病理生理发热课件

发 热 第六章 （fever） 主讲：郭 志 英 单位：济宁医学院病生教研室 (北实验楼J228) l 正常成人体温维持在37左右； l 昼夜上下波动1； l 极端气温(严寒或酷暑)下，体温变化0.6 概 述 高级中枢：视前区下丘脑前部 （preoptic anterior hypothalamus, PO/AHPO/AH） 次级中枢：延髓、脊髓、大脑皮层 体 温 调 节 中 枢 纵切面 -体温调节高级中枢 视前区下丘脑前部（POAH） l调定点（set point，SP）学说 l调定点理论认为体温调节类似于恒温器的 调节，在体温调节中枢（PO/AH）内有一个 调定点，体温调节机构围绕着这个调定点来 调控体温。 POAHPOAH 散热散热 产热产热 外周体温外周体温= 37= 37 产热产热 散热散热 调定点调定点= = 3737 T37T37 T调定点) 体温调节 中枢损伤 体温调节障碍散热障碍 先天性无汗 腺症、中暑 产热增多 甲亢 过热（hyperthermia）： 脑出血、下丘脑脑出血、下丘脑 部严重脑外伤等部严重脑外伤等 发发 热热 过过 热热 病因病因有致热原有致热原无致热原无致热原 发病机制发病机制调定点上移调定点上移调定点无变化调定点无变化 防治原则防治原则针对致热原针对致热原物理降温物理降温 v发热和过热的比较 体温升高的分类 体 温 升 高 生理性 月经前期月经前期 剧烈运动剧烈运动 应激应激 体温升高发热 病理性 发热 过热 （调节性的，外周体温=调定点） （被动性的，外周体温调定点) 发 热（ fever） 病因和发病机制 第一节 发热激活物 产内生致热源细胞 内生致热源 调定点上移 产热 体温升高 中枢调节介质 散热 病因和发病机制 一、发热激活物 能激活产内生致热原细胞，使其产生和释放内生 致热原的物质。 外致热原 体内产物 细 菌 病 毒 真 菌 螺旋体 疟原虫 抗原抗体复合物 类固醇 葡萄球菌链球菌白喉杆菌 致热成分：全菌体、外毒素、肽聚糖 可溶性外毒素 致热外毒素 白喉毒素 (1)革兰氏阳性细菌 1、细菌 (2)革兰氏阴性细菌 大肠杆菌淋球菌 致热成分：内毒素 (endotoxin,ET)主要成分为-脂多糖 (LPS) 革兰氏阴性细胞膜 脂多糖 外膜 肽聚糖 细胞膜 胞周浆质 孔蛋白 脂蛋 白 细 胞 壁 脂多糖（lipopolysaccharide，LPS） ：致热性和毒性 的主要成分 O-特异侧链（ O-多糖） 核心多糖 （R-核心） 脂 质部分（ Lipid A） 外毒素外毒素内毒素内毒素 区别 革兰氏阳性细菌革兰氏阴性细菌 胞浆内合成分泌至胞外菌体细胞壁成分，细菌 裂解后释放 蛋白质脂多糖 不稳定，易被热、酸破坏较稳定、耐热 强，对组织器官有选择性毒 害，引起特殊的临床症状 较弱，毒性作用大致相同, 可引起发热、感染性休克 、 强，可刺激机体产生抗毒 素。 弱，能否产生相应抗体尚 未定论 (3)分枝杆菌 致热成分：全菌体、菌壁中的肽聚糖、多糖和蛋白质致热成分：全菌体、菌壁中的肽聚糖、多糖和蛋白质 典型菌群 -结核杆菌 热型-不规则热 致热成分：全病毒体及所含的血细胞凝集素 流感病毒 SARS severe acute respiratory syndrome 2、病毒 柯萨奇病毒 -“手足口病” 手足口病手足口病是由肠道是由肠道 病毒感染引起的，共病毒感染引起的，共 有有2020多种病毒感染可多种病毒感染可 引发手足口病，其中引发手足口病，其中 肠道病毒肠道病毒7171型（简称型（简称 EV71EV71）和柯萨奇）和柯萨奇A16A16 多见，多见，EV71EV71感染容感染容 易出现重症和死亡。易出现重症和死亡。 致热成分：全菌体及菌体中所含的荚膜多糖和蛋白质 口腔白色念珠菌感染 （鹅口疮） 白色念珠菌 3.真菌 致热成分：代谢裂解成分和外毒素 钩端螺旋体梅毒螺旋体 4、螺旋体 回归热螺旋体-回归热（recurrent feverrecurrent fever） ） l体温骤然升高至 39以上，持续数天 后又骤然下降至正常 水平； l高热期与无热期各 持续若干天，即规律 性相互交替 致热成分：裂殖子和疟色素 间日疟原虫 疟原虫的裂殖子 5、疟原虫 间歇热：发热与无热交替出现。 有隔日发热，隔2日发热(间日疟、三日疟) （二）体内产物（二）体内产物 1. 抗原抗体复合物： 牛血清白蛋白（Ag ） Ab 许多自身免疫性疾病都有顽固的发热，如系统性 红斑狼疮、类风湿等，循环中持续存在的抗原-抗体 复合物可能是其主要的发热激活物。 2.类固醇代谢产物: 如睾丸酮-本胆烷醇酮 3.某些致炎物: 如尿酸结晶、硅酸盐等 （二）体内产物（二）体内产物 1.抗原抗体复合物 - 非病原微生物 由这些非病原微生物引起的发热，称非感染性发热 （非传染性发热） 是否所有发热的治疗都需使用抗生素呢？ ？ 发热激活物 产内生致热源细胞 内生致热源 调定点上移 产热 体温升高 中枢调节介质 散热 定义： 在发热激活物的作用下，体内某些细胞产生 和释放的能引起体温升高的物质。 内生致热原（endogenous pyrogen，EP） 单核细胞单核细胞（白细胞）（白细胞） 巨噬细胞巨噬细胞 内皮细胞内皮细胞 淋巴细胞淋巴细胞 神经胶质细胞神经胶质细胞 肾小球膜细胞肾小球膜细胞 肿瘤细胞等肿瘤细胞等 可产生EP的细胞（称产EP细胞）包括： LPSLBP sCD14 LPS-sCD14 CD14R 内皮细胞 LPS LBP mCD14 单核/巨噬细胞 定义：在发热激活物的作用下，体内某些细胞产生和 释放的能引起体温升高的物质。 内生致热原（endogenous pyrogen，EP） 干扰素 （INF） EP 白细胞介素-1 （IL-1） 肿瘤坏死因子 （TNF） 白细胞介素-6 （IL-6) 抑制肿瘤生长；致热性：单峰热、双峰 热；其它：增强吞噬细胞的杀菌能力、破 骨、厌食等 相关实验：相关实验：将其注入大鼠或家兔静脉，可引 起明显发热，该发热反应可被布洛芬布洛芬阻断 巨噬细胞分泌 的一种小分子 蛋白质，有 、二个亚型 ，都能人工重 组 TNF 致热性；致炎性：可引起很多疾病急 性期反应，如吞噬细胞杀菌功能增强等。 相关实验相关实验：给鼠、家兔静脉注射，可引 起发热；将IL-1导入大鼠下丘脑前部， 可引起热敏神经元放电频率，而冷敏神经 元放电频率 糖蛋白，分子 量变化范围大 两种亚型：酸 性a型和中性 型，作用受体 相同 IL-1 理化性质生物学活性 时间（分时间（分 ） 体体 温温 单相热单相热 双相热双相热 双相热：大剂量注射 单相热：一般剂量注射 动物实验发现：发热期间，脑脊液中IL-6的 活性明显。有人给IL-6IL-6基因敲除基因敲除的动物注射 LPS，不引起发热；而再给IL-6后，会出现发 热，因此认为，其它内生致热原可能是通过 IL-6才引起发热的。 近几年才发 现的一种EP, 由184个aa组 成的蛋白质 IL-6 干扰素是细胞对病毒感染的反应产物。 抑制病毒合成：现在临床上常用重组人工 IFN来抗病毒，治肝炎；致热性：其热型是 单峰热，可能是它直接作用于体温中枢所致。 有多种亚型 ，与发热有 关的是、 型 INF 理化性质生物学活性 巨噬细胞炎症蛋白巨噬细胞炎症蛋白1 1、IL-8IL-8、内皮素、内皮素等细胞因子亦是EP ，具有致热性 其它 定义：定义：在发热激活物的作用下，体内某些细胞产生和 释放的能引起体温升高的物质。 内生致热原（endogenous pyrogen，EP） 干扰素 （INF） EP 白细胞介素-1 （IL-1） 肿瘤坏死因子 （TNF） 白细胞介素-6 （IL-6) 致热原与发热的基本过程 外致热原 体内产物 内生致热原体温中枢 发热激活物 致热原 一、 体温调节中枢 正调节中枢： 负调节中枢 ： POAH（温度敏感神经原） 体温升高的机制： 中杏仁核 腹中膈区 弓状核 当致热信号传入中枢后，启动体温正负调节机制。一 方面使体温上升；另一方面通过负性调节限制体温过度 升高。正负调节综合作用的结果决定调定点上移的水平平 及发热的幅度和时程发热的幅度和时程。 二、EP信号进入体温调节中枢的途径 血液循环中的EP都是一些大分子蛋白 质（分子量为1500030000道尔顿），不易 透过血脑屏障，那么它是怎样进入体温中枢 的呢？ （1）EP直接进入（饱和转运机制） （2）通过下丘脑终板血管器（OVLTOVLT） （3）通过迷走神经 二、EP信号进入体温调节中枢的途径 慢性感染，颅脑炎症、损伤等血脑屏障通透性 大量的EP进入中枢。 目前被认为是EP作用于体温调节中枢的主要通路。 最新研究发现，迷走神经的传入纤维，可向体温 调节中枢传递发热信号。 EP作用的部位示意图 EP 调定点上移 为什么将EP注入动物体内后，总要经过一段时 间（潜伏期）后才引起发热呢？ ？ 三、发热中枢的调节介质及作用 EP不是引起调定点上升的最终物质，而是通过某 种中间环节-中枢发热介质的释放，来改变调定点的 位置。 正调节介质 负调节介质 前列腺素（PGE2） 促肾上腺皮质激素释放激素（CRH ） 环磷酸腺苷（cAMP） Na+/Ca2+比值 一氧化氮（NO） 精氨酸加压素（AVP） 黑素细胞刺激素 脂皮质蛋白1 正调节介质 (1) 前列腺素E （PGE2） (2) 促肾上腺皮质激素释放激素（CRH） (3) 环磷酸腺苷 （cAMP） (4) Na+/Ca2+比值 (5) 一氧化氮 （NO） 中枢发热介质 前列腺素E（PGE2） 正调节介质 EP很可能通过激活OVLT区的巨噬细胞，表达环氧合环氧合 酶酶（cyclooxygenase，COX），使其释放PGE2，PGE2 作用于紧邻的温度敏感神经元，升高调定点。 环氧合酶 巨噬 细胞 EP PGE2 PGE合成抑制剂（如阿司匹林、布洛芬等）对 EP引起的发热有解热作用 脑室内注射PGE发热； EP静脉注射发热、脑脊液（CSF）中PGE2 EP在体外与下丘脑组织共培养PGE； 前列腺素E（PGE2） 正调节介质 促肾上腺皮质激素释放激素（CRH） 正调节介质 由室旁核小细胞神经元分泌，主要作用于垂体，此外 还有垂体外生理功能。 l 向中枢注入CRH 脑温、结肠温度； l IL-1、IL-6等 刺激离体or在体下丘脑释放CRH l CRH 受体拮抗剂或单抗 IL-1、IL-6引起的发热 阻断 环磷酸腺苷（cAMP） v 向动物脑室内注入cAMP 体温迅速； v 注射磷酸二酯酶（可分解cAMP为5腺甘酸及磷酸）抑制 剂茶碱 脑内cAMP浓度、EP性发热；而注射磷酸二酯酶 激活剂尼克酸 脑内cAMP浓度、EP性发热。 v ET引起双峰热时，CSF及下丘脑组织中的cAMP含量也与体 温呈同步的双峰变化。 v 给家兔静注ET或EP 发热、CSF中cAMP；而环境高温 引起的体温升高，则不伴有CSF中cAMP的升高。 cAMP被认为是重要的发热介质的主要依据有： 正调节介质 l NaCl 脑内发热 l CaCl2 脑内 降温 同时，CSF中cAMP l 降钙剂（EGTA）脑内发热 同时，CSF中cAMP ( EPs下丘脑 Na+/Ca2+cAMP 调定点上移 Na+/Ca2+比值 正调节介质 一种新型的神经递质，广泛分布于中枢神经 系统。 一氧化氮 （NO） 正调节介质 通过作用于POAH、OVLT等部位，介导发热时的体 温升高； 通过刺激棕色脂肪组织的代谢活动导致产热增加； 抑制发热时负调节介质的合成和释放 负调节介质 （1）精氨酸加压素(AVP) （2）-黑素细胞刺激素 （3）脂皮质蛋白-1 精氨酸加压素 （arginine vasopressin, AVP） 脑内注射AVP 解热； 其解热机制受环境温度影响：25中，主要表现 为增加散热；4 中，主要表现为减少产热； AVP的解热作用可被AVP拮抗剂或受体阻断剂。 负调节介质 脑室内注射-MSH 解热； EP性发热时，在脑室中隔区注入-MSH 解热； -MSH解热时，兔耳、皮肤温度升高，进而散热 负调节介质 -黑色细胞刺激素 (-melanocyte-stimulating hormone, -MSH) 由ACTH分解而来有极强的解热作用。 （兔主要靠耳和皮肤血流散热） 脂皮质蛋白-1（annexin A1） 一种钙依赖性磷脂结合蛋白，体内分布广泛， 主要存在于脑、肺等器官中； 糖皮质激素的解热作用主要是通过脑内脂皮质 蛋白-1的释放； 给大鼠中枢内注射脂皮质蛋白1，可明显抑 制IL-1、IL-6、IL-8、CRH诱导的发热反应。 负调节介质 EPEP 正调节介质 负调节介质 新体温 调定点 PGEPGE 2 2 CRHCRH cAMPcAMP NaNa + + /Ca/Ca2+ 2+ NO NO AVPAVP - - MSHMSH 脂脂 皮质蛋白皮质蛋白 l 发热(非过热)时，体温升高很少超过41，通 常达不到42。 l 发热时体温上升的高度被限制在一定范围内的 现象称为热限。 l 热限是机体重要的自我保护机制，对于防止体 温无限上升而危及生命具有极其重要的意义。 什么是热限？ 图. 发热发病学基本环节示意图 骨骼肌寒战 产热 发 热 激 活 物 致病微生物 内毒素 外毒素 抗原抗体复 合物 类固醇 单核细胞 EP体温调节中枢 Na+/Ca2+ cAMP PGE 调定点上移 皮肤血管收缩 散热 发热 AVP -MSH 二、发热介质 第二节 发热时相及其热代谢特点 发热可分为三个时相： v 体温上升期 v 高温持续期 v 体温下降期 交感神经（+） 散热减少 产热大于散热 1.体温上升期 调定点上移 中心体温调定点 发热时相 （寒战期） 升温指令 皮肤竖毛肌收缩、血管收缩 出现“鸡皮疙瘩”、皮肤苍白 运动神经（+） 骨骼肌紧张、收缩 出现寒战、怕冷 产热增加 中心体温上升 2.高温持续期 皮肤血管由收缩转为舒张，血流增多 皮肤发红，散热增多 有酷热感 水分蒸发较多，皮肤、 口唇较为干燥 发热时相 （高热稽留期） 中心体温调定点新水平 热代谢特点：在高水平上，产热散热。 3.体温下降期 注意：注意：降温不可过快，并注意及时补充水分，防止降温不可过快，并注意及时补充水分，防止 大量出汗导致脱水大量出汗导致脱水 ！ 发热时相 （出汗期） 激活物、EP及发热介质被控制、清除（肾脏等） 调定点回降至正常 中心体温调定点 散热增加 产热减少 大量出汗、皮肤潮湿； 体液丧失过多，易引起 低血容量性休克 降温指令 散热 产热 发热时相及其热代谢特点： . 体温上升期 产热 散热 . 高温持续期 产热 散热 . 体温下降期 产热 散热 发热时相 第三节 代谢与功能的改变 生理功能改变 物质代谢的改变 防御功能改变 1.心血管机能改变： 4.中枢神经系统：头痛、幻觉（兴奋） 2.呼吸加快： 3.消化系统：消化液分泌 食欲不振、腹胀 一、生理功能的改变一、生理功能的改变 体温上升1心率平均增加18次/分 体温上升期，Bp可升高； 体温下降期，Bp可下降。 血温升高刺激呼吸中枢，并提高 呼吸中枢对CO2敏感性； 代谢增强 CO2生成。 持续发热昏睡、昏迷（抑制） 6月4岁的小儿发热 热惊厥 二、物质代谢的改变二、物质代谢的改变 v 蛋白质分解：可出现负氮平衡 v 糖代谢：糖原分解，酵解，乳酸 v 脂肪分解：酮体 总的来说是：分解代谢加强，体温每上升1，基础 代谢率上升13。 抗感染能力的改变 EP可增强吞噬细胞的杀菌活性。 如， IL-1是淋巴细胞活化因子 IL-6是B细胞分化因子 IFN是抗病毒体液因子 三、防御功能改变三、防御功能改变 (二) 对肿瘤细胞的影响 EPs具有抑制或杀伤肿瘤细胞的作用。 如，TNF抗肿瘤因子，IFN可增强NK细