Итак, возвращаемся к разговору о лихорадке, этой удивительной способности организма временно, а главное обратимо саморазогреться в тех случаях, когда происходит что-то не то. Что именно «не то», и зачем это нужно?
Лихорадка — в определенном смысле защитно-приспособительная реакция. При повышении температуры тела мы получаем некоторые бонусы. Так, например, при повышении температуры тела ускоряются многие обменные процессы — в частности, в печени и почках, печень при этом более активно метаболизирует некоторые токсины, а почки обеспечивают более активное выделение мочи — в совокупности это способствует детоксикации от бактериальных токсинов и/или продуктов распада своих собственных или бактериальных же клеток. При повышении температуры возрастает активность нейтрофилов и макрофагов — клеток, первично сопротивляющихся проникновению инфекции в организм — уничтожающих инфекционный агент, переваривающих его и презентирующих специализированным клеткам иммунной системы. Помимо этого, при повышении температуры ускоряется процесс формирования антительного иммунного ответ., синтезируются вещества, препятствующие размножению вирусов.
Некоторые бактерии и вирусы плохо переносят повышенную температуру. Эволюционно приспособившись к паразитированию при температуре около 37 градусов, при ее повышении выше 38 многие вирусы и бактерии начинают чахнуть и теряют способность быстро размножаться, им тяжело, они вынуждены приспосабливаться к изменившимся условиям среды, что вкупе с адекватной работой других защитных систем приводит в конце концов к элиминации инфекции. Свои защитные силы при лихорадке активируются, способность же защищаться микроорганизмов и вирусов — ослабляется.
То есть, в целом, изначально лихорадка — полезный процесс, но с некоторыми оговорками.
Эволюция, в процессе которой у организмов формируются разные полезные свойства, штука для конкретного организма неоднозначная. В целом, эволюция идет по направлению улучшения свойств вида, а не индивида, и то, что для вида хорошо, для индивида иногда смерть. Естественный отбор — нормальный инструмент эволюционного процесса, и всякий слабый нездоровый организм, не улучшающий вид, имеет шанс пасть жертвой естественного отбора и освободить от себя здоровую популяцию.
Лихорадка — это еще и нагрузка на многие системы организма. Например, это нагрузка на сердечно-сосудистую систему, которая увеличивает частоту и силу сердечных сокращений, причем длительная нагрузка. Чтобы понять, вы сделайте стометровую пробежку, да замерьте пульс после нее — частить будет. Вы посидите, придете в себя, пульс замедлится, вам станет легче. А тут — не пробежка, не несколько минут, температура и ЧСС могут оставаться повышенными в течение длительного времени. Для того, чтобы такую нагрузку перенести, нужно здоровое сердце. С точки зрения эволюции вида, только польза будет, если вы загнетесь от инфаркта миокарда, развившегося на фоне предшествующей стенокардии и перегрузки при лихорадке, но вот сами вы вряд ли согласитесь пожертвовать собой во имя благой цели. Так же, виду в целом не менее полезно, если от «белой» лихорадки умрет ваш неприспособленный к ней ребенок: выживут приспособленные дети и дадут приспособленное потомство. Но опять же, никто не пожертвует собственным ребенком во имя улучшения вида.
То есть, при всех своих защитно-приспособительных свойствах, сформировавшихся в процессе эволюции, лихорадка для конкретного индивида может быть не только благом, но и злом. Потому она и называется все-таки типовым патологическим процессом, потому и изобретаются жаропонижающие препараты, потому врачу и надо знать, когда их не применять, а когда уже пора. Мы все-таки работает не на вид, а на отдельных его представителей, такова уж философия цивилизованного общества в целом и медицины в частности — интересы разумного индивида превыше общевидовых.
Как же развивается лихорадка?
Классическая лихорадка связана с наличием в системном кровотоке пирогенов. Я пишу классическая, потому как есть еще другие гипертермии: например, повышение температуры тела при патологии центральной нервной системы или гипертермии гормональной природы. Это отдельные состояния, к лихорадке, как защитно-приспособительному процессу, отношения не имеющие, и здесь мы их рассматривать не будем.
Так вот, классическая лихорадка связана с присутствием пирогенов. Пирогены — это такие вещества, которые вызывают в организме определенный ответ, следствием которого и является повышение температуры тела. Пирогены бывают первичные и вторичные.
Первичные пирогены — это фрагменты клеточных стенок бактерий или собственных клеток организма. Таким образом, лихорадка может возникать и при инфекции, когда в крови начинают появляться фрагменты разрушенных защитными клетками микроорганизмов, и при повреждении собственных тканей (при травмах, ожогах, любых состояниях, сопровождающихся разрушением своих клеток), и при вирусных инфекциях — когда вирусы разрушают изнутри собственные клетки. Промежуточным этапом, между разрушением тканей и развитием лихорадки обычно является воспаление. Собственно, эта универсальность начала для совершенно разных процессов и обуславливает необходимость существования первичных пирогенов.
Первичные пирогены в свою очередь взаимодействуют с клетками иммунной системы, вызывая их активацию, и те, в свою очередь, начинают выполнять свои специфические функции, попутно выделяя ряд биологически активных веществ — вторичные пирогены. Например, ряд клеток — нейтрофилы, моноциты, синтезируют так называемый лейкоцитарный пироген, он же интерлейкин-1. Лимфоциты синтезируют интерлейкин-2, также обладающий пирогенными свойствами. Инфицированные вирусами соматические клетки и лейкоциты начинают синтезировать специфические вещества противовирусной защиты — интерфероны, также являющиеся мощными пирогенами. Помимо пирогенных свойств все эти вещества, цитокины, выполняют и другие функции, обеспечивая в целом взаимодействие между различными популяциями клеток иммунной системы и формирование иммунного ответа, но сейчас мы рассматриваем именно пирогенную их роль.
Вторичные пирогены, попадая в системный кровоток, активируют в эндотелии сосудов синтез простагландина Е2 в каскаде арахидоновой кислоты. Вообще, этот каскад — удивительная штука. Это универсальная сигнальная система, обеспечивающая регуляцию многих защитных процессов в организме. В этом каскаде образуются вещества, регулирующие и воспаление, и развитие многих иммунных реакций, синтезируются медиаторы боли, вещества, вызывающие сокращение гладкой мускулатуры сосудов и бронхов, вещества, влияющие на передвижение и агрегацию лейкоцитов и тромбоцитов и другие физиологические процессы. То есть, это система, которая делает почти всё:)
Суть заключается в том, что в ряде клеток есть универсальная ферментная система, представленная ферментами липооксигеназами и циклооксигеназами 1, 2 и 3. В гепатоцитах, клетках печени, из арахидоновой кислоты дополнительно вырабатываются цитохромы — ферменты, выполняющие детоксикационную функцию.
Все эти ферменты превращают арахидоновую кислоту в вещества, регулирующие самые разные функции.
Арахидоновой кислоты в нас очень много — порядка 10–20 процентов от всех фосфолипидов клеточных мембран (это чуть более, чем офигенно много по шкале от ни фига до фига). Арахидоновая кислота в организме, в свою очередь, синтезируется из незаменимой омега-6-ненасыщенной линолевой кислоты, которую мы получаем из внешнего мира из всякого растительного масла. Вот зачем оно нам нужно!
Под воздействием циклооксигеназ синетзируются простагландины, простациклины и тромбоксан А2.
Прстагландины — вещества с широким спектром действия. Они участвуют в очень многих процессах, обеспечивая формирование воспаления, аллергических реакций, боли, нормального функционирования мышечной ткани, печени, почек, и, в том числе, формирование лихорадки.
Простациклины расширяют сосуды и уменьшают агрегацию тромбоцитов, и, следовательно, свертываемость крови, участвуя, таким образом, в формировании гемостаза, являясь антагонистом систем, повышающих свертываемость крови. Помимо этого у них есть и другие фукнции.
Тромбоксаны усиливают агрегацию тромбоцитов — их способность «слипаться» и инициировать процесс образования тромба для остановки кровотечения, также тромбоксан А2 оказывает сосудосуживающее действие.
Система лейкотриенов тоже многофункциональна, в целом обеспечивает процессы воспаления, аллергии, а также играет важную роль в тонусе мелких бронхов, участвуя в формировании таких заболеваний, как бронхиальная астма (в частности, некоторые современные противоастматические препараты работают, блокируя рецепторы лейкотриенов ЛТC4, ЛТД4 и ЛТE4, являющихся мощными медиаторами воспаления в бронхах и факторами, поддерживающими высокий тонус гладких мышц.
Вообще, я, конечно, не рискну даже попробовать описать все эффекты всех веществ, образующихся в каскаде арахидоновой кислоты, а, например, к цитохромам в рамках поста даже подступаться не буду — это все краткая ознакомительная информация, суть которой, что все непросто. За эрекцию вон тоже простагландины в числе прочего отвечают, но я свихнусь, если попробую все это описать.
Но вернемся же к лихорадке. Один из простагландинов, связываясь с рецепторами на клетках в гипоталамусе, обеспечивает изменение установочной точки температуры. В результате установочная точка смещается в сторону более высоких значений.
И усё. Дальше происходит лишь то, что писано в посте про терморегуляцию. Никаких новых процессов. Организм, сориентированный на новую температуру, просто ощущает холод и ведет себя так, как будто происходит переохлаждение.
Он начинает себя согревать. Быстро или медленно — зависит от новой установочной точки.
Если нужно разогреться небыстро и несильно, то вы ощущаете, что вам жарко. Кожа розовая, хочется раздеться, может быть повышено потоотделение. Это связано с тем, что включились обменные механизмы термогенеза, но теплоотдача уменьшилась относительно несильно. Подъем температуры при этом происходит постепенно, особых страданий не доставляя, температура поднимается примерно до 37,5 — 38,5 градусов.
Но вот если set-point сместился на 2–3 градуса, начинается трэш. Одновременно включаются все возможные механизмы термогенеза и резко уменьшаются механизмы теплоотдачи. Как при сильном морозе. Сокращаются сосуды кожи, теплая кровь перестает согревать терморецепторы, расположенные в коже. Разница между импульсами, идущими от рецепторов к центру терморегуляции и новой установочной точкой возрастает еще больше. Организм судорожно включает резервы теплопродукции — включается холодовое дрожание, суммарно все это воспринимается как крайне некомфортное ощущение озноба. Человек бледен, его трясет от холода. Температура тела в таком режиме может подняться до значений 39–40 градусов за считанные минуты (что мы регулярно, например, наблюдаем, проводя терапию высокими дозами интерферонов, интерлейкина-2 и/или донорскими лимфакинактивированными киллерными клетками — специально инкубированными клетками иммунной системы доноров).
Когда температура достигает соответствия новой установочной точки, соотношение теплопродукции и теплоотдачи стабилизируется, поддерживая температуру тела на новом, более высоком, уровне. Столько времени, сколько это необходимо. Затем, по мере исчезновения этиологического фактора, вызвавшего все эти процессы, то есть, по мере выздоровления (в большинстве случаев), установочная точка возвращается к исходному уровню. Процессы теплоотдачи начинают превалировать, и выражаются в усилении потоотделения, расширении сосудов — система терморегуляции на этой стадии уже борется с перегревом, поскольку в гипоталамусе уже установлено обычное значение температуры тела, а тело разогрето до больших значений.
Этот процесс тоже может идти плавно или резко. Если плавно, то это называется литическое снижение температуры тела, если резко — критическое. При последнем, в связи с резким расширением периферических сосудов, может развиться столь же резкое снижение артериального давления и острая сосудистая недостаточность, что у людей с определенными заболеваниями может привести к очень неблагоприятным последствиям.
Вот такой вот простой, всем нам хорошо знакомый, и сложный типовой патологический процесс — лихорадка. Его можно описать очень простой схемой, которую нарисовали в этом фильме студенты Санкт-петербургскогогосударственного университета:
Ничего сложного, правда? :)
И у меня есть один вопрос, к осилившим эту (да и предыдущую) простыню. Вот скажите, хоть что-нибудь понятно? Мы вчера тут с ole_lukoe обсуждали то, что вообще непонятно, как воспринимаются такого рода тексты людьми, не имеющими биологического или медицинского образования. Дело в том, что волей-не волей, как я ни стараюсь с этим бороться, приходится использовать много терминов и понятий, некоторые из которых описаны отдельными учебниками.
Такие понятия, как рецепторы, ферментные системы и каскады, принципы детоксикации, да и многие другие — они, на самом деле, очень сложные, на их изучение ушли десятилетия и столетия работы ученых, а их описания занимают иногда сотни страниц. Мне они кажутся естественными в силу того, что меня целенаправленно и последовательно обучали все это понимать на первых трех курсах специализированного ВУЗа, но я не уверен, что они вообще как-то воспринимаются людьми с образованием другого профиля. Поделитесь, плз, насколько сумбурным и непонятным кажется вам текст? Потому как я уже в серьезных сомнения — стоит ли вообще пытаться что-то описать «простым и доступным языком».
Автор: Игорь Синельников
Данная статья была опубликована в блоге Игоря Синельника, 11.01.2013