Повышенная температура неприятна, но она может помочь организму справиться с вторжением болезнетворных микроорганизмов. Нарисара Нами/Момент через Getty Images

Когда вы больной лихорадкой, ваш врач, скорее всего, скажет вам, что это признак того, что ваша иммунная система защищает вас от инфекции. Лихорадка обычно возникает из-за того, что иммунные клетки на инфицированных участках посылают химические сигналы в мозг, чтобы повысить заданное значение термостата вашего тела. Так что вы чувствовать озноб когда начинается жар, и чувствуете жар, когда жар спадает.

Однако, если вы спросите своего врача, как именно вас защищает лихорадка, не ждите полностью удовлетворительного ответа.

Несмотря на научный консенсус в отношении того, что лихорадка полезна в борьбе с инфекциями, остается спорным вопрос, каким именно образом. Мы ветеринарный патологоанатом и врач скорой помощи увлекающийся применение эволюционных принципов к медицинским проблемам. Эволюция лихорадки — классическая загадка, поскольку последствия лихорадки кажутся очень вредными. Помимо того, что вы чувствуете дискомфорт, вы также можете беспокоиться, что опасно перегреетесь. Выработка такого количества тепла также требует метаболических затрат.

В наших исследованиях и обзорах мы предполагаем, что, поскольку лихорадка встречается у большей части животного мира, эта дорогостоящая реакция должен иметь преимущества в противном случае он никогда бы не развился и не сохранился бы у разных видов с течением времени. Мы выделяем несколько важных, но редко учитываемых моментов, которые помогают объяснить, как высокая температура помогает вашему организму бороться с инфекциями. Лихорадка — это физиологическая реакция, которая сохраняется у разных видов на протяжении сотен миллионов лет.

Как лихорадка борется с инфекцией

Инфекции вызванные возбудителями. Возбудителями могут быть микробы, такие как определенные виды бактерий, грибов или простейших. Если микробы или вирусы заразили ваши клетки и используют их для размножения, ваши собственные клетки также можно считать патогенами, и ваша иммунная система обрабатывает их соответствующим образом.

Основное объяснение того, как лихорадка помогает контролировать инфекции, заключается в том, что более высокие температуры вызвать тепловой стресс у болезнетворных микроорганизмов, убивая их или, по крайней мере, подавляя их рост. Но с чем связано несколько более высокая температура тела при лихорадке – повышение примерно на 1.8–5.4 градуса по Фаренгейту (1 до 4 градусов Цельсия) – который не может убить даже ваши собственные здоровые клетки, навредить столь широкому спектру болезнетворных микроорганизмов?

Иммунологи отмечают, что небольшое повышение температуры заставляет иммунные клетки работать лучше. Подразумевается, что лихорадка необходима для усиления их защитной функции. Однако с эволюционной точки зрения кажется странным требовать огромных энергетических затрат на создание лихорадки только для того, чтобы добиться большей активности иммунных клеток, особенно с учетом того, что уже существует множество и более быстрых молекулярных сигналов для их активации.

Помимо тепла, немного низкий уровень кислорода и слабая кислотность также повысить функция иммунных клеток. Поскольку эти стрессовые состояния также возникают на инфицированных участках, вполне логично, что иммунные клетки эволюционировали так, чтобы их максимальная функциональность соответствовала стрессовым условиям работы. Фактически, поскольку все, что находится в состоянии роста, по своей природе уязвимо для стресса (а патогены обычно растут), исследователи, в том числе один из нас, предположили, что функция иммунных клеток заключается в активном сделать местные условия стрессовыми преимущественно вредить растущим патогенам.

Местное нагревание болезнетворных микроорганизмов

Воспаление является местной защитной реакцией на инфекцию. Это как правило, включает в себя жар, боль, покраснение и отек в тех областях, где иммунная система наиболее активна. Хотя некоторые ученые знают, что инфицированные участки выделяют тепло, многие полагают, что ощущение тепла от воспаления возникает только от расширенных кровеносных сосудов, приносящих более теплую кровь из основных тканей тела.

Однако исследователи обнаружили, что воспаленные ткани, даже в основных тканях тела, составляют от 1.8 до 3.6 F (От 1 до 2 С) теплее, чем соседние нормальные ткани, поэтому тепло — это не просто побочный продукт увеличения кровотока. Большая часть этого дополнительного тепла исходит от самих иммунных клеток. Когда они генерируют активные формы кислорода для уничтожения болезнетворных микроорганизмов в процессе, известном как дыхательный взрыв, значительное тепло также производится. Однако на сегодняшний день соответствующие температуры не были измерены.

Хотя клетки могут переносить широкий диапазон температур, все клетки испытывают резкое снижение способности расти и выживать при более высоких температурах. Для клеток млекопитающих и, предположительно, патогенов, которые их заражают, температура даже на один-два градуса выше 113°С является недопустимой. почти всегда смертельно. Таким образом, жаркая лихорадка усиливает и без того более высокие местные температуры.

Имеются данные о том, что патогены подвергаются воздействию температур, значительно превышающих температуру тела, обычно измеряемую термометром в отделении неотложной помощи. Исследование 2018 года показало, что местные температуры могут быть до 122 F (50 C) в митохондриях – электростанция клетки – возникла как сюрприз для исследователей. Тепло, вырабатываемое митохондриями, эффективно используется для согревания тела и от лихорадки. Аналогичным образом, мы предполагаем, что локальное тепло, выделяемое респираторным взрывом на поверхности иммунных клеток, помогает убивать патогены.

Жара и другие стрессоры

Иммунные клетки воздействуют на патогены с помощью разнообразные стрессоры означало убить или подавить их. К ним относятся активные формы кислорода, токсичные пептиды, пищеварительные ферменты, высокая кислотность и недостаток питательных веществ. Большинство химических реакций ускоряются при повышении температуры, поэтому неудивительно, что тепло усиливает эту защиту.

Исследователи доказали, что тепло синергичен при низком уровне кислорода и кислотности в уничтожении болезнетворных микроорганизмов. Примечательно, что ни лихорадочные температуры, ни ограничение железа сами по себе не смогли подавить рост инфекционных бактерий. Pasteurella multocida, но они могли бы в сочетании. Стресс жары не действует в одиночку при борьбе с инфекциями.

Стандартное мнение о том, что высокая температура убивает болезнетворные микроорганизмы и усиливает иммунные реакции, верно, но неполно. Способность лихорадки контролировать инфекции обусловлена ​​несколькими дополнительными, но критическими степенями, которые она добавляет для усиления существующего локально генерируемого тепла, чтобы нанести вред уязвимым растущим патогенам. И лихорадка также всегда действует совместно с другими средствами защиты, а не в одиночку.

At более 600 миллионов лет, лихорадка – древняя особенность жизни на этой планете, заслуживающая уважения. На самом деле, именно благодаря жаре, борющемуся с инфекцией, вы все еще здесь – живы – читаете это. Есть о чем подумать, когда в следующий раз заболеешь.

Об авторе

Эдмунд К. ЛеГранд, адъюнкт-профессор биомедицинских и диагностических наук, Университет Теннесси и Джо Алкок, профессор кафедры неотложной медицины, Университет Нью-Мексико

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Похожие книги:

Тело ведет счет: мозг, разум и тело в исцелении травмы

Бессель ван дер Колк

Эта книга исследует связи между травмой и физическим и психическим здоровьем, предлагая идеи и стратегии для исцеления и восстановления.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Дыхание: новая наука об утерянном искусстве

Джеймс Нестор

Эта книга исследует науку и практику дыхания, предлагая идеи и методы для улучшения физического и психического здоровья.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Парадокс растений: скрытые опасности «здоровой» пищи, вызывающие болезни и увеличение веса

Стивен Р. Гандри

Эта книга исследует связи между диетой, здоровьем и болезнями, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Код иммунитета: новая парадигма настоящего здоровья и радикального омоложения

Джоэл Грин

Эта книга предлагает новый взгляд на здоровье и иммунитет, опираясь на принципы эпигенетики и предлагая идеи и стратегии для оптимизации здоровья и старения.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Полное руководство по голоданию: исцелите свое тело с помощью прерывистого, чередующегося и длительного голодания

д-р Джейсон Фанг и Джимми Мур

Эта книга исследует науку и практику голодания, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа