第一节 概述
一、体温与体温调节
正常而相对稳定的体温是人类等高等动物进行新陈代谢和生命活动的必要条件。由于组织和结构的差异，人体各部温度有一定的变异，一般将温度分布区域分为核心与外壳两个部分，称为体核温度（core temperature，又称深部温度）和体表温度（shell temperature），其中体核温度是指机体内部心、肺、脑与肝、肾、肠等腹腔脏器等处的温度。由于血液循环可以将温度不同的各脏器联系起来，进行热量传递，一般将血液温度代表各脏器的平均温度。体表温度是指人体皮肤、皮下组织和肌肉等处温度，由于外界环境等诸多影响因素，导致头部、躯干以及四肢皮肤温度差异较大，而且体表的温度低于体核温度，两者间存在着明显的温度梯度。鉴于此，体温（body temperature）通常是指体核温度，主要指机体内部脏器的平均温度，即血液温度，但血液温度不易测量，所以通常采用直肠、口腔和腋窝等处的温度来代表体温，其中直肠温度最接近体核温度，正常值为36．9～37.9℃，口腔正常温度值为36．7～37.7℃，腋窝温度为36．0～37.4℃。由于腋窝温度最方便检测，在经过大规模人群的体温调查后，以腋窝温度37.0℃作为成年人正常体温均值。但需要说明的是，通常所指的正常体温不是一个具体温度点，而是一个温度范围，因为体温在一昼夜间呈现周期性波动，清晨最低而午后偏高，波动幅度一般不超过1℃。此外，体温还与性别、年龄有关，女性的平均体温略高于男性0．2℃，并且女性的基础体温随月经周期的变化而变化。相对自然环境的温度变化而言，体温正常波动仍属相对稳定，主要与人体严密的体温调节体系有关，该体系主要包括温度感受器、体温调节中枢和效应器三个部分。
1．温度感受器
温度感受器分布于外周皮肤和深部组织以及骨骼肌和腹腔内脏器官，而且在中枢神经系统的下丘脑前部和视前区以及脊髓、中脑和延脑也有分布，主要分为热感受器和冷感受器，可以将所感受到的冷、热温度刺激转变为相应的电信号，经神经传入到体温调节中枢，担任温度信息传导的角色。
2．体温调节中枢
体温调节中枢包括正调节中枢与负调节中枢，其中正调节中枢位于视前区下丘脑前部（preoptic anterior hypothalamus，POAH），POAH 主要参与体温的正向调节，含有冷敏与热敏神经元，通常认为是基本的体温调节中枢。负调节中枢主要位于中杏仁核（medialamydaloid nucleus，MAN）、腹中隔区（ventral septal area，VSA）和弓状核，主要参与体温负向调节。但正、负调节中枢即POAH 与VSA 之间有密切的功能联系，其正负调节作用的结果就决定体温调定点（set point）的水平，主要起温度变化传导信息中枢整合的作用，并通过相应神经系统的调节和激素的分泌来启动产热器官和散热器官等效应器，通过控制机体产热与散热，达到稳定体温的目的，即将人体的体温维持正常范围。
3．效应器
效应器包括产热器官和散热器官，而机体的温度调节效应就包括产热和散热两部分。
其中产热主要是通过提高机体代谢率来增加产热，称为调节性产热，主要分两种方式：寒战性产热（shivering thermogenesis）和非寒战性产热（non‐shivering thermogenesis）。寒战性产热是骨骼肌发生不随意的节律性收缩，机体代谢率可增加4～5倍，产生大量热能。非寒战性产热又叫代谢产热，主要来源于褐色脂肪组织细胞的代谢产热。此外，神经和内分泌系统可以调节产热，如交感神经兴奋、甲状腺素以及肾上腺素和去甲肾上腺素等均可以增加产热。因此，可以认为产热是机体将代谢过程中产生的部分能量转换成热能，表现为安静时主要的产热器官为内脏脏器，而运动时，主要产热器官为肌肉。与产热相对应的散热效应，主要包括传导、对流、辐射、蒸发等多种方式，如通过增加皮肤汗液蒸发、加快肺部呼吸频率等方式增加散热。因此，在不同的环境温度刺激下，产生不同综合效应，如在炎热夏天或高温工作环境中，温度感受器感受到热刺激，并将信息传导至体温调节中枢，进行热刺激传导信号的整合，然后通过传出神经增强散热效应；而在冷刺激下（如冬天的寒冷），体温调节中枢整合相关导入信息后，其效应器的作用结果是产热增多而散热减少，使体温维持在正常范围。
人体在不同的环境和温度刺激情况下启动不同的调节模式，在体温中枢调控下达到产热和散热的相对平衡，使体温维持在正常水平和范围。此外，广义的体温调节还包括行为性体温调节，如夏天使用空调、主动进食消暑饮料等。
二、发热与过热
在日常生活与临床工作中，常有多种生理性和病理性因素可引起体温升高而超过正常范围，而且与许多疾病的过程有关，如细菌和病毒感染等，但临床上时常难以确定体温升高的原因，就往往将体温升高超过正常值0．5℃称为发热，但从体温调控的角度来分析，这一说法仅注意到表面现象，没有强调体温调节中枢的调定点是维持体温稳定的核心。由此分析，发热（fever）的概念可以归纳为：在激活物的作用下，体温调节中枢的调定点上移而引起的调节性体温升高，当体温升高超过正常值0．5℃（37.5℃）时称为发热。这说明发热时体温调节体系的功能仍然正常，其主要原因是在激活物（如细菌、病毒感染等）的作用下，体温调节中枢的调定点上移至高于正常水平，引起机体主动升高体温，使体温上升至与调定点相适应的水平，因此发热的本质是调节性体温升高，因而仅有体温升高的现象就不能称为发热。进一步分析发现，体温升高的原因很多，如剧烈运动后、妇女月经前期、心理应激等都可出现生理性体温升高，还有在某些病理情况下，如皮肤有广泛鱼鳞癣、先天汗腺缺乏或中暑的病人，可以因散热功能障碍而导致体温升高，并且甲亢等高代谢等状况也可以增强产热效应而导致体温升高。此外，临床上还观察到颅脑创伤、脑血管意外后的体温升高，估计与体温调节中枢损伤有关，上述的病理改变均未使体温中枢调定点上移，属于非调节性体温升高，其结果是体温与调定点不相适应，造成体温被动性的升高，称之为过热。其主要原因可以归纳为过度产热、散热障碍和体温调节中枢功能障碍，与发热的相同之处是均属病理性体温升高。
第二节 发热原因和机制
发热的原因众多，发生机制比较复杂，具体的细节并未清楚，其中发热的基本环节主要包括以下几个部分：如细菌、病毒等多种病原微生物等发热激活物→激活产内生致热原细胞→产生和释放内生致热原→通过血脑屏障入脑→作用于下丘脑体温调节中枢→体温调定点上移→调节效应器→产热大于散热→发热（体温升高并与调定点相适应，为调节性体温升高）。现按各环节的顺序分别叙述如下：
一、发热激活物
临床上我们常常发现细菌、病毒等多种病原微生物感染可引起发热，大量的研究发现其可以激活靶细胞（产内生致热原细胞），产生和释放内生致热原（endogenous pyrogen，EP），最终引起发热，因此将此类物质称为发热激活物。目前将发热激活物分为两类：一类为外致热原（exogenous pyrogen），是来自体外的发热激活物，主要包括细菌（如革兰阴性菌、革兰阳性菌等）、病毒以及立克次体、衣原体、钩端螺旋体等多种病原微生物；另一类是来自体内的发热激活物，主要是某些体内产物。
（一）外致热原
1．细菌
众多致病细菌可以引起发热，是一种典型的外致热原，为大量的临床观察与基础医学研究所证实，其相关的研究主要包括以下几个步骤：临床观察到引起发热的细菌种类，进行相应动物实验证实其发热激活物的特性，并进一步分析其中发热激活物的成分，明确其诱导靶细胞产生和释放内生致热原的能力。
（1）革兰阴性菌 大肠杆菌、伤寒杆菌、志贺氏菌、淋球菌、脑膜炎球菌等多种革兰阴性菌可以引起发热。进一步分析发现，充当发热激活物的成分是菌壁中的脂多糖（lipopolysaccharide，LPS），又称内毒素（endotoxin，ET），其组成包括O‐特异侧链、核心多糖和脂质A 三部分，其中脂质A 是其致热性和毒性的主要成分。在动物学实验中，给兔或犬静脉内注射ET 后，可以观察到发热现象，并且血液中EP 水平显着升高，而体外的细胞学实验发现，ET 与白细胞共同孵育培养，可以诱导EP的产生和释放。众多研究表明，ET是最常见的外致热原，分子量大，为1000～2000kD，难以通过血脑屏障。ET 耐热性很强，一般灭菌方法不能灭活，需要160℃干热2小时才能破坏其生物活性，加上ET 在自然界中分布与来源非常广泛，因此，临床上输液过程中出现的发热反应多为ET 污染。此外，革兰阴性菌的全菌体与细胞壁的肽聚糖也可以致热。
（2）革兰阳性菌 革兰阳性菌可引起发热，其种类主要包括金黄色葡萄球菌、肺炎球菌、溶血性链球菌等。革兰阳性菌充当外致热原的主要形式有：革兰阳性菌整个菌体、革兰阳性菌细胞壁骨架的肽聚糖以及多种革兰阳性菌释放的外毒素，而外毒素的种类较多，主要包括葡萄球菌释放的肠毒素，葡萄球菌产生的中毒性休克综合征毒素‐1，链球菌产生的致热外毒素A、B、C 和白喉杆菌释放的白喉毒素等，经动物与细胞学实验证实，上述三者能激活白细胞产生和释放EP，都有显着的致热性。
（3）分枝杆菌 以结核杆菌为代表，可以引起患者出现午后发热，并且常出现发热的耐受现象。
2．病毒
病毒感染性疾病的最主要临床表现是发热，如流感与SARS 等，而且多种病毒如流感病毒、麻疹病毒、柯萨奇病毒、SARS 病毒等可充当外致热原，引起动物发热、血清的EP 水平升高以及诱导白细胞产生释放EP。深入分析发现，人类的致病病毒多数为包膜病毒，包膜中的脂蛋白可能是病毒的主要致热性物质。此外，动物实验表明，反复的病毒感染可以诱导耐受性，无持续性发热现象。
3．其他病原微生物
在临床与动物实验中，真菌、立克次体、衣原体、钩端螺旋体均可以导致发热。许多真菌可以引起发热，如白色念珠菌引起的肺部感染、新型隐球菌引起的脑炎以及大鼠腹腔注射无致病性的酵母菌也可导致发热。临床上立克次体、衣原体、钩端螺旋体引起的发热，估计与它们细胞壁中含有脂多糖有关。此外，疟原虫引起的疟疾发热，其原因是疟原虫在红细胞内发育成裂殖子，红细胞破裂时，释放出大量裂殖子和代谢产物，引起高热。
（二）体内产物
1．抗原-抗体复合物
许多自身免疫性疾病都有持续发热的临床表现，如系统性红斑狼疮、类风湿、风湿热等疾病，提示自身免疫反应形成的抗原-抗体复合物可能是一种发热激活物。在家兔实验中，首先用牛血清蛋白使家兔致敏，并将致敏兔血清注入到正常家兔的体内（即被动性接受牛血清蛋白抗体），然后再输注相应的牛血清蛋白（即特异性抗原攻击），引起实验家兔发热，而单纯输注牛血清蛋白对正常家兔则无致热作用。
2．致热性类固醇
肌注雄激素睾丸酮的中间代谢产物本胆烷醇酮可有发热现象，而且本胆烷醇酮在体外与人白细胞共同孵育，可诱生大量EP，提示体内雄激素等某些类固醇代谢产物对人体有致热性。
此外，有些致炎物质如硅酸盐、尿酸结晶等，可引起机体炎症反应，导致无菌性发热，还可激活产EP 细胞产生、释放EP。