冬季流感肆虐,很多人中招後發燒還渾身痠痛,這是爲什麼?
經歷過新冠感染或者重感冒的朋友都有印象,發燒和渾身痠痛就像孿生姐妹一樣相伴而生。殊不知這樣的痛苦其實是大自然的有意爲之,是免疫系統爲生存大計拼命鏖戰的外在表現。
發燒——強敵犯邊,戰時動員
我們的免疫系統是身體的防衛系統,而身體最外層的皮膚和黏膜是身體的“長城防線”,通過物理屏障阻擋大部分來犯的病毒和細菌。就像長城有人守護巡邏,在我們皮膚和黏膜的下面分佈着很多的巡邏兵——巨噬細胞。
巨噬細胞是身體的清潔工,在平時運作中會吞噬細胞產生的碎片和垃圾,而當發現有外敵入侵時,巨噬細胞會化身“六邊形戰士”,不僅對病原體的吞噬功能大爲增強,而且會分泌細胞因子“搖人”,招募其他免疫細胞前來作戰並將收集到的敵軍信息傳遞給它們(免疫學稱爲抗原呈遞功能)。
巨噬細胞吞噬細菌 (圖片來源:醫藥速覽——人人學懂免疫學)
巨噬細胞和參與作戰的免疫細胞通過分泌細胞因子傳遞信息,其中有一類被稱爲內源性致熱源(白細胞介素、腫瘤壞死因子和干擾素等)的細胞因子可以達到下丘腦。
下丘腦是後勤司令部,它像空調的控制系統一樣管控體溫穩定,平日裏將溫度設定爲37攝氏度左右(體溫調定點),而當下丘腦接收到內源性致熱源傳遞的信息後,會調高體溫調定點,此時的身體就需要增加產熱達到新的體溫調定點,這就是發燒(免疫學習慣稱爲“發熱”)。
發熱是戰時動員和後勤保障工作的重要一環。
爲什麼這麼說?
一方面,體溫的升高會擴充血管,相當於拓寬道路,有利於免疫大軍快速抵達戰場。另一方面,體溫升高可以抑制病原菌的繁殖,同時提高免疫細胞的活性。有研究表明,體溫升高可以誘導免疫細胞熱休克蛋白90(Hsp90)的表達,這種蛋白可以增強免疫細胞的黏附和遷移能力,提高其對抗病原體的效率。
細胞因子用於免疫細胞通訊 (圖片來源:醫藥速覽——人人學懂免疫學)
另外,體溫的升高提高了身體的新陳代謝速率,有助於身體儘快清除病毒和毒素。
所以,適當的發熱更有助於身體健康(生病多喝熱水確實有效),但如果溫度高於38.5攝氏度以上,身體正常細胞的功能就會受到顯著影響,此時就務必採取各類降溫措施了。(發燒後如何處理一定要遵醫囑!!)
全身痠疼——帶甲百萬,日費千金
在對戰病原體入侵時,身體主要依賴骨骼肌戰慄產熱,這也就是生病時打寒顫、身體出現痠疼的原因之一。渾身的肌肉被調用爲身體供能,而肌糖原和葡萄糖就是軍糧。
有氧呼吸和無氧呼吸 (圖片來源:高中生物必修一教材)
常規情況下,葡萄糖氧化分解供能需要依次經歷糖酵解、三羧酸循環和電子傳遞鏈三個階段,其中當屬第三個階段產生的能量最多。不過這個階段不僅需要氧氣參與,還需要更換反應場所,而且步驟多,耗時長。
在“戰爭狀態下”,身體急需大量能量供應導致氧氣供應不足,此時肌肉細胞開啓無氧呼吸模式:在經歷糖酵解階段供能後,產生的中間產物被轉化爲乳酸積累在肌肉細胞中,產能雖然少但是供應迅速。而乳酸積累會刺激肌肉中的化學感受器,通過神經傳遞到大腦產生痠痛。同時,乳酸會導致肌肉組織的滲透壓增加,類似於一個人喫鹹了會大量飲水,肌肉細胞滲透壓升高會從周圍吸水分導致肌肉細胞膨脹,從而產生脹痛感。
除了乳酸的作用,在感染時,免疫系統還會釋放一些炎症因子對抗病原體,炎症因子具有促進血管擴張、增強免疫功能、促進傷口癒合等多個功能,同時會增強身體對疼痛的敏感度,因此我們會頭疼、腰疼、骨頭疼。
不過,不要小看了疼痛,也不要一味討厭疼痛。
爲什麼這麼說?
疼痛是身體出現問題的警報,具有提示大腦關注身體病變和危險的作用,沒有了疼痛感的身體便無法感知外界傷害,對於生命健康來說是一件極度危險的事情。但是有些疼痛確實讓人難以忍受,爲此科學家根據疼痛的產生原理髮明瞭止痛藥,人們常用的布洛芬就是通過抑制前列腺素(一類炎症因子)的產生來止痛。
“發燒”外掛——免疫系統升級的2.0版本
發燒和痠痛並非所有動物天生具備,它是免疫系統升級的2.0版本,是生物長期進化產生的免疫系統外掛。
雖然變溫動物的體溫會隨溫度的變化而變化,不具備動員全身爲備戰產熱的功能,所以無發燒一說,更沒有因此而導致的痠痛感。但是溫度對身體活動的影響在恆溫和變溫動物中保持一致性,體溫升高可以提高免疫力和運動能力,體溫降低導致免疫力和運動能力下降等。
恆溫動物因爲具備能根據需求自我調定體溫的溫度控制系統,極大提高了對不同環境的適應能力,使得生存空間和生存率大爲增加。
不過,恆溫動物不同年齡階段對體溫的控制能力不盡相同。以人類爲例,嬰幼兒的免疫系統發育不完成,容易遭受病原體感染。又因爲他們的體溫調節中樞不成熟,發熱時難以像成人那樣有效調節體溫,就導致小孩生病比大人更容易發高燒。而對於成人來說,更多的是在免疫力低下和遭遇嚴重感染等重病時,纔會出現高燒不退的現象。
請珍愛健康這筆寶貴的財富
發燒和身體痠痛作爲生物長期進化以來產生的免疫系統外掛,保障身體及時對內外環境變化做出反應。下丘腦的體溫調節爲免疫系統擊潰來犯之敵提供了堅實的後勤保障,而參與作戰的諸多免疫細胞,一部分在對抗病原菌入侵時犧牲,一部分也會在大戰落幕後結束生命,這不僅能夠防止過度的免疫反應對正常組織的損傷,也爲“和平時期”的身體節省大量能量。
在我們的健康背後,是人體系統精妙的設計,是細胞們無時無刻的忙碌和協作!讓我們珍惜生命,也祝大家都有健康的身體,強健的體魄!
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作者簡介
胡志國,中國科學院生物化學與分子生物學專業博士。