炎症与发热的概念

第一节　炎症与发热的概念

一、炎症的概念及原因

（一）炎症的概念

炎症是具有血管系统的活体组织针对致炎因子所发生的以防御为主的反应。局部血管反应是炎症过程的中心环节。炎症的基本病理变化包括变质、渗出和增生。局部表现为红、肿、热、痛和功能障碍。同时，患者也常伴有发热、血液中白细胞数目增多、单核-吞噬细胞系统及淋巴组织增生等全身反应。

图3-1　炎症与损伤、修复的关系

炎症是最常见的病理过程。临床上许多疾病如疖、痈、阑尾炎、支气管炎、肺炎、肾炎、风湿病及其他各种传染病或外伤感染等，其基本病理过程都属于炎症。

炎症是最重要的保护性反应。炎症过程中，致炎因子直接或间接地引起机体局部组织细胞的各种损伤变化，同时机体也发生一系列复杂反应，以局限和杀灭致炎因子，清除、吸收坏死组织，并通过组织、细胞的增生对损伤加以修复。所以，炎症过程中既有损伤，也有修复，是三位一体的综合过程（图3-1）。但炎症反应过重对机体也有不同程度的危害。

（二）炎症的原因

凡能引起组织损伤的因素均可引起炎症，亦称致炎因子，主要包括以下几类：

1.生物性因子　是引起炎症最常见的原因。包括细菌、病毒、支原体、立克次体、螺旋体、真菌和寄生虫等。其致炎作用主要是通过代谢产物和毒素对组织的直接损伤，或通过其抗原性诱发机体免疫反应引起组织损伤而导致炎症（例如寄生虫感染和结核）。由生物性因子引起的炎症常称为感染。

2.物理性因子　各种物理性因素只要达到一定强度或持续一定时间，均可导致组织损伤引起炎症。如温度异常引起冻伤或烧、烫伤，辐射造成的放射性损伤，机械力导致的创伤等。

3.化学性因子　某些外源性化学物质如强酸、强碱，内源性化学物质如坏死组织崩解产物，体内有毒代谢产物的蓄积如尿酸、尿素等等均可导致组织损伤引起炎症。

4.免疫性因子　免疫反应造成的组织损伤也是较常见的炎症原因，常见于变态反应引起的过敏性鼻炎、荨麻疹、肾炎等，自身免疫反应引起的系统性红斑狼疮和类风湿关节炎等。

致炎因子作用于机体能否引起炎症以及炎症反应的程度，与致炎因子的性质、强度和作用时间有关，并取决于机体的反应性和免疫功能状态。

二、发热的概念和机制

（一）发热的概念

临床上习惯把体温超过正常值0.5℃称为发热，但并不是所有的体温升高都称之为发热（图3-2）。例如，剧烈运动、月经前期、妊娠、应激等生理情况下出现的体温升高，称为生理性体温升高。如皮肤鱼鳞癣、先天性汗腺缺陷等导致散热减少而引起的体温升高，甲状腺功能亢进导致产热增加而引起的体温升高，以及环境高温（中暑）引起的体温升高，均是由于体温调节障碍或散热障碍及产热器官功能异常，体温调节中枢不能将体温控制在与调定点相适应的水平上，这类被动性的体温升高称为过热（hyperthermia）。

图3-2　体温升高的分类

根据体温调节调定点的理论，发热（fever）是在致热原的作用下使体温调节中枢的调定点上移而引起的调节性体温升高。

发热不是独立疾病。许多疾病常是由于早期出现发热而被察觉的，因而它是疾病发生的重要信号，甚至是潜在恶性病灶（肿瘤）的信号。通常将体温升高不超过38℃为低热；38～39℃为中等热；39～40℃为高热；超过41℃为超高热。

（二）发热的原因和发生机制(https://www.daowen.com)

发热的发生机制比较复杂，有不少机制仍未查明。目前认为发热主要是由于各种发热激活物作用于机体后，激活产内生致热原细胞产生并释放内生致热原（endogenous pyrogen，EP），EP再通过血液循环到达体温调节中枢，致使调定点上移，而引起体温升高（图3-3）。

1.发热激活物　通常人们把能激活产内生致热原细胞并产生和释放EP的物质称为发热激活物（pyrogenicac tivator），也是引起发热的原因。可来源于体外或体内。

（1）病原微生物：细菌及其产生的内、外毒素、病毒、支原体、立克次体、螺旋体、真菌、寄生虫等，均可作为发热激活物引起机体发热。这种由病原微生物感染引起的发热称为感染性发热。临床上最为常见，占50%～60%。

图3-3　发热的发生机制示意图

革兰阴性菌的菌壁含有的内毒素（endotoxin，ET），是一种有代表性的细菌致热原。给家兔微量静脉内或更微量脑内（视前区-前下丘脑）注射，均可引起明显发热。ET的活性成分是脂多糖，它有3个组成部分，即O-特异侧链、核心多糖和脂质A。脂质A是决定致热性的主要成分。ET耐热性很高，需干热160℃2小时才能灭活，一般灭菌方法不能清除。在临床输液或输血过程中，患者有时出现寒战、高热等输液反应，绝大多数是因输入的液体或输液器具被内毒素污染所致。目前多数学者认为，ET性发热是由于ET激活了产内生致热原细胞，使其释放白细胞致热原所致。

（2）体内的产物：病原微生物以外的发热激活物多为体内的产物，常见的有：①抗原抗体复合物，如免疫性疾病时常出现发热；②致炎物和炎症灶激活物，如硅酸结晶、尿酸结晶等；③某些类固醇代谢产物，如苯胆烷醇酮。这些由病原微生物以外因素引起的发热称为非感染性发热。

2.内生性致热原细胞产生和释放EP　现在已经证明，产生并释放EP的细胞主要有：①巨噬细胞类：有单核细胞、肺泡巨噬细胞、肝星状细胞、脾巨噬细胞、腹腔巨噬细胞、滑膜巨噬细胞、骨髓巨噬细胞等。②肿瘤细胞：包括骨髓单核细胞性肿瘤细胞、白血病细胞、霍奇金淋巴瘤细胞、肾细胞癌细胞。③其他细胞：包括郎罕细胞、表皮角化细胞、神经胶质细胞和肾小球系膜细胞等。

其产生过程大概包括激活、产生和释放三个阶段。激活物的有效成分与产EP细胞膜的特异受体结合开始，然后发生吞噬（以及消化细菌）。此时细胞产生一系列的代谢反应，包括耗氧量增多、糖酵解增强，以及各种水解酶的释放等，开始启动EP合成。白细胞合成的EP，经酶的作用由非活化型转化为活化型，在3～16小时内释放入血。

3.内生致热原　是发热激活物作用于体内产致热原细胞所产生并释放的致热物质。1984年Beeson等首先发现家兔腹腔无菌性渗出白细胞培育于无菌生理盐液中，能产生释放致热原，并称之为白细胞致热原（leucocytic pyrogen，LP）。后来其他具有类似作用的内生性致热物质被发现。

较为重要的EP有：①白细胞介素（interleukin-n，n=1，2，3，…），它是一类由多种细胞产生的多肽类物质，早期发现的EP实际上主要是IL-1；②肿瘤坏死因子（tumor necrosis fador，TNF），TNF是巨噬细胞分泌的一种蛋白质，ET能诱生之。重组TNF（rTNF）已用于肿瘤的临床治疗，有非特异杀伤肿瘤细胞的作用，给人注射能引起发热反应。③干扰素（interferon，IFN），IFN是细胞对病毒感染的反应产物，这种糖蛋白物质去糖后仍具活性。由人类白细胞诱生的hIFN，已应用于临床，有抗病毒及抑制细胞尤其肿瘤细胞生长的作用。IFN应用于临床治疗时可引起患者发热。④其他，巨噬细胞炎症蛋白-1（MIP-1）、内皮素、睫状神经营养因子等。

EP是一类分子量较小的蛋白质，能通过血脑屏障。耐热性低，加热70℃20分钟即可破坏其致热活性。蛋白酶如胃蛋白酶、胰蛋白酶或链霉蛋白酶，都能破坏其致热性。此外，EP还表现有高度的抗原特异性。

4.内生致热原引起发热的机制

（1）EP的作用部位：EP能通过血脑屏障而作用于位于视前区-下丘脑前部（POAH）的体温调节中枢。多数学者认为EP作用的部位可能是血脑屏障外的下丘脑终板血管器（OVLT）。OVLT位于第三脑室壁的视上隐窝处。这里的毛细血管属于有孔毛细血管，EP可能通过这种毛细血管而作用于血管外周间隙中的巨噬细胞，由后者释放介质再作用于OVLT区神经元（与POAH相联系）或弥散通过室管膜血脑屏障的紧密连接，而作用于POAH的神经元。

（2）EP的作用方式：EP作用于POAH并不是直接导致调定点上移，而是通过某些中枢介质（也称中枢发热介质）来完成的。目前公认的中枢发热正调节介质有前列腺素E、cAMP和Na+/Ca2+比值。EP通过提高下丘脑局部的前列腺素E、cAMP水平和Na+/Ca2+比值，进而使体温中枢的调定点上移。此外，机体还有限制体温升高负调节介质，主要包括精氨酸血管加压素、黑素细胞刺激素及发现于尿中的发热抑制物。

体温中枢的调定点上移，体温调节中枢发出神经冲动，一方面使交感神经兴奋性增强，引起皮肤血管收缩，使散热减少；另一方面经过运动神经引起骨骼肌紧张度增强或寒战，使产热增加。由于产热大于散热，从而体温升高。当体温达到新的调定点后，体温调节中枢又对产热和散热进行调整，使其维持相对平衡，从而把体温升高到与调定点相适应的水平。

三、炎症与发热的关系

炎症是极为常见的病理过程，临床上许多疾病常伴有炎症反应。发热是多种疾病的重要病理过程和临床表现，也是炎症发生的全身急性期反应之一。实验研究表明，体温升高能增强某些防御反应如激活白细胞吞噬活力、促进白细胞游走，有利于消灭局部细菌；促进干扰素的产生，有抗病毒、抗细菌和抗癌效应；有利于T细胞增殖和增加抗体产生。所以一定程度的发热能增强炎性反应、抑制细菌生长、创造一个不利于感染或其他疾病发生的病理生理环境。但是，持续发热或过高热，则可破坏免疫系统，降低自然杀伤细胞（NK）的活性，还会引起能量的过多消耗和机体内营养物质的过度消耗，从而引起机体的代谢紊乱和生命重要器官功能障碍，尤其是非感染性发热大多对机体有害无益。相反，如果炎症病变严重，体温反而不升高，说明机体反应性差，抵抗力低下，是预后不良的征兆。

【知识拓展】

消（抗）炎与抗菌

消（抗）炎就是消除、减轻炎症反应，抗菌是抑制或杀灭细菌。因为炎症是以防御为主的局部组织反应。大多数对机体是有利的，所以一般情况下是不需要抗炎治疗。只有当炎症反应过重，对机体造成损伤，才需抗炎治疗。日常生活中不少人误把抗菌药当消炎药、把消炎药当抗菌药来用，结果不但病情得不到好转，反而延误诊治。

消炎药是一类具有解热镇痛作用的药物，多数还有抗炎、抗风湿作用。常用的有阿司匹林、扑热息痛、布洛芬、激素类等。它们是直接针对炎症的，是对症治疗；抗菌药对细菌有抑制或杀灭作用，它包括抗生素和人工合成的抗菌药物。通常人们所熟悉的有青霉素类、头孢菌素类、四环素类、氯霉素类、喹诺酮类、磺胺类等。老百姓所说的消炎药，大多是指的抗菌药。

炎症性发热常与炎症的类型有一定的关系。急性炎症时由于病灶充血明显，致热原吸收较快，渗出中性粒细胞越多，渗出范围越大，则发热来的越快，热度越高；而增生性炎症致热原来自单核吞噬细胞，产生致热原较少，吸收的速度也较慢，故发热较慢，常表现为低热。若周围组织增生形成包囊或机化，则致热原的吸收较慢，表现为中度发热、低热，甚至无热。但是当慢性炎症转为急性炎症，则可由无热或低热转为高热。反之，由急性渗出性炎症转为慢性增生性炎症时，则可由高热转为低热。致病微生物从病灶大量进入血液中，可激活血液中的中性粒细胞，引起大量内生性致热原的产生和释放，也可出现弛张热或消耗热。

值得一提的是，并不是所有的发热都是由炎症引起，有一些肿瘤细胞也能自发性产生一些内生致热原引起发热。某些周期性发热的患者常找不到原因，而血浆中的苯胆烷醇酮升高，可能与苯胆烷醇酮诱发白细胞释放内生致热原有关。