104 Chương 10 Rối loạn điều hòa thân nhiệt I Đại cương điều hoà thân nhiệt Động vật chia làm hai loài: loài biến nhiệt cá, lưỡng thê, loại động vật có thân nhiệt thay đổi theo nhiệt độ mơi trường Lồi đồng nhiệt chim, động vật có vú, lồi người, loại động vật có thân nhiệt tương đối ổn định so với thay đổi nhiệt độ môi trường Sự ổn định thân nhiệt có nhờ cân hai trình sinh nhiệt thải nhiệt, điều khiển trung tâm điều nhiệt cho thân nhiệt giao động khoảng 36o5-37o2 Thân nhiệt ổn định điều kiện quan trọng cho hoạt động bình thường enzyme tham gia vào q trình chuyển hóa Sự cân hai trình sinh nhiệt thải nhiệt Sự sinh nhiệt: chủ yếu chuyển hóa vận động bao gồm vân, tim trơn Do sinh nhiệt chịu ảnh hưởng hormone tuyến giáp thyroxin, hệ giao cảm nhiệt độ Nhiệt lượng sản xuất hàng ngày lớn khơng có thải nhiệt sau 24 thân nhiệt tăng đến 40oC Sự thải nhiệt: nhiệt tạo theo cách sau ♣ Sự thải nhiệt đối lưu: tiếp xúc trực tiếp thể với đồ vật xung quanh quần áo đồ vật, khơng khí nóng bốc lên thay lớp khơng khí mát hơn, nhiệt theo cách chiếm 12% Truyền nhiệt (dẫn nhiệt đối lưu) Bức xạ nhiệt Bốc Co dãn mạch ngoại vi 37 C Chuyển hóa Co Thyroxine Glucocorticoide Catecholamine Nhiệt độ SINH NHIỆT THẢi NHIỆT Trung tâm điều nhiệt Hình 10.1: Sơ đồ cân thân nhiệt 105 ♣ Bức xạ nhiệt: chiếm 60% lượng nhiệt sinh ra, nhiệt dạng sóng nhiệt (infraed electromagnetic wave) ♣ Sự bốc hơi: 1g nước bay lấy 0,6 Kcalo Ở người có trọng lượng 70 kg cần 100ml nước bốc có để giảm thân nhiệt 1oC Sự thải nhiệt theo cách lấy 25% lượng sinh Sự thải nhiệt cịn tùy thuộc vào lưu thơng khơng khí Thải nhiệt điều hịa thay đổi thể tích máu đến bề mặt thể nhờ dãn mạch co mạch, lượng máu đến da nhiều mang theo lượng nhiệt để thải nhiệt, ngược lại co mạch, máu đến da ít, giảm nhiệt Bình thường có cân hai trình sinh nhiệt thải nhiệt, để giữ cân phải có tham gia hệ thần kinh trung ương, trung tâm điều nhiệt Trung tâm điều hòa thân nhiệt Thân nhiệt giữ ổn định nhờ trung tâm điều hịa thân nhiệt (TTĐHTN) Nói đến TTĐHTN ta phải hiểu điểm nhiệt (set point) nhiệt độ mà TTĐHTN phải điều hịa hai q trình sản nhiệt thải nhiệt, để cho thân nhiệt giữ ổn định nhiệt độ Trung tâm điều hịa thân nhiệt vùng trước nhãn vùng đồi (hypothalamus), vùng có neuron có hoạt động thay đổi liên tục thay đổi nhiệt độ (đo điện hoạt động), tế bào khởi phát chế điều nhiệt Người ta thấy có 30% loại neuron nhạy cảm với nóng (warm-sensitive neuron), 10% neuron nhạy cảm với lạnh (cold-sensitive neuron) Ngồi có số neuron có đáp ứng khơng liên tục với thay đổi nhiệt độ, neuron trung gian (intergative neuron) có nhiệm vụ dẫn truyền luồng thần kinh II Rối loạn thân nhiệt Khi có cân hai q trình sản nhiệt thải nhiệt đưa đến tình trạng tăng giảm thân nhiệt Tình trạng giảm thân nhiệt Tình trạng giảm thân nhiệt giảm sản nhiệt tăng thải nhiệt trung tâm điều nhiệt hoạt động bình thường Thân nhiệt giảm trường hợp: ♦ Giảm thân nhiệt sinh lý sinh vật ngủ đông, người già ♦ Giảm thân nhiệt bệnh lý xảy trường hợp bệnh lý có rối loạn chuyển hóa trầm trọng như: xơ gan, tiểu đường, suy dinh dưỡng, shock 106 ♦ Giảm thân nhiệt tiếp xúc với môi trường lạnh: tiếp xúc với môi trường lạnh, trung tâm điều nhiệt hoạt động bình thường, phản xạ điều nhiệt khởi phát Lúc đầu có tình trạng hưng phấn, hệ giao cảm tăng cường hoạt động, tăng tiết adrenaline, tăng chuyển hóa, tăng đường huyết, tăng trương lực cơ, run, tăng tuần hoàn, tăng hô hấp Nếu tiếp tục tiếp xúc với lạnh, thân nhiệt giảm, thân nhiệt cịn 34oC điều nhiệt trở nên khó khăn tế bào khả tạo nhiệt, đến lúc tim đập chậm, hơ hấp yếu tình trạng ức chế Khi thân nhiệt giảm 30oC, lúc giai đoạn suy sụp, vùng đồi khả điều nhiệt, có rung tâm nhĩ, rung tâm thất, liệt hô hấp chết ♦ Giảm thân nhiệt nhân tạo: thực từ năm 1950, thân nhiệt giảm hoạt động chuyển hóa, tuần hồn, hơ hấp giảm, tiết kiệm nhiều lượng, tăng sức chịu đựng với tình trạng thiếu oxy, giúp cho thể chịu đựng giải phẫu kéo dài Trước làm hạ thân nhiệt người ta cho bệnh nhân ngủ, dùng hỗn hợp liệt hạch để cắt phản xạ điều nhiệt, sau làm hạ thân nhiệt, người ta làm hạ thân nhiệt đến 33oC Tăng thân nhiệt Là tình trạng thân nhiệt cao mức bình thường, giảm thải nhiệt, tăng sản nhiệt hai Gọi tăng thân nhiệt thân nhiệt 37,2oC vào buổi sáng 37,7oC vào buổi chiều ♦ Nhiễm nóng: tình trạng tăng thân nhiệt thể tiếp xúc với mơi trường có nhiệt độ ẩm độ cao Khi nhiễm nóng, trung tâm điều nhiệt hoạt động bình thường, thể vận dụng chế tăng thải nhiệt, cách giãn mạch, vã mồ hôi, tiếp tục tiếp xúc với nóng, thân nhiệt tăng Khi thân nhiệt tăng đến 41-42,5oC có biểu ù tai, giãy giụa, kêu la, tăng phản xạ, tăng trương lực cơ, thở nhanh nơng, sau nằm im, mê, co giật, nhiễm toan, chết Tăng thân nhiệt gây nhiều hậu tai hại, lúc đầu tình trạng shock tuần hồn (circulatory shock) tình trạng nước chất điện giải, sau tổn thương nhiệt độ Khi thân nhiệt tăng đến 41oC gây xuất huyết khu trú, có thối hóa chủ mơ tồn thể não Khi thân nhiệt tăng đến 42,5oC sống tồn vài giờ, ngoại trừ gây giảm thân nhiệt nhanh, có tổn thương nhiều não, gan, thận tử vong sau vài ngày suy giảm chức quan ♦ Sốt : tình trạng tăng thân nhiệt rối loạn trung tâm điều nhiệt, điểm điều nhiệt tăng, có tăng sinh nhiệt, giảm thải nhiệt 107 III Sốt Định nghĩa Sốt tình trạng gia tăng thân nhiệt rối loạn trung tâm điều nhiệt tác động yếu tố có hại, thường nhiễm khuẩn Lịch sử Sốt biểu thường gặp nghiên cứu từ lâu Năm 1943, Menkin cơng bố tìm chất gây sốt pyrexin gây sốt tiêm cho thỏ, sau người ta thấy chất có tượng dung nạp nội độc tố vi khuẩn Năm 1948, Beeson tìm chất gây sốt chiết tách từ bạch cầu đa nhân trung tính, gần người ta tìm chất gây sốt nội sinh (endogenous pyrogen), chất protein có trọng lượng phân tử 1300015000 dalton biết loại bị sát có sốt; sốt nghĩ tượng thích nghi nên giữ lại qua q trình tiến hóa chủng lồi Ngày người ta biết có nhiều chất có tác động lên trung tâm điều nhiệt gây sốt sản xuất từ nhiều loại tế bào khác gọi chung cytokine gây sốt (pyrogenic cytokine) Các yếu tố gây sốt Các yếu tố gây sốt gọi chất gây sốt ngoại sinh (exogenous pyrogen) Ngày người biết rõ yếu tố gây sốt tác động lên tế bào thực bào có nguồn gốc tủy xương làm sản xuất chất gây sốt nội sinh (bạch cầu trung tính máu chất tiết, bạch cầu đơn nhân, đại thực bào phổi, gan) Chất gây sốt nội sinh tác động lên trung tâm điều nhiệt, làm thay đổi điểm điều nhiệt gây sốt Các yếu tố gây sốt gồm - Vi khuẩn gram (+) ngoại độc tố, vi khuẩn gram (-) nội độc tố mà chất lipopolysaccharide (LPS) VK lao với màng tế bào giàu lipid (LAM: lipoarabinomannan) kích hoạt BC đơn nhân sản xuất IL1, TNF, IL6 gây sốt kéo dài - Virus - Vi nấm - Chất steroid gây sốt (ethicholanolone) - Phức hợp kháng nguyên kháng thể - Kháng nguyên gây mẫn chậm (theo Atkin) kích thích tế bào lympho phóng thích yếu tố hịa tan khơng gây sốt, chất kích thích đại thực bào sản xuất chất gây sốt nội sinh 108 - Chất từ ổ viêm ổ hoại tử (polynuleic acids) - Thuốc Chất gây sốt nội sinh: (EP: Endogenous Pyrogen) Năm 1977, người ta biết chất gây sốt nội sinh (EP) protein có trọng lượng phân tử 13000 - 15000 35 ng gây tăng thân nhiệt lên 0,6oC, hoạt tính pH kiềm,hoạt động nhờ nhóm SH tự do, oxy hóa khử bị hoạt tính Ta ủ bạch cầu từ ổ viêm, bạch cầu sản xuất chất gây sốt, dùng bạch cầu thu từ máu phải ủ với nội độc tố vi khuẩn Ở người sốt, phương pháp sinh hóa thơng thường khơng thể phát nồng độ chất gây sốt nội sinh máu thấp Tác giả Dinarello phát chất gây sốt người sốt phương pháp miễn dịch phóng xạ Năm 1989, người ta biết chất gây sốt nội sinh giống với Interleukin I (IL1), viết tắt EP/IL1, có nguồn gốc từ bạch cầu đơn nhân đại thực bào Lúc đầu người ta tưởng có loại IL: IL-1α IL-1β chúng có trọng lượng phân tử khoảng 17,5 Da, có 26% trình tự acid amine giống gắn loại cụ thể EP/IL1 tác động lên trung tâm điều nhiệt nói rõ phần sau, cịn có tác động sinh học: • EP/IL1 đóng vai trị quan trọng đáp ứng miễn dịch, hoạt hóa tế bào lymphoT hổ trợ tổng hợp Interleukin (IL2) IL2 kích thích đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào lymphocyte T sinh sản phụ thuộc vào IL2, sinh sản tối ưu có sốt (39,5oC) • EP/IL1 kích thích sinh sản lymphocyte B, tổng hợp kháng thể gia tăng IL1 • EP/IL1 giúp gia tăng tổng hợp bổ thể • EP/IL1 góp phần diệt khuẩn, cách làm giảm Fe Zn huyết tương (Fe yếu tố cần thiết cho phát triển số vi khuẩn) • IL-1 gây tổng hợp IL-8, IL-8 chất hóa hướng động mạnh BCTT ĐTB đồng thời kích thích phóng thích enzyme từ BCTT • EP/IL1 làm thay đổi tổng hợp protein gan, có giảm albumine, tăng loại protein giai đoạn cấp bao gồm antiprotease, bổ thể, fibrinogen, ceruloplassmin, ferritin, haptoglobin C-reactive protein chất gắn với tế bào bị hoại tử VK gia tăng ngàn lần • EP/IL1 di chuyển acid amin từ qua chế dung giải protein 109 cyclooxygenase, PGE1 Các acid amin sử dụng tạo lượng cho tế bào khác Trong sốt bị thối hóa với số lượng quan trọng, người bị sốt sụt cân đến 1kg/ngày đau nhức cơ, sốt kéo dài làm cho người bệnh chán ăn, sụt cân, suy nhược Ngày người ta biết có đến 11 loại protein có tác dụng gây sốt, chúng có nguồn gốc từ nhiều loại tế bào nguồn gốc từ đại thực bào Các chất gọi chung cytokine gây sốt (pyrogenic cytokines) (Bảng 1) - Các cytokine có tác động gây sốt mạnh gồm IL-1, TNFα (tumor necrosis factor α ), INF, IL6 IL-1 có tác động gây sốt mạnh với liều 110ng/kg gây sốt đến 39o, với liều 100ng/kg gây sốt cao kèm theo rét run TNFα có tác động gây sốt liều cao (50100ng/kg) INF IL6 có tác động gây sốt yếu - Chất có tác động đối kháng ức chế cytokine giữ vai trị điều hòa sốt chất đối kháng thụ thể IL-1(IL-1Ra:IL-receptor antagonist), protein có trọng lượng phân tử 23-25kDa, có tác động khóa gắn IL-1 lên thụ thể Bảng 10.1: Các chất gây sốt nội sinh TÊN NGUỒN GỐC Đại thực bào Lymphocyte B,T Đại thực bào tế bào khác Cachectin (TNFα) Lymphotoxin (TNFβ) IL1 α, IL1β Interferon (INF α, β, γ) Interleukin (IL6) Từ nhiều loại tb Macrophage inflamatory protein alpha Đại thực bào (MIF-1α), MIF-1β Interleukin (IL8) Đại thực bào Cơ chế phát sinh sốt - Cơ chế tác động chất gây sốt nội sinh : EP → TTĐN → thay đổi (thermoregulatory setpoint) điểm điều nhiệt → tăng sản nhiệt, giảm thải nhiệt → sốt Khi điểm điều nhiệt bị thay đổi, nhiệt độ thể trở thành lạnh, người bệnh có cảm giác lạnh, rùng mình, ớn lạnh, run, co mạch ngoại vi, thân nhiệt bắt đầu tăng, không vã mồ hôi sốt bắt đầu lui - Cơ chế làm thay đổi điểm điều nhiệt: tác giả đề cập đến vai trò sản phẩm từ arachidonic acid, tổng hợp từ tế bào nội mạc mạch máu cytokine gây sốt gắn lên thụ thể bề mặt tế bào vùng đồi Ngày người ta cho có lượng lớn chất 110 gây sốt nội sinh từ tế bào nội mạc (quan trọng PGE2 sản phẩm từ arachidonic khác) gây thay đổi hệ thống tín hiệu thứ hai AMP vòng (cAMP), cAMP gây tăng điểm điều nhiệt Kháng nguyên Đại thực bào Vi khuẩn, KN-KT, virus, chất hoạt hoá nội sinh Chất gây sốt nộisinh Trung tâm điều nhiệt Acid Arachidonic PGE2 cAMP Điểm điều nhiệt Tăng sản nhiệt Giảm thải nhiệt SỐT Hình 10.2: Sơ đồ chế phát sinh sốt Rosendoff Có chứng cho thấy có phóng thích CRF (Corticotropin Releasing Factor) khởi phát sản nhiệt tác động cytokin IL-1 Khi có thay đổi điểm điều nhiệt, tín hiệu theo dây thần kinh ly tâm, đặc biệt dây giao cảm đến mạch máu ngoại vi gây co mạch, giảm thải nhiệt, đồng thời tín hiệu truyền đến vỏ não làm thay đổi cách ứng xử đắp chăn, mặc ấm - Sốt đứng : (steady - state fever) thân nhiệt đạt đến nhiệt độ điểm điều nhiệt mới, có giãn mạch, vã mồ để thân nhiệt cân - Sự hạ sốt (defervescence) chất gây sốt nội sinh giảm tự nhiên 111 thuốc hạ sốt, neuron nhạy cảm với nóng trở bình thường, điểm điều nhiệt bình thường, sốt lui thân nhiệt bình thường trở lại Các rối loạn chuyển hóa sốt - Rối loạn chuyển hóa lượng: Khi nhiệt độ gia tăng chuyển hóa lượng gia tăng, tiêu thụ oxy gia tăng (khi nhiệt độ tăng 10C, chuyển hóa tăng 3,3%, tiêu thụ oxy tăng 13%) - Rối loạn chuyển hóa glucid: Khi sốt có tăng chuyển hóa glucid, giảm dự trữ glycogen, tăng đường huyết, tăng lactic acid - Rối loạn chuyển hóa lipid: sốt kéo dài, dự trữ glycogen giảm, tăng sử dụng lipid, tăng thể ketone máu - Rối loạn chuyển hóa protid: gia tăng thối hóa protein từ cơ, giảm tổng hợp protein, cân nitơ âm Chuyển hóa protid tăng đến 30% - Tăng nhu cầu vitamin, vitamin thuộc nhóm B C - Đang giai đoạn phát sốt có tăng nội tiết tố : Aldosterone ADH làm giảm tiết nước tiểu Khi sốt lui có tăng tiết nước tiểu, vã mồ hôi để tăng thải nhiệt Các rối loạn chức phận sốt - Rối loạn thần kinh: sốt có rối loạn hệ thần kinh với biểu nhức đầu, chóng mặt, nhức mỏi tồn thân, mê sảng, trẻ có co giật Các biểu tùy thuộc vào tác nhân gây sốt tính phản ứng thể - Rối loạn tuần hồn: nhịp tim tăng, thường thân nhiệt tăng 10C tim tăng 10 nhịp Khi bắt đầu sốt huyết áp tăng co mạch ngoại vi, sốt giảm huyết áp giảm giãn mạch - Rối loạn hô hấp : Khi sốt có tăng thơng khí nhu cầu oxy tăng - Rối loạn tiêu hóa: thơng thường có biểu đắng miệng, chán ăn, khơ niêm mạc môi miệng, giảm tiết dịch nhu động ống tiêu hóa gây ăn chậm tiêu, táo bón - Ngoài hệ nội tiết người ta thấy có tăng tiết ACTH, Cortisol Đối với chức gan, có tăng chuyển hóa đến 30-40% Ý nghĩa sinh học sốt Sốt tượng có lợi cho thể - Hiện tượng sốt có từ hàng triệu năm Các lồi cá, bị sát, lưỡng thê có sốt, sốt tượng cịn tồn q trình tiến hóa nên tượng có lợi 112 - Khi thân nhiệt tăng có tác dụng ức chế hoạt động vi khuẩn tiêu diệt vi khuẩn Có nhiều chứng cho thấy khả diệt khuẩn thân nhiệt tăng: liều chết trung bình chuốt cống trắng tiêm endotoxin tăng gây tăng thân nhiệt thuốc hóa chất Làm thí nghiệm với lồi kỳ đà sa mạc (Desert Igwana), cho chúng nhiễm Aerobacter hydrophyla, loại vi khuẩn gram (-); cho chúng nhiệt độ 40-410C đa số sống, nhiệt độ thấp đa số bị chết Đây ứng dụng người ta biết loài cá, bị sát lồi chim có tượng sốt, cần tăng thân nhiệt chúng cần tìm đến nơi có nhiệt độ cao; điều giúp cho nghiên cứu tượng sốt trở nên dễ dàng Người ta có kết tương tự nghiệm với lồi bị sát Diprosaurus dorsalis - Khi có sốt, hệ đề kháng thể tăng tăng hoạt động hệ miễn dịch, tăng thực bào, tăng tổng hợp kháng thể - Sốt làm giảm lượng sắt huyết có tăng thu sắt hệ thống tế bào đơn nhân thực bào, giảm hấp thu sắt từ ruột khiến vi khuẩn không sinh sản Grigler Kluger nghiên cứu loài bò sát, thấy sốt, lượng sắt huyết giảm, đưa thêm sắt vào tỷ lệ tử vong cao Như sốt tượng có lợi cho thể, cần dè dặt việc tìm cách làm hạ sốt nhanh chóng Tuy nhiên cần thiết phải can thiệp lúc số trường hợp thiếu máu tim, phụ nữ có thai, có tiền động kinh, sốt cao 410C TÀI LIỆU THAM KHẢO Văn Đình Hoa 2002 Miễn dịch-Sinh Lý Bệnh Trang" 138-150 Nhà xuất Y học, Hà Nội Phạm Hoàng Phiệt 2004 Miễn dịch-Sinh Lý bệnh Trang: 191-199 Nhà xuất Y học chi nhánh thành phố Hồ Chí Minh Harrison,s.1998 Principles of internal medicine 14 th Edition, Volume.1 pp 74-83 International Edition Harrison,s.2001 Principles of internal medicine 15 th Edition, Volume.1 pp 102-110 International Edition  ... nhiệt Tình trạng giảm thân nhiệt Tình trạng giảm thân nhiệt giảm sản nhiệt tăng thải nhiệt trung tâm điều nhiệt hoạt động bình thường Thân nhiệt giảm trường hợp: ♦ Giảm thân nhiệt sinh lý sinh vật... làm hạ thân nhiệt người ta cho bệnh nhân ngủ, dùng hỗn hợp liệt hạch để cắt phản xạ điều nhiệt, sau làm hạ thân nhiệt, người ta làm hạ thân nhiệt đến 33oC Tăng thân nhiệt Là tình trạng thân nhiệt. .. thân nhiệt rối loạn trung tâm điều nhiệt, điểm điều nhiệt tăng, có tăng sinh nhiệt, giảm thải nhiệt 107 III Sốt Định nghĩa Sốt tình trạng gia tăng thân nhiệt rối loạn trung tâm điều nhiệt tác