Demam memang tidak menyenangkan, tetapi ia boleh membantu badan anda mengatasi patogen yang menyerang. Narisara Nami/Moment melalui Getty Images
Apabila anda sakit demam, doktor anda mungkin akan memberitahu anda bahawa ia adalah tanda bahawa sistem imun anda mempertahankan anda daripada jangkitan. Demam biasanya berpunca daripada sel imun di tapak yang dijangkiti yang menghantar isyarat kimia ke otak untuk menaikkan titik set termostat badan anda. Jadi anda rasa seram sejuk apabila demam bermula dan terasa panas apabila demam hilang.
Walau bagaimanapun, jika anda bertanya kepada doktor anda dengan tepat bagaimana demam melindungi anda, jangan mengharapkan jawapan yang benar-benar memuaskan.
Walaupun konsensus saintifik bahawa demam bermanfaat dalam memerangi jangkitan, bagaimana sebenarnya perbalahan. Kami adalah a ahli patologi veterinar dan doktor kecemasan berminat mengaplikasikan prinsip evolusi kepada masalah perubatan. Evolusi demam adalah teka-teki klasik kerana kesan demam kelihatan sangat berbahaya. Selain membuat anda berasa tidak selesa, anda juga mungkin bimbang anda akan menjadi terlalu panas. Ia juga mahal secara metabolik untuk menghasilkan haba sebanyak itu.
Dalam penyelidikan dan kajian kami, kami mencadangkan bahawa kerana demam berlaku di seluruh dunia haiwan, tindak balas yang mahal ini mesti ada faedah atau ia tidak akan pernah berkembang atau dikekalkan merentas spesies dari semasa ke semasa. Kami menyerlahkan beberapa perkara penting tetapi jarang dipertimbangkan yang membantu menjelaskan cara panas demam membantu badan anda melawan jangkitan. Demam ialah tindak balas fisiologi yang berterusan selama ratusan juta tahun merentasi spesies.
Bagaimana demam melawan jangkitan
Jangkitan adalah disebabkan oleh patogen. Patogen boleh menjadi mikrob seperti spesies bakteria, kulat atau protozoa tertentu. Jika mikrob atau virus telah menjangkiti sel anda dan menggunakannya untuk mereplikasi, sel anda sendiri juga boleh dianggap sebagai patogen dan dirawat sedemikian oleh sistem imun anda.
Penjelasan utama bagaimana demam membantu mengawal jangkitan ialah suhu yang lebih tinggi meletakkan tekanan akibat haba pada patogen, membunuh mereka atau sekurang-kurangnya menghalang pertumbuhannya. Tetapi mengapa suhu badan demam yang agak tinggi - peningkatan kira-kira 1.8 hingga 5.4 darjah Fahrenheit (1 hingga 4 darjah celcius) – yang tidak boleh membunuh sel sihat anda sendiri, membahayakan pelbagai jenis patogen?
Ahli imunologi telah menyatakan bahawa sedikit haba menjadikan sel imun berfungsi dengan lebih baik. Implikasinya ialah demam diperlukan untuk meningkatkan fungsi pertahanan mereka. Walau bagaimanapun, dari perspektif evolusi, nampaknya aneh untuk memerlukan kos tenaga yang besar untuk menjana demam hanya untuk mendapatkan lebih banyak aktiviti daripada sel imun, terutamanya kerana sudah ada isyarat molekul yang banyak dan lebih pantas untuk mengaktifkannya.
Selain haba, tahap oksigen sedikit rendah and keasidan sedikit juga meningkatkan fungsi sel imun. Memandangkan keadaan tekanan ini juga berlaku di tapak yang dijangkiti, masuk akal bahawa sel imun berkembang untuk mempunyai kefungsian maksimumnya sepadan dengan keadaan kerja yang tertekan. Malah, kerana apa-apa dalam keadaan pertumbuhan sememangnya terdedah kepada tekanan - dan patogen biasanya berkembang - penyelidik, termasuk salah seorang daripada kami, telah mencadangkan bahawa fungsi sel imun adalah untuk secara aktif menjadikan keadaan setempat tertekan untuk membahayakan patogen yang semakin meningkat.
Memanaskan patogen secara tempatan
Keradangan adalah tindak balas pertahanan tempatan terhadap jangkitan. Ia biasanya melibatkan panas, sakit, kemerahan dan bengkak di kawasan di mana sistem imun paling aktif. Walaupun sesetengah saintis sedar bahawa tapak yang dijangkiti menjana haba, ramai yang percaya bahawa rasa hangat daripada keradangan hanyalah daripada saluran darah yang mengembang yang membawa masuk darah yang lebih panas dari tisu teras badan.
Walau bagaimanapun, penyelidik mendapati bahawa tisu yang meradang, walaupun dalam tisu badan teras, adalah sehingga 1.8 hingga 3.6 F (1 hingga 2 C) lebih panas daripada tisu biasa bersebelahan, jadi kehangatan bukan hanya hasil sampingan daripada lebih banyak aliran darah. Kebanyakan haba tambahan itu datang daripada sel imun itu sendiri. Apabila mereka menjana spesies oksigen reaktif untuk membunuh patogen dalam proses yang dikenali sebagai letusan pernafasan, haba yang ketara juga dihasilkan. Walau bagaimanapun, sehingga kini, suhu yang terlibat masih belum diukur.
Walaupun sel boleh bertolak ansur dengan pelbagai suhu, semua sel mengalami penurunan mendadak dalam keupayaan mereka untuk membesar dan bertahan pada suhu yang lebih tinggi. Bagi sel mamalia, dan mungkin patogen yang menjangkiti mereka, walaupun satu atau dua darjah melebihi suhu sekitar 113 F (45 C) adalah hampir selalu membawa maut. Jadi bahang demam menambah kepada suhu tempatan yang sudah lebih panas.
Terdapat bukti bahawa patogen terdedah kepada suhu yang jauh lebih tinggi daripada suhu badan yang biasanya diukur dengan termometer di jabatan kecemasan. Kajian 2018 mendapati bahawa suhu tempatan boleh setinggi 122 F (50 C) dalam mitokondria – pusat kuasa sel – datang sebagai a kejutan kepada penyelidik. Haba yang dihasilkan oleh mitokondria digunakan dengan baik dalam memanaskan badan dan untuk demam. Begitu juga, kami mencadangkan bahawa haba tempatan yang dihasilkan oleh letupan pernafasan pada permukaan sel imun membantu membunuh patogen.
Haba dan tekanan lain
Sel imun menyasarkan patogen dengan a pelbagai tekanan bertujuan untuk membunuh atau menghalang mereka. Ini termasuk spesies oksigen reaktif, peptida toksik, enzim pencernaan, keasidan tinggi dan kekurangan nutrien. Kebanyakan tindak balas kimia dipercepatkan oleh peningkatan suhu, jadi tidak menghairankan bahawa haba meningkatkan pertahanan ini.
Penyelidik telah menunjukkan haba menjadi sinergistik dengan oksigen dan keasidan yang rendah dalam membunuh patogen. Terutamanya, suhu demam atau sekatan besi sendiri tidak dapat menghalang pertumbuhan bakteria berjangkit. Pasteurella multocida, tetapi mereka boleh apabila digabungkan. Tekanan haba tidak bertindak sendiri apabila mengawal jangkitan.
Pandangan standard bahawa haba demam membunuh patogen dan meningkatkan tindak balas imun adalah betul tetapi tidak lengkap. Keupayaan demam untuk mengawal jangkitan datang daripada beberapa darjah tambahan, tetapi kritikal, yang ditambah untuk meningkatkan haba yang dijana tempatan sedia ada untuk membahayakan patogen yang semakin terdedah. Dan demam juga sentiasa bertindak dengan pertahanan lain, tidak pernah bersendirian.
At lebih 600 juta tahun, demam adalah ciri purba kehidupan di planet ini yang patut dihormati. Malah, anda berhutang kepada haba melawan jangkitan bahawa anda masih berada di sini - hidup - untuk membaca ini. Sesuatu untuk difikirkan apabila anda sakit seterusnya.
Tentang Pengarang
Edmund K. LeGrand, Profesor Adjung Sains Bioperubatan dan Diagnostik, Universiti Tennessee and Joe Alcock, Profesor Perubatan Kecemasan, Universiti New Mexico
Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.
Buku berkaitan:
Badan Mengekalkan Skor: Otak Minda dan Badan dalam Penyembuhan Trauma
oleh Bessel van der Kolk
Buku ini meneroka hubungan antara trauma dan kesihatan fizikal dan mental, menawarkan pandangan dan strategi untuk penyembuhan dan pemulihan.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Nafas: Sains Baharu Seni yang Hilang
oleh James Nestor
Buku ini meneroka sains dan amalan pernafasan, menawarkan pandangan dan teknik untuk meningkatkan kesihatan fizikal dan mental.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
The Plant Paradox: Bahaya Tersembunyi dalam Makanan "Sihat" Yang Menyebabkan Penyakit dan Berat Badan
oleh Steven R. Gundry
Buku ini meneroka kaitan antara diet, kesihatan dan penyakit, menawarkan pandangan dan strategi untuk meningkatkan kesihatan dan kesejahteraan keseluruhan.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Kod Kekebalan: Paradigma Baharu untuk Kesihatan Sebenar dan Anti-Penuaan Radikal
oleh Joel Greene
Buku ini menawarkan perspektif baharu tentang kesihatan dan imuniti, menggunakan prinsip epigenetik dan menawarkan pandangan serta strategi untuk mengoptimumkan kesihatan dan penuaan.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Panduan Lengkap Puasa: Sembuhkan Tubuh Anda Melalui Puasa Selang Selang, Hari Bergantian dan Berpanjangan
oleh Dr. Jason Fung dan Jimmy Moore
Buku ini meneroka sains dan amalan berpuasa yang menawarkan pandangan dan strategi untuk meningkatkan kesihatan dan kesejahteraan keseluruhan.
