9.2. Патогенез лихорадки

Для понимания механизма изменения теплообмена при развитии лихорадки необ­ходимо знать, как он осуществляется в норме. Постоянство температуры тела у че­ловека и высших животных обеспечивает­ся процессами теплопродукции и теплоот­дачи, которые регулируются центральной нервной системой. До второй половины XX в. считали, что в мозге имеется участок, ко­торый один полностью обеспечивает теплорегуляцию [Изеншмидт Ж., 1926; Дани­левский В. Я., 1929 и др.]. Его назвали “тепловым” центром. Учение о тепловом центре возникло на основе опытов с уда­лением различных частей мозга или их тер­мическим и электрическим раздражением. Большое значение в развитии учения о лихорадке имеют также результаты экспери­ментов с различными перерезками в голов­ном и спинном мозге. Еще в 1866 г. русский ученый Иван Чешихин показал, что перерез­ка ствола мозга у собак и кроликов между мостом и продолговатым мозгом нарушает теплорегуляцию. В дальнейшем многими ис­следователями было показано, что перерезка мозга впереди гипоталамуса не влияет на теплорегуляцию, тогда как перерезка ствола мозга над варолиевым мостом, в области продолговатого мозга, в шейном и верхне­грудном (на уровне VII шейного позвонка) отделах спинного мозга резко расстраивает теплорегуляцию (рис. 34). Таким образом, была очерчена область мозга, имеющая от­ношение к теплорегуляции. Было показано, в частности, что важнейшим отделом мозга, выполняющим функцию теплового центра, является гипоталамус.

Согласно современным данным, главный центр теплорегуляции находится в преоптической области переднего отдела гипотала­муса около дна третьего желудочка. В этом участке мозга обнаружено несколько анато­мически и функционально раздельных еди­ниц: 1) термочувствительная область (“термостат”); 2) термоустановочная об­ласть (“установочная точка”); 3) центры теплопродукции и теплоотдачи [Лоу-рин М. И., 1985].

Нейроны “термостата” регистрируют тем­пературу протекающей через мозг артери­альной крови и получают импульсы от тер­морецепторов кожи и некоторых других тка­ней, а также из различных отделов цен­тральной нервной системы. На основании ин­теграции этих импульсов определяется тем­пература тела. Информация о ней переда­ется в “установочную точку”, которая ре­гулирует функцию центров теплопродукции и теплоотдачи и таким образом поддер­живает температуру тела на определенном уровне. Если нейроны “установочной точки” определят, что температура тела ниже желае­мой, они активируют центр теплопродукции и подавляют центр теплоотдачи, а при по­вышении температуры тела имеет место пе­рестройка обратного характера. Центры теплопродукции и теплоотдачи, расположен­ные в преоптической области переднего ги­поталамуса, а также в заднем отделе гипо­таламуса, являются четко разделенными, но взаимосвязанными единицами.

Центр теплорегуляции осуществляет свое влияние на процессы теплообразования и теплоотдачи через вегетативную нервную систему и эндокринные железы (гипофиз, надпочечники, щитовидная железа). При возбуждении симпатической нервной сис­темы происходит спазм кожных сосу­дов, уменьшается потоотделение, усиливается поступление в кровь и ткани адрена­лина, норадреналина и гормонов щитовид­ной железы, которые способствуют повышен­ному образованию тепла в клетках. В результате происходит снижение теплоотдачи и повышение теплообразования. При воз­буждении парасимпатической нервной системы возрастает объем теплоотдачи за счет усиления потоотделения, расширения сосудов кожи и слизистых. В теплорегуляции принимают участие центры спинного мозга, но в норме они соподчинены глав­ному гипоталамическому центру. При нару­шении целостности спинного мозга не выде­ляется пот и понижается способность сохра­нять нормальную температуру тела при из­менении внешних температурных условий. При перерезке спинного мозга, нарушающей обоюдостороннюю связь между периферичес­кими тканями и гипоталамусом, теплорегуляция у животных может частично восста­навливаться за счет спинальных центров. У человека этого не происходит.

На аппарат теплорегуляции оказывает влияние кора головного мозга. Это доказы­вается возможностью вызвать состояние гипертермии условнорефлекторным путем. В лаборатории И. П. Павлова применяли в ка­честве безусловного раздражителя нагрева­ние кожи (условным раздражителем был звук). Температура тела может повыситься при эмоциональном возбуждении (у артис­тов, ораторов и т. д.).

Реактивность центра теплорегуляции может измениться под действием гормонов щитовидной железы, гипофиза. Так, при гипертиреозе реакция является усиленной, а при гипотиреозе и гипофункции гипо­физа — ослабленной.

Нейромедиаторы терморегуляции. Синаптическими медиаторами для нейронов “тер­мостата” являются серотонин и норадреналин; ацетилхолин играет роль медиатора в нейронах “установочной точки”. Последняя очень чувствительна к местному соотно­шению концентраций ионов натрия и каль­ция. При этом повышение концентрации ионов натрия в преоптической зоне гипо­таламуса вызывает подъем температуры те­ла, а повышение концентрации ионов каль­ция — ее падение. В процессе перестройки функции нейронов “установочной точки” под действием эндогенного пирогена роль медиа­торов играют простагландины. В поддержа­нии температуры тела на нормальном уровне они не участвуют. Установлено также, что при развитии лихорадки в мозге выраба­тывается особый медиатор белковой приро­ды, участвующий в организации изменений теплорегуляции. Синтез этого вещества

в мозге экспериментальных животных по­давляется на 39—50% циклогексимидом, вместе с тем этот препарат тормозит раз­витие экспериментальной лихорадки. Еще больше подавляет синтез белка-медиатора и развитие лихорадки антибиотик анизомицин.

Повышение температуры тела можно выз­вать введением в полость желудочков мозга пептидов, синтезируемых в гипоталамусе и в слизистой кишечника, — это соматостатин, нейротензин, вазоактивный интестинальный пептид (vip) и др.

Нормальная температура тела. Постоян­ство температуры тела у гомойотермных животных и человека сохраняется только для внутренних органов, где она на 1—2^е С выше, чем на коже. Температура кожи за­висит от вида одежды, от температуры и микроклимата окружающей среды (ветер, атмосферное давление, влажность). Разные области кожной поверхности также имеют разную температуру (рис. 35). Наиболее вы­сока температура кожи в областях, близких к крупным артериям (подмышечные, па­ховые, подколенные области). Несмотря на влияние вышеупомянутых факторов, изме­нения температуры кожи отражают процессы теплоотдачи и теплообразования как в норме, так и при патологических состояниях (перегревание, гипотермия, лихорадка).

Существуют суточные колебания темпе­ратуры тела (циркадный ритм): она повы­шается в часы бодрствования и падает во время сна. Минимальная температура тела наблюдается в 3—4 ч ночи, а максимальная — в 17—18 ч вечера. В течение первых двух лет жизни циркадный ритм отсутствует [Лоурин М. И., 1986]. У взрос­лых здоровых людей температура тела в подмышечной впадине колеблется в пределах 36,5—36,9°С, в прямой кишке — 37,2—37,5°С. За исключением периода новорожденности температура тела у детей несколь­ко выше, чем у взрослых. Так, у 18-месяч-ных детей средний пик ректальной темпе­ратуры составляет 37,6°С, а у половины де­тей этого возраста не превышает 37,8°С.

На температуру тела влияют двигатель­ная и физическая активность, эмоции и мен­струальный цикл (за несколько дней до нача­ла менструации температура тела снижа­ется на 0,2° С). Учет перечисленных факторов необходим для предупреждения диагности­ческих ошибок. Разница температур внутрен­них органов и кожи при лихорадке примерно соответствует таковой в здоровом организ­ме.

Механизм изменения теплорегуляции при лихорадке.

Изменение теплообмена при лихорадке заключается в том, что теплорегуляция “переключается” (П. Н. Веселкин) на новый, более высокий температурный уровень, выше 37° С, т. е. выше нормального.

В условиях такого переключения тепло­обмен продолжается, в сущности, по тем же закономерностям, что и в норме, т. е. при температуре тела ниже 37° С. Так, напри­мер, при помещении лихорадящего живот­ного в среду с низкой температурой воздуха или в ванну с холодной водой у него, как и у здорового животного, наблю­дается сокращение теплоотдачи и некоторое увеличение теплопродукции. Однако при изменении теплообмена не происходит сниже­ния температуры тела до нормальных вели­чин. Этим объясняется неэффективность лечения лихорадящих больных путем погружения их в ванну с холодной водой (например, при брюшном тифе, малярии и др.), которым увлекались в XIX в. Подоб­ное погружение вызывало осложнения в фор­ме простуды и усиливало лихорадочный процесс.

Сущность неврогенного механизма раз­вития лихорадки заключается в том, что под действием эндогенного пирогена “установоч­ная точка” в преоптической области гипо­таламуса настраивается на более высокий температурный уровень, чем в норме, и вос­принимает нормальную температуру тела как

очень низкую. В результате такого измене­ния в восприятии “установочная точка” направляет импульсы в центры вегетативной нервной системы, регулирующие процессы теплообразования и теплоотдачи. Под дей­ствием этих импульсов теплообразование усиливается, а теплоотдача снижается. В дальнейшем достигается новое равновесие между теплопродукцией и теплоотдачей на более высоком уровне.

Повышение температуры тела тесным об­разом связано с возбуждением центров сим­патической нервной системы, расположенных в заднем отделе гипоталамуса, при учас­тии которых происходят увеличение тепло­продукции, спазм сосудов кожи и слизистых, способствующий снижению теплоотдачи. На фоне блокады центральных альфа-адренорецепторов эндогенный пироген лихорадку не вызы­вает. Вместе с тем при развитии лихорадки происходит торможение центров парасимпа­тической нервной системы, стимулирующих процессы теплоотдачи (схема 13).

Действие эндогенных пирогенов в нейро­нах “установочной точки” осуществляется через простагландины E1 и Е2. Об этом сви­детельствует ряд наблюдений. Так, при инъ­екции простагландинов в очень малой дозе в боковые желудочки мозга у животных быстро развивается лихорадка. Подавление активности фермента простагландинсинтетазы аспирином или парацетамолом снижает температуру тела при лихорадке, но не изменяет нормальную температуру тела. Пе­реход теплорегуляции на новый режим при развитии лихорадки сопровождается нару­шением функции кальциевого насоса. Ис­следованиями на экспериментальных живот­ных установлено, что при охлаждении преоптической области гипоталамуса увеличива­ется выход Са²⁺ из нейронов этой зоны, а при нагревании задерживается выход его из нервных клеток. Все агенты, вызывающие лихорадку при введении их в преоптическую область гипоталамуса, обусловливают выход Са²⁺ из расположенных здесь нейронов. Подобные изменения в нейронах “установоч­ной точки” могут вызвать облучение центральной нервной системы, яд скорпиона и ДДТ, которые увеличивают температуру “установочной точки” прямым путем.

От собственно лихорадки, развивающейся у людей и животных в связи с образо­ванием эндогенного пирогена под действием инфекционных агентов, комплексов анти­ген—антитело, ряда других этиологических факторов, следует отличать повышение тем­пературы тела при эмоциональных пережива­ниях, при действии некоторых гормонов, различных лекарственных препаратов, раз­общающих факторов, введении в кровь ги­пертонических растворов NaCl, механической травме мозга (“тепловой укол”). В большин­стве случаев перечисленные факторы вызы­вают лишь кратковременное повышение тем­пературы тела. В механизме его развития могут играть роль непосредственная стиму­ляция симпатической нервной системы или прямое воздействие на клетки периферических тканей, сопровождающиеся разобщением тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования.

Механизм повышения температуры тела при лихорадке совершенно не идентичен та­ковому при перегревании. При лихорадке перестройка функции теплорегуляторного центра направлена на активную задержку тепла в организме независимо от температуры окружающей среды. При перегревании организм стремится освободиться от лишнего тепла путем максимального напряжения процессов теплоотдачи, чему препятствует повышенная температура окружаю­щей среды.