку при этом выявляется прямое повреждающее действие высокой температуры на клеточном, органном и системном уровнях.

Общие принципы лечения лихорадки

Известно, что не всякое повышение температуры при лихорадке требует лечения. Однако при очень высокой температуре тела, а также у детей в возрасте от 6 месяцев до 5 лет при лихорадке могут возникнуть нарушения функции ЦНС, сердца, легких, почек, судороги и другие изменения, что требует проведения специфического (например, антибактериального) и симптоматического лечения (М. И. Лоури, 1985).

Так как основу лихорадки составляет повышение температуры "установочной точки" преоптической области передней части гипоталамуса под влиянием эндогенного пирогена с участием простагландинов, то задача врача заключается в восстановлении нормальной температуры "установочной точки". Это достигается назначением ацетилсалициловой кислоты и парацетамола. Они блокируют в преоптической области передней части гипоталамуса фермент простагландинсинтетазу и образование простагландинов E₁ и Е₂, что и приводит к снижению температуры "установочной точки" до нормы.

Назначение кортикостероидов также уменьшает или даже полностью прекращает лихорадочную реакцию (особенно при сепсисе, других тяжелых инфекционных процессах), что обусловлено противовоспалительным действием, ингибированием образования эндогенного пирогена и простагландинов в центре терморегуляции.

Указанные принципы терапии являются патогенетически обоснованными.

Нередко в клинике для лечения лихорадки используется наружное охлаждение (обтирание холодной водой, влажное обвертывание). Как самостоятельный метод он малоэффективен, ибо при снижении внешней температуры за счет "установочной точки" центра терморегуляции в организме усиливаются процессы теплообразования.

В условиях очень высокой температуры, когда необходимо быстро уменьшить температуру тела при лихорадке, рекомендуют комбинированное применение жаропонижающих средств и наружного охлаждения (М. И. Лоури, 1985).

В отличие от лихорадки при перегревании восстановление нормальной температуры тела достигается наружным охлаждением. Этим устраняется основная причина гипертермии - задержка тепла в организме. Жаропонижающие средства типа ацетилсалициловой кислоты и парацетамола обычно неэффективны.

Источник: Овсянников В.Г. Патологическая физиология, типовые патологические процессы. Учебное пособие. Изд. Ростовского университета, 1987. - 192 с.