出品：科普中国

作者：胡志国（中国科学院生物化学与分子生物学专业博士）

监制：中国科普博览

编者按：为解码生命科学最新奥秘，科普中国前沿科技项目推出“生命新知”系列文章，从独特的视角，解读生命现象，揭示生物奥秘。让我们深入生命世界，探索无限可能。

经历过新冠感染或者重感冒的朋友都有印象，发烧和浑身酸痛就像孪生姐妹一样相伴而生。殊不知这样的痛苦其实是大自然的有意为之，是免疫系统为生存大计拼命鏖战的外在表现。

发烧——强敌犯边，战时动员

我们的免疫系统是身体的防卫系统，而身体最外层的皮肤和黏膜是身体的“长城防线”，通过物理屏障阻挡大部分来犯的病毒和细菌。就像长城有人守护巡逻，在我们皮肤和黏膜的下面分布着很多的巡逻兵——巨噬细胞。

巨噬细胞是身体的清洁工，在平时运作中会吞噬细胞产生的碎片和垃圾，而当发现有外敌入侵时，巨噬细胞会化身“六边形战士”，不仅对病原体的吞噬功能大为增强，而且会分泌细胞因子“摇人”，招募其他免疫细胞前来作战并将收集到的敌军信息传递给它们（免疫学称为抗原呈递功能）。

巨噬细胞吞噬细菌

（图片来源：医药速览——人人学懂免疫学）

巨噬细胞和参与作战的免疫细胞通过分泌细胞因子传递信息，其中有一类被称为内源性致热源（白细胞介素、肿瘤坏死因子和干扰素等）的细胞因子可以达到下丘脑。

下丘脑是后勤司令部，它像空调的控制系统一样管控体温稳定，平日里将温度设定为37摄氏度左右（体温调定点），而当下丘脑接收到内源性致热源传递的信息后，会调高体温调定点，此时的身体就需要增加产热达到新的体温调定点，这就是发烧（免疫学习惯称为“发热”）。

发热是战时动员和后勤保障工作的重要一环。

为什么这么说？

一方面，体温的升高会扩充血管，相当于拓宽道路，有利于免疫大军快速抵达战场。另一方面，体温升高可以抑制病原菌的繁殖，同时提高免疫细胞的活性。有研究表明，体温升高可以诱导免疫细胞热休克蛋白90（Hsp90）的表达，这种蛋白可以增强免疫细胞的黏附和迁移能力，提高其对抗病原体的效率。

细胞因子用于免疫细胞通讯

（图片来源：医药速览——人人学懂免疫学）

另外，体温的升高提高了身体的新陈代谢速率，有助于身体尽快清除病毒和毒素。

所以，适当的发热更有助于身体健康（生病多喝热水确实有效），但如果温度高于38.5摄氏度以上，身体正常细胞的功能就会受到显著影响，此时就务必采取各类降温措施了。（发烧后如何处理一定要遵医嘱！！）

全身酸疼——带甲百万，日费千金

在对战病原体入侵时，身体主要依赖骨骼肌战栗产热，这也就是生病时打寒颤、身体出现酸疼的原因之一。浑身的肌肉被调用为身体供能，而肌糖原和葡萄糖就是军粮。

有氧呼吸和无氧呼吸

（图片来源：高中生物必修一教材）

常规情况下，葡萄糖氧化分解供能需要依次经历糖酵解、三羧酸循环和电子传递链三个阶段，其中当属第三个阶段产生的能量最多。不过这个阶段不仅需要氧气参与，还需要更换反应场所，而且步骤多，耗时长。

在“战争状态下”，身体急需大量能量供应导致氧气供应不足，此时肌肉细胞开启无氧呼吸模式：在经历糖酵解阶段供能后，产生的中间产物被转化为乳酸积累在肌肉细胞中，产能虽然少但是供应迅速。而乳酸积累会刺激肌肉中的化学感受器，通过神经传递到大脑产生酸痛。同时，乳酸会导致肌肉组织的渗透压增加，类似于一个人吃咸了会大量饮水，肌肉细胞渗透压升高会从周围吸水分导致肌肉细胞膨胀，从而产生胀痛感。

除了乳酸的作用，在感染时，免疫系统还会释放一些炎症因子对抗病原体，炎症因子具有促进血管扩张、增强免疫功能、促进伤口愈合等多个功能，同时会增强身体对疼痛的敏感度，因此我们会头疼、腰疼、骨头疼。

不过，不要小看了疼痛，也不要一味讨厌疼痛。

为什么这么说？

疼痛是身体出现问题的警报，具有提示大脑关注身体病变和危险的作用，没有了疼痛感的身体便无法感知外界伤害，对于生命健康来说是一件极度危险的事情。但是有些疼痛确实让人难以忍受，为此科学家根据疼痛的产生原理发明了止痛药，人们常用的布洛芬就是通过抑制前列腺素（一类炎症因子）的产生来止痛。

“发烧”外挂——免疫系统升级的2.0版本

发烧和酸痛并非所有动物天生具备，它是免疫系统升级的2.0版本，是生物长期进化产生的免疫系统外挂。

虽然变温动物的体温会随温度的变化而变化，不具备动员全身为备战产热的功能，所以无发烧一说，更没有因此而导致的酸痛感。但是温度对身体活动的影响在恒温和变温动物中保持一致性，体温升高可以提高免疫力和运动能力，体温降低导致免疫力和运动能力下降等。

恒温动物因为具备能根据需求自我调定体温的温度控制系统，极大提高了对不同环境的适应能力，使得生存空间和生存率大为增加。

不过，恒温动物不同年龄阶段对体温的控制能力不尽相同。以人类为例，婴幼儿的免疫系统发育不完成，容易遭受病原体感染。又因为他们的体温调节中枢不成熟，发热时难以像成人那样有效调节体温，就导致小孩生病比大人更容易发高烧。而对于成人来说，更多的是在免疫力低下和遭遇严重感染等重病时，才会出现高烧不退的现象。

请珍爱健康这笔宝贵的财富

发烧和身体酸痛作为生物长期进化以来产生的免疫系统外挂，保障身体及时对内外环境变化做出反应。下丘脑的体温调节为免疫系统击溃来犯之敌提供了坚实的后勤保障，而参与作战的诸多免疫细胞，一部分在对抗病原菌入侵时牺牲，一部分也会在大战落幕后结束生命，这不仅能够防止过度的免疫反应对正常组织的损伤，也为“和平时期”的身体节省大量能量。

在我们的健康背后，是人体系统精妙的设计，是细胞们无时无刻的忙碌和协作！让我们珍惜生命，也祝大家都有健康的身体，强健的体魄！

参考文献：

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来源: 中国科普博览

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