出品：科普中國(guó)
作者：胡志國(guó)（中國(guó)科學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)專業(yè)博士）
監(jiān)制：中國(guó)科普博覽
編者按：為解碼生命科學(xué)最新奧秘，科普中國(guó)前沿科技項(xiàng)目推出“生命新知”系列文章，從獨(dú)特的視角，解讀生命現(xiàn)象，揭示生物奧秘。讓我們深入生命世界，探索無限可能。
經(jīng)歷過新冠感染或者重感冒的朋友都有印象，發(fā)燒和渾身酸痛就像孿生姐妹一樣相伴而生。殊不知這樣的痛苦其實(shí)是大自然的有意為之，是免疫系統(tǒng)為生存大計(jì)拼命鏖戰(zhàn)的外在表現(xiàn)。
發(fā)燒——強(qiáng)敵犯邊，戰(zhàn)時(shí)動(dòng)員
我們的免疫系統(tǒng)是身體的防衛(wèi)系統(tǒng)，而身體最外層的皮膚和黏膜是身體的“長(zhǎng)城防線”，通過物理屏障阻擋大部分來犯的病毒和細(xì)菌。就像長(zhǎng)城有人守護(hù)巡邏，在我們皮膚和黏膜的下面分布著很多的巡邏兵——巨噬細(xì)胞。
巨噬細(xì)胞是身體的清潔工，在平時(shí)運(yùn)作中會(huì)吞噬細(xì)胞產(chǎn)生的碎片和垃圾，而當(dāng)發(fā)現(xiàn)有外敵入侵時(shí)，巨噬細(xì)胞會(huì)化身“六邊形戰(zhàn)士”，不僅對(duì)病原體的吞噬功能大為增強(qiáng)，而且會(huì)分泌細(xì)胞因子“搖人”，招募其他免疫細(xì)胞前來作戰(zhàn)并將收集到的敵軍信息傳遞給它們（免疫學(xué)稱為抗原呈遞功能）。
巨噬細(xì)胞吞噬細(xì)菌
（圖片來源：醫(yī)藥速覽——人人學(xué)懂免疫學(xué)）
巨噬細(xì)胞和參與作戰(zhàn)的免疫細(xì)胞通過分泌細(xì)胞因子傳遞信息，其中有一類被稱為內(nèi)源性致熱源（白細(xì)胞介素、腫瘤壞死因子和干擾素等）的細(xì)胞因子可以達(dá)到下丘腦。
下丘腦是后勤司令部，它像空調(diào)的控制系統(tǒng)一樣管控體溫穩(wěn)定，平日里將溫度設(shè)定為37攝氏度左右（體溫調(diào)定點(diǎn)），而當(dāng)下丘腦接收到內(nèi)源性致熱源傳遞的信息后，會(huì)調(diào)高體溫調(diào)定點(diǎn)，此時(shí)的身體就需要增加產(chǎn)熱達(dá)到新的體溫調(diào)定點(diǎn)，這就是發(fā)燒（免疫學(xué)習(xí)慣稱為“發(fā)熱”）。
發(fā)熱是戰(zhàn)時(shí)動(dòng)員和后勤保障工作的重要一環(huán)。
為什么這么說？
一方面，體溫的升高會(huì)擴(kuò)充血管，相當(dāng)于拓寬道路，有利于免疫大軍快速抵達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)。另一方面，體溫升高可以抑制病原菌的繁殖，同時(shí)提高免疫細(xì)胞的活性。有研究表明，體溫升高可以誘導(dǎo)免疫細(xì)胞熱休克蛋白90（Hsp90）的表達(dá)，這種蛋白可以增強(qiáng)免疫細(xì)胞的黏附和遷移能力，提高其對(duì)抗病原體的效率。
細(xì)胞因子用于免疫細(xì)胞通訊
（圖片來源：醫(yī)藥速覽——人人學(xué)懂免疫學(xué)）
另外，體溫的升高提高了身體的新陳代謝速率，有助于身體盡快清除病毒和毒素。
所以，適當(dāng)?shù)陌l(fā)熱更有助于身體健康（生病多喝熱水確實(shí)有效），但如果溫度高于38.5攝氏度以上，身體正常細(xì)胞的功能就會(huì)受到顯著影響，此時(shí)就務(wù)必采取各類降溫措施了。（發(fā)燒后如何處理一定要遵醫(yī)囑！?。?/strong>
全身酸疼——帶甲百萬，日費(fèi)千金
在對(duì)戰(zhàn)病原體入侵時(shí)，身體主要依賴骨骼肌戰(zhàn)栗產(chǎn)熱，這也就是生病時(shí)打寒顫、身體出現(xiàn)酸疼的原因之一。渾身的肌肉被調(diào)用為身體供能，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(guī)情況下，葡萄糖氧化分解供能需要依次經(jīng)歷糖酵解、三羧酸循環(huán)和電子傳遞鏈三個(gè)階段，其中當(dāng)屬第三個(gè)階段產(chǎn)生的能量最多。不過這個(gè)階段不僅需要氧氣參與，還需要更換反應(yīng)場(chǎng)所，而且步驟多，耗時(shí)長(zhǎng)。
在“戰(zhàn)爭(zhēng)狀態(tài)下”，身體急需大量能量供應(yīng)導(dǎo)致氧氣供應(yīng)不足，此時(shí)肌肉細(xì)胞開啟無氧呼吸模式：在經(jīng)歷糖酵解階段供能后，產(chǎn)生的中間產(chǎn)物被轉(zhuǎn)化為乳酸積累在肌肉細(xì)胞中，產(chǎn)能雖然少但是供應(yīng)迅速。而乳酸積累會(huì)刺激肌肉中的化學(xué)感受器，通過神經(jīng)傳遞到大腦產(chǎn)生酸痛。同時(shí)，乳酸會(huì)導(dǎo)致肌肉組織的滲透壓增加，類似于一個(gè)人吃咸了會(huì)大量飲水，肌肉細(xì)胞滲透壓升高會(huì)從周圍吸水分導(dǎo)致肌肉細(xì)胞膨脹，從而產(chǎn)生脹痛感。
除了乳酸的作用，在感染時(shí)，免疫系統(tǒng)還會(huì)釋放一些炎癥因子對(duì)抗病原體，炎癥因子具有促進(jìn)血管擴(kuò)張、增強(qiáng)免疫功能、促進(jìn)傷口愈合等多個(gè)功能，同時(shí)會(huì)增強(qiáng)身體對(duì)疼痛的敏感度，因此我們會(huì)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。
為什么這么說？
疼痛是身體出現(xiàn)問題的警報(bào)，具有提示大腦關(guān)注身體病變和危險(xiǎn)的作用，沒有了疼痛感的身體便無法感知外界傷害，對(duì)于生命健康來說是一件極度危險(xiǎn)的事情。但是有些疼痛確實(shí)讓人難以忍受，為此科學(xué)家根據(jù)疼痛的產(chǎn)生原理發(fā)明了止痛藥，人們常用的布洛芬就是通過抑制前列腺素（一類炎癥因子）的產(chǎn)生來止痛。
“發(fā)燒”外掛——免疫系統(tǒng)升級(jí)的2.0版本
發(fā)燒和酸痛并非所有動(dòng)物天生具備，它是免疫系統(tǒng)升級(jí)的2.0版本，是生物長(zhǎng)期進(jìn)化產(chǎn)生的免疫系統(tǒng)外掛。
雖然變溫動(dòng)物的體溫會(huì)隨溫度的變化而變化，不具備動(dòng)員全身為備戰(zhàn)產(chǎn)熱的功能，所以無發(fā)燒一說，更沒有因此而導(dǎo)致的酸痛感。但是溫度對(duì)身體活動(dòng)的影響在恒溫和變溫動(dòng)物中保持一致性，體溫升高可以提高免疫力和運(yùn)動(dòng)能力，體溫降低導(dǎo)致免疫力和運(yùn)動(dòng)能力下降等。
恒溫動(dòng)物因?yàn)榫邆淠芨鶕?jù)需求自我調(diào)定體溫的溫度控制系統(tǒng)，極大提高了對(duì)不同環(huán)境的適應(yīng)能力，使得生存空間和生存率大為增加。
不過，恒溫動(dòng)物不同年齡階段對(duì)體溫的控制能力不盡相同。以人類為例，嬰幼兒的免疫系統(tǒng)發(fā)育不完成，容易遭受病原體感染。又因?yàn)樗麄兊捏w溫調(diào)節(jié)中樞不成熟，發(fā)熱時(shí)難以像成人那樣有效調(diào)節(jié)體溫，就導(dǎo)致小孩生病比大人更容易發(fā)高燒。而對(duì)于成人來說，更多的是在免疫力低下和遭遇嚴(yán)重感染等重病時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)高燒不退的現(xiàn)象。
請(qǐng)珍愛健康這筆寶貴的財(cái)富
發(fā)燒和身體酸痛作為生物長(zhǎng)期進(jìn)化以來產(chǎn)生的免疫系統(tǒng)外掛，保障身體及時(shí)對(duì)內(nèi)外環(huán)境變化做出反應(yīng)。下丘腦的體溫調(diào)節(jié)為免疫系統(tǒng)擊潰來犯之?dāng)程峁┝藞?jiān)實(shí)的后勤保障，而參與作戰(zhàn)的諸多免疫細(xì)胞，一部分在對(duì)抗病原菌入侵時(shí)犧牲，一部分也會(huì)在大戰(zhàn)落幕后結(jié)束生命，這不僅能夠防止過度的免疫反應(yīng)對(duì)正常組織的損傷，也為“和平時(shí)期”的身體節(jié)省大量能量。
在我們的健康背后，是人體系統(tǒng)精妙的設(shè)計(jì)，是細(xì)胞們無時(shí)無刻的忙碌和協(xié)作！讓我們珍惜生命，也祝大家都有健康的身體，強(qiáng)健的體魄！
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2024-10-23
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