SINH LÝ BỆNH ĐIỀU HÒA THÂN NHIỆT – SỐT
Mục tiêu bài học:
1. Trình bày được các yếu tố gây sốt và cơ chế tác động của chúng 2. Phân tích được cơ chế phát sinh cơn sốt
3. Nêu được các rối loạn cơ thể trong sốt và ý nghĩa của sốt
1. ĐIỀU HÒA THÂN NHIỆT
Cơ chế chung để người và động vật cấp cao duy trì ổn định thân nhiệt là sự cân bằng giữa quá trình tạo nhiệt (sinh nhiệt) và quá trình thải nhiệt (mất nhiệt). Một quá trình thay đổi sẽ làm cho quá trình thứ hai thay đổi theo. Nếu chúng tăng giảm đồng biến và cân bằng thì thân nhiệt được giữ ổn định, bất kể sự thay đổi của từng quá trình là nguyên phát hay thứ phát.
1.1. Sự sản nhiệt
Sản nhiệt được thực hiện bằng biện pháp hoá học và tăng hay giảm phụ thuộc vào tình trạng cơ thể nghỉ hay hoạt động (gồm cả chống lạnh) và có những giới hạn nhất định. Dù trong trạng thái hoàn toàn nghỉ, cơ thể vẫn cần chi dùng năng lượng, do vậy vẫn có sự chuyển hố chất và vẫn sinh ra một lượng nhiệt tối thiểu. Sự duy trì chuyển hố cơ bản tạo ra khoảng 1400 hay 1500 Kcal/ngày (đối với một cơ thể trung bình). Lúc này gan là cơ quan chủ yếu sinh nhiệt của cơ thể. Khi cần sử dụng năng lượng ở mức cao, cơ thể sẽ oxy hoá các chất ờ cường độ tối đa (chủ yếu ở hệ cơ) do vậy cũng sinh ra lượng nhiệt tối đa (như trường hợp leo núi tốc độ hay trượt tuyết). Nói cách khác, mỗi cơ thể có một giới hạn tối thiểu và tối đa trong tạo nhiệt. Trong trạng thái không hoạt động cơ bắp, nếu cần tạo nhiệt khẩn cấp để bù đắp lượng nhiệt mất quá lớn thì nơi tạo nhiệt vẫn là cơ, với sự kích thích của thyroxin và noradrenalin và lúc này, sự oxy hóa các chất trực tiếp tạo ra nhiệt mà không qua khâu tích lũy vào ATP. Riêng ở trẻ nhỏ, thyroxin chưa có vai trị đáng kể trong tạo nhiệt mà chủ yếu là nor-adrenalin (trẻ không run khi nhiễm lạnh).
1.2. Thải nhiệt/mất nhiệt
Cơ thể thải nhiệt bằng các biện pháp vật lý, gồm: truyền nhiệt, bức xạ nhiệt (khuếch tán nhiệt) và qua bốc hơi nước.
- Truyền nhiệt: Biện pháp thải nhiệt bằng truyền nhiệt của cơ thể sẽ càng hiệu quả nếu các vật tiếp xúc (khơng khí, quần áo, vật dụng...) có nhiệt độ thấp so với thân nhiệt; nhờ vậy nhiệt khồng tích luỹ trong cơ thể (đe dọa tăng thân nhiệt).
26
- Bức xạ nhiệt: là sự phát các tia nhiệt từ một vật ra môi trường xung quanh, không cần qua tiếp xúc, qua đó mà vật này mất bớt nhiệt. Nhiệt của mặt trời tải xuống trái đất dưới dạng tia nhiệt (cùng bản chất với ánh sáng, tia X...), chính là sự bức xạ nhiệt. Một vật phát ra số tia nhiệt nhiều hay ít tùy thuộc vào nhiệt độ và khối lượng của bản thân nó, đồng thời nó cũng nhận các tia nhiệt của các vật xung quanh. Cơ thể ta thải nhiệt (hoặc mất nhiệt) ở mức dương hay âm cũng tùy thuộc vào nhiệt độ các vật quanh ta (không tiếp xúc).
- Bốc hơi nước: là biện pháp thải nhiệt do bốc hơi nước qua da và niêm mạc đường hô hấp (mồ hôi, hơi thở) và chiếm khoảng 30% số nhiệt thải ra hàng ngày, nếu nhiệt độ môi trường 25-30°C(l g nước khi bốc hơi lấy khoảng 0,6 Kcal nhiệt). Do vậy, khi nhiệt độ môi trường xung quanh cao hơn nhiệt độ cơ thể thì thải nhiệt bằng phương thức bốc hơi nước trở thành chủ yếu, có thể chiếm tới 80 hay trên 90% tổng số nhiệt thải ra. Nếu độ ẩm khơng khí cao khiến mồ hơi tiết ra khó bốc hơi thì hiệu quả thải nhiệt sẽ giảm sút. Cơ thể có khả năng điều chỉnh mức độ thải/mất nhiệt cho phù hợp với mức sản nhiệt.
1.3. Trung tâm điều hồ nhiệt
Hình 3.1. Sơ đồ về sự cân bằng thân nhiệt
Nằm ở phần trước của vùng dưới đồi, gồm hai phần:
- Phẩn chỉ huy tạo nhiệt: khi bị kích thích thì làm tăng chuyển hoá và tạo nhiệt thông qua hệ giao cảm, tuỷ thượng thận và tuyến giáp.
- Phần chỉ huy thải nhiệt: khi bị kích thích thì làm tăng thải nhiệt thơng qua hệ phó giao cảm, giãn mạch da và tiết mồ hôi; khi bị tổn thương gây tăng thân nhiệt.
27
Như vậy, trung tâm điều hoà nhiệt chi phối cả hai quá trình, dựa đồng thời vào hai nguồn thông tin:
(1) Nhiệt độ môi trường tác động lên bộ phận thụ cảm ở da (và ở trong sâu) truyền lên trung tâm
(2) Nhiệt độ dòng máu đi qua trung tâm.
2. RỐI LOẠN THÂN NHIỆT
Rối loạn thân nhiệt là hậu quả của mất cân bằng giữa hai quá trình sản nhiệt và thải nhiệt. Sự mất cân bằng này có thể gây nên hai trạng thái khác nhau: giảm thân nhiệt (khi mất nhiệt > sản nhiệt); và tăng thân nhiệt (khi thải nhiệt < tạo nhiệt).
2.1. Giảm thân nhiệt
Cơ chế chung của giảm thân nhiệt là sản nhiệt < mất nhiệt, tức tỷ số sản nhiệt/thải nhiệt <1.
2.1.1. Giảm thân nhiệt sinh lý
Gặp ở động vật ngủ đông. Não và các trung tâm bị ức chế dần, sự dẫn truyền các tín hiệu vê lạnh lên trung tâm điều hồ nhiệt bị ngừng trệ, thân nhiệt giảm dần nhưng con vật khơng có phản ứng tạo nhiệt.
Ở nhiều người già, thân nhiệt bình thường có thể giảm nhẹ liên quan tới mức chuyển hoá cơ bản hơi giảm cũng được coi là giảm thân nhiệt sinh lý.
2.1.2. Ngủ đông nhân tạo
Phối hợp các thuốc gây phong bế hạch thần kinh, thuốc ức chế thần kinh trung ương và hạ thân nhiệt, y học có thể đưa cơ thể động vật có vú và người vào trạng thái ngủ đông. Trong trạng thái này cơ thể chi dùng năng lượng ở mức tối thiểu, do vậy có thể dễ dàng chịu đựng các tình trạng thiếu oxy, tụt huyết áp, mất máu nặng, chấn thương nặng, shock, uốn ván... trong khi chờ đợi áp dụng các biện pháp cứu chữa thích hợp. Trước đây, một số tác giả đã dùng ngủ đơng nhân tạo để phẫu thuật tim, phổi, não (vì cần làm ngừng tạm thời hơ hấp và tuần hồn để mổ).
2.1.3. Nhiễm lạnh
Là tình trạng bệnh lý đưa đến giảm thân nhiệt do mất nhiệt không bù đắp nổi. Nhiễm lạnh thường xảy ra khi nhiệt độ mơi trường rất thấp nhưng cũng có thể xảy ra ở nhiệt độ tương đối bình thường nếu cơ thể kém dự trữ năng lượng, nhất là khi có thểm những điều kiện thuận lợi: có gió, độ ẩm cao, quần áo ướt (ngã xuống nước lạnh), suy tuyến giáp, sơ sinh, tuổi già, mới khỏi ốm, dự trữ năng lượng thấp...
28
2.2. Tăng thân nhiệt
Là trạng thái thân nhiệt tăng lên, cơ chế chung là sinh nhiệt > thải nhiệt.
2.2.1. Say nóng / nhiễm nóng
Là tình trạng tăng thân nhiệt do cơ thể tiếp xúc với mơi trường có nhiệt độ và độ ẩm cao.
Khi nhiễm nóng, do trung tâm điều nhiệt vẫn bình thường nên vận dụng cơ chế tăng thải nhiệt bằng cách giãn mạch, vã mồ hôi, thở nhanh, kèm trạng thái thờ ơ bất động, tiểu nhiều và chán ăn.
Nếu vẫn tiếp tục tiếp xúc với nóng thì thân nhiệt sẽ gia tăng. Khi thân nhiệt tăng lên đến 41 – 420C thì sẽ có các biểu hiện như ù tai, tăng phản xạ, tăng trương lực cơ, thở nhanh nông, nhiễm toan, sau đó co giật, hơn mê và tử vong.
2.2.2. Say nắng
Làm việc đầu trần dưới nắng gắt có thể bị say nắng nhưng cũng có thể chỉ là say nóng. Say nắng xuất hiện do các tế bào thần kinh của các trung tâm ở trung não và hành não (vốn nhạy cảm với nhiệt độ và tia sóng ngắn) bị kích thích mạnh và sau đó rối loạn chức năng: điều nhiệt, hơ hấp, tuần hồn, thăng bằng...
3. SỐT
3.1. Định nghĩa
Sốt là trạng thái cơ thể chủ động tăng thân nhiệt do trung tâm điều hòa nhiệt bị tác dụng bởi các nhân tố gọi là chất gây sốt, đưa đến kết quả tăng sản nhiệt kết hợp với giảm thải nhiệt.
3.2. Chất gây sốt
Gồm hai loại: ngoại sinh và nội sinh trong đó chất gây sốt ngoại sinh từ ngồi vào cơ thể (thường có nguồn gốc vi khuẩn) kích thích đại thực bào sinh ra các chất gây sốt nội sinh. Mặt khác, chất nội sinh cịn có thể sinh ra khơng liên quan đến chất ngoại sinh (ví dụ, sốt trong ung thư và trong hủy hoại mô: nhiễm xạ, dập nát mô vô khuẩn, tiêm dung dịch muối ưu trương vào mô, tiêu cục máu lớn...).
Các chất ngoại sinh phải thông qua chất gây sốt nội sinh mới có tác dụng. Nay đã tìm ra và đã biết cơng thức hố học cũng như cách tác dụng của một số chất. Đó là các cytokin do bạch cầu (chủ yếu đại thực bào) sinh ra (hàng đầu là IL-1, IL-6, TNF-a) thông qua prostaglandin E2 tác động lên thụ thể ở trung tâm điều nhiệt gây ra sốt.
29
3.3. Cơ chế phát sinh cơn sốt
Khi điểm điều nhiệt bị thay đổi, nhiệt độ của cơ 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 cho đến khi sốt bắt đầu lui. Cơ chế làm thay đổi điểm điều nhiệt: các tác giả đều đề cập đến vai trò của các sản phẩm từ arachidonic acid, được tổng hợp từ các tế bào nội mạc của mạch máu khi các cytokine gây sốt gắn lên thụ thể trên bề mặt tế bào ở vùng dưới đồi. Ngày nay người ta cho rằng có một lượng lớn chất gây sốt nội sinh từ các tế bào nội mạc (quan trọng nhất là PGE2 và các sản phẩm từ arachidonic khác) gây sự thay đổi hệ thống tín hiệu thứ hai là AMP vịng (cAMP), cAMP gây tăng điểm điều nhiệt.
Hình 3.1. Các khâu chủ yếu của quá trình chất gây sốt làm tăng thân nhiệt 3.4. Các giai đoạn của quá trình sốt
Có thể chia q trình sốt làm 3 giai đoạn người ta quen gọi là sốt tăng, sốt đứng và sốt lui.
3.4.1. Giai đoạn tăng thân nhiệt (sốt tăng)
Trong giai đoạn này, sản nhiệt (SN) tăng và thải nhiệt (TN) giảm làm mất cân bằng nhiệt (SN/TN >1). Biểu hiện của phản ứng tăng thân nhiệt là sởn gai ốc, tăng chuyển hoá
30
và tăng chức năng hơ hấp, tuần hồn, co mạch dưới da (da nhợt, giảm tiết mồ hơi), tìm tư thế phù hợp, địi đắp chăn, rùng mình, ớn lạnh, run cơ,...
3.4.2. Giai đoạn thân nhiệt ổn định ở mức cao (sốt đứng)
Giai đoạn này sản nhiệt không tăng hơn nhưng thải nhiệt bắt đầu tăng lên (mạch da giãn rộng) đạt mức cân bằng với tạo nhiệt (SN/TN = 1) và đều ở mức cao. Biểu hiện: da từ tái trở nên đỏ, nóng nhưng khơ (khơng mồ hôi); thân nhiệt ngoại vi tăng.
3.4.3. Giai đoạn thân nhiệt trở về bình thường (sốt lui)
- Sản nhiệt: Ở giai đoạn này bị ức chế dần để trở về bình thường và thải nhiệt tăng rõ (SN/TN < 1). Thân nhiệt trở về bình thường.
- Biểu hiện: Giảm tạo nhiệt và tăng thải nhiệt, có giãn mạch ngoại vi, vã mồ hôi, tăng tiết niệu (biến chứng: có thể tụt huyết áp, nếu gặp điều kiện thuận lợi, như đứng dậy đột ngột, vận cơ đột ngột; hoặc có thể giảm thân nhiệt nhanh và nhiễm lạnh nếu gặp các điều kiện thuận lợi, như gió lùa, tiếp xúc lạnh, tắm lạnh).
3.5. Các rối loạn chuyển hóa trong sốt
- Rối loạn chuyển hóa năng lượng: Khi nhiệt độ gia tăng thì chuyển hóa năng lượng cũng gia tăng, sự tiêu thụ oxy cũng gia.
- 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: khi sốt kéo dài, dự trữ glycogen giảm, tăng sử dụng lipid, tăng thể ketone trong máu.
- Rối loạn chuyển hóa protid: gia tăng thối hóa protein từ cơ, giảm tổng hợp protein, cân bằng nitơ âm. Chuyển hóa protid có thể tăng đến 30%.
- Tăng nhu cầu các vitamin, nhất là các vitamin thuộc nhóm B và C.
- Đang trong giai đoạn phát sốt thì có sự tăng các nội tiết tố như: Aldosterone và ADH làm giảm sự bài tiết nước tiểu. Khi sốt lui có sự tăng bài tiết nước tiểu, vã mồ hôi để tăng sự thải nhiệt.
3.6. Các rối loạn chức phận trong sốt
- Rối loạn thần kinh: khi sốt có thể có những rối loạn ở hệ thần kinh với các biểu hiện như nhức đầu, chóng mặt, nhức mỏi tồn thân, mê sảng, ở trẻ con có thể có co giật. Các biểu hiện tùy thuộc vào tác nhân gây sốt và tính phản ứng cơ thể.
31
- Rối loạn tuần hoàn: nhịp tim tăng, thường thân nhiệt tăng 10C thì tim tăng 10 nhịp. Khi bắt đầu sốt huyết áp tăng do co mạch ngoại vi, khi sốt giảm huyết áp giảm do giãn mạch.
- Rối loạn hơ hấp: Khi sốt có sự tăng thơng khí do nhu cầu oxy tăng
- Rối loạn tiêu hóa: thơng thường có các biểu hiện như đắng miệng, chán ăn, khô niêm mạc môi miệng, giảm tiết dịch và nhu động của ống tiêu hóa gây ăn chậm tiêu, táo bón.
- Ngồi ra ở hệ nội tiết người ta thấy có sự tăng tiết ACTH, Cortisol.
3.7. Ý nghĩa của sốt 3.7.1. Ý nghĩa bảo vệ
Sốt là phản ứng thích ứng tồn thân mang tính chất bảo vệ: Nó hạn chế được quá trình nhiễm khuẩn (tác nhân phổ biến gây sốt) vì khi sốt có tăng số lượng và chất lượng bạch cầu, tăng khả năng sản xuất kháng thể, bổ thể, tăng khả năng chống độc và khử độc của gan, tăng chuyển hóa ... Trên thực tế lâm sàng, người già bị viêm phổi thì sốt nhẹ hơn hoặc không sốt nhưng diễn biến bệnh và tiên lượng đều xấu.
3.7.2. Ý nghĩa xấu
Các cơ quan hồn tồn có khả năng thích nghi với sự tăng chức năng trong sốt. Chỉ khi sốt cao và kéo dài, hoặc sốt ở những cơ thể suy yếu, giảm dự trữ mới dễ gây rối loạn chuyển hóa, rối loạn các chức phận cơ quan, cạn kiệt dự trữ, gây nhiều hậu quả xấu như suy kiệt, nhiễm độc thần kinh, suy tim và co giật ở trẻ nhỏ ...
3.7.3. Thái độ
- Duy trì một phản ứng bảo vệ tự nhiên của cơ thể; không hạ nhiệt vô nguyên tắc nếu sốt không tỏ ra nguy hiểm và gây các hậu quả lớn đối với diễn biến và tiên lượng bệnh.
- Giúp cơ thể chịu đựng được các hậu quả xấu của sốt (nếu xuất hiện) và khắc phục hậu quả hơn là cắt sốt (bù nước, trợ tim, bổ sung vitamin...).
- Chỉ can thiệp hạ sốt nếu có hậu quả lớn, quá sức chịu đựng của cơ thể. Kỷ nguyên kháng sinh giúp thầy thuốc xử lý bệnh nhiễm khuẩn dễ dàng hơn trước, nhưng cũng làm họ kém hiểu biết bệnh sinh của sốt để xử lý sốt.
CÂU HỎI LƯỢNG GIÁ Chọn một câu trả lời đúng nhất cho các câu hỏi sau: Câu 1. Các pyrogenic cytokin sau đây có thể gây sốt, trừ:
32
A. TNFα, IL1α, IL1β B. TNFα, MAF, INFβ C. IL6, IL8
D. INFα, INFβ
Câu 2. Yếu tố gây sốt:
A. Tác động lên trung tâm điều nhiệt làm sản xuất arachidonic acid, lúc đó điểm điều nhiệt sẽ thay đổi
B. Virus, vi khuẩn và các loại kháng nguyên đều có thể gây sốt C. Các tế bào bướu có thể gây sốt do tác động trực tiếp lên TTĐN D. Các chất từ ổ viêm và ổ hoại tử có thể hoạt hóa tb lympho B gây sốt
Câu 3. Các bằng chứng nào sau đây chứng tỏ sốt là phản ứng có lợi, trừ:
A. Sốt diệt được vi khuẩn
B. Sốt tồn tại trong quá trình tiến hóa C. Sốt làm giảm sắt/HT
D. Sốt làm tăng bổ thể
Câu 4. Chất gây sốt nội sinh tham gia vào sự bảo vệ cơ thể nhờ các tác động sau, trừ:
A. Thúc đẩy đáp ứng miễn dịch dịch thể và miễn dịch tế bào B. Tăng sản xuất bổ thể
C. Tăng fibrinogen huyết D. Tăng albumine huyết
Câu 5. Thân nhiệt có thể giảm, trừ:
A. Do rối loạn TTĐN khi tiếp xúc với môi trường lạnh
B. Khi có rối loạn chuyển hóa năng lượng như tiểu đường, xơ gan…
C. Tiếp xúc với môi trường lạnh kéo dài dù phản xạ điều nhiệt vẫn bình thường D. Khi hạ thân nhiệt nhân tạo sau khi đã ức chế phản xạ điều nhiệt
ĐÁP ÁN
33