Perché ho dolori muscolari quando ho la febbre? In realtà è un segnale che la protezione sta per essere potenziata.

Prodotto da: Science Popularization China

Autore: Hu Zhiguo (dottorato di ricerca in biochimica e biologia molecolare, Accademia cinese delle scienze)

Produttore: China Science Expo

Nota dell'editore: per decifrare gli ultimi misteri delle scienze della vita, il progetto tecnologico all'avanguardia di China Science Popularization ha lanciato una serie di articoli intitolata "Nuove conoscenze della vita", che interpreta i fenomeni della vita e svela i misteri della biologia da una prospettiva unica. Addentriamoci nel mondo della vita ed esploriamo infinite possibilità.

Gli amici che hanno contratto l'infezione da COVID-19 o hanno preso un forte raffreddore hanno tutti l'impressione che febbre e dolori muscolari vadano di pari passo come sorelle gemelle. Pochi sanno che questo dolore è in realtà un atto intenzionale della natura e la manifestazione esteriore della disperata lotta del sistema immunitario per la sopravvivenza.

Febbre - un potente nemico invade il confine, mobilitazione in tempo di guerra

Il nostro sistema immunitario è il sistema di difesa dell'organismo e lo strato più esterno della pelle e delle mucose costituisce la "Grande Muraglia di Difesa" dell'organismo, bloccando la maggior parte dei virus e dei batteri invasori attraverso barriere fisiche. Proprio come la Grande Muraglia è sorvegliata e pattugliata dalle persone, ci sono molti pattugliatori - i macrofagi - distribuiti sotto la nostra pelle e le nostre mucose.

I macrofagi sono gli addetti alle pulizie del corpo . Durante il loro normale funzionamento, inghiottono i detriti e i rifiuti prodotti dalle cellule. Quando rilevano un'invasione straniera, i macrofagi si trasformano in "guerrieri esagonali". Non solo la loro funzione fagocitaria dei patogeni sarà notevolmente migliorata, ma secerneranno anche citochine per "scuotere le persone" e reclutare altre cellule immunitarie per combattere e trasmettere loro le informazioni raccolte sul nemico (chiamata funzione di presentazione dell'antigene in immunologia).

I macrofagi fagocitano i batteri

(Fonte dell'immagine: Medical Quick View - Everyone Learns Immunology)

I macrofagi e le cellule immunitarie coinvolte nella battaglia trasmettono le informazioni secernendo citochine, tra cui una classe di citochine chiamate pirogeni endogeni (interleuchine, fattori di necrosi tumorale, interferoni, ecc.) in grado di raggiungere l'ipotalamo.

L'ipotalamo è la sede logistica . Controlla la temperatura corporea come un sistema di controllo dell'aria condizionata. Solitamente imposta la temperatura a circa 37 gradi Celsius (il punto di regolazione della temperatura corporea). Quando l'ipotalamo riceve informazioni dai pirogeni endogeni, aumenta il punto di regolazione della temperatura corporea. In questo momento, il corpo ha bisogno di aumentare la produzione di calore per raggiungere il nuovo punto di regolazione della temperatura corporea. Si tratta di una febbre (comunemente nota in immunologia come "febbre").

La febbre è un elemento importante della mobilitazione in tempo di guerra e del supporto logistico.

Perché dici questo?

Da un lato, l'aumento della temperatura corporea dilata i vasi sanguigni, il che equivale ad allargare la strada, il che aiuta l'esercito immunitario ad arrivare più rapidamente sul campo di battaglia. D'altro canto, l'aumento della temperatura corporea può inibire la riproduzione di agenti patogeni e aumentare l'attività delle cellule immunitarie. Studi hanno dimostrato che l'aumento della temperatura corporea può indurre l'espressione della proteina da shock termico 90 (Hsp90) nelle cellule immunitarie. Questa proteina può migliorare la capacità di adesione e migrazione delle cellule immunitarie e migliorarne l'efficacia nel combattere i patogeni.

Citochine per la comunicazione delle cellule immunitarie

(Fonte dell'immagine: Medical Quick View - Everyone Learns Immunology)

Inoltre, l'aumento della temperatura corporea aumenta il tasso metabolico dell'organismo, aiutandolo a eliminare virus e tossine il più rapidamente possibile.

Pertanto, una temperatura adeguata è più favorevole alla salute (bere più acqua calda quando si è malati è effettivamente efficace), ma se la temperatura è superiore a 38,5 gradi Celsius, la funzionalità delle normali cellule del corpo sarà significativamente compromessa e in questo momento è necessario adottare varie misure di raffreddamento. (Per gestire la febbre bisogna seguire i consigli del medico!!)

Tutto il mio corpo mi fa male: un milione di dollari per l'armatura, migliaia di dollari al giorno

Quando combatte contro agenti patogeni invasori, il corpo si affida principalmente ai tremori dei muscoli scheletrici per produrre calore, che è uno dei motivi per cui tremiamo e proviamo dolori muscolari quando siamo malati. I muscoli di tutto il corpo vengono mobilitati per fornire energia all'organismo, e il glicogeno muscolare e il glucosio costituiscono le razioni militari.

Respirazione aerobica e anaerobica

(Fonte dell'immagine: libro di testo obbligatorio di biologia per le scuole superiori)

In circostanze normali, l'ossidazione e la decomposizione del glucosio per produrre energia devono attraversare tre fasi in sequenza: glicolisi, ciclo degli acidi tricarbossilici e catena di trasporto degli elettroni, tra cui la terza fase è quella che produce la maggior parte dell'energia. Questa fase, tuttavia, non richiede solo la partecipazione dell'ossigeno, ma anche il cambio del sito di reazione, è composta da molti passaggi e richiede molto tempo.

In "stato di guerra", il corpo necessita urgentemente di un grande apporto di energia, con conseguente insufficiente apporto di ossigeno. In questa fase le cellule muscolari avviano la respirazione anaerobica: dopo l'apporto energetico nella fase di glicolisi, i prodotti intermedi prodotti vengono convertiti in acido lattico e accumulati nelle cellule muscolari. Nonostante la capacità produttiva sia ridotta, la fornitura è rapida. L'accumulo di acido lattico stimola i recettori chimici nei muscoli, che vengono trasmessi al cervello attraverso i nervi, producendo dolore . Allo stesso tempo, l'acido lattico provoca un aumento della pressione osmotica del tessuto muscolare , simile a quanto avviene quando una persona beve molta acqua dopo aver mangiato cibo salato. L'aumento della pressione osmotica delle cellule muscolari assorbirà acqua dall'area circostante, provocando il rigonfiamento delle cellule muscolari e producendo una sensazione di gonfiore e dolore .

Oltre all'effetto dell'acido lattico, quando si è infettati, il sistema immunitario rilascia anche alcuni fattori infiammatori per combattere i patogeni . I fattori infiammatori hanno molteplici funzioni, tra cui la promozione della vasodilatazione, il potenziamento della funzione immunitaria e la promozione della guarigione delle ferite. Allo stesso tempo, aumenteranno la sensibilità del corpo al dolore , quindi avremo mal di testa, mal di schiena e dolori alle ossa.

Tuttavia, non sottovalutare il dolore e non limitarti a odiarlo.

Perché dici questo?

Il dolore è un segnale d'allarme che indica problemi nel corpo. Avverte il cervello di patologie e pericoli fisici . Senza la percezione del dolore, il corpo non può percepire un danno esterno, il che è estremamente pericoloso per la vita e la salute. Tuttavia, alcuni dolori sono davvero insopportabili. Per questo motivo gli scienziati hanno inventato antidolorifici basati sul principio della generazione del dolore. L'ibuprofene, comunemente usato, allevia il dolore inibendo la produzione di prostaglandine (un tipo di fattore infiammatorio).

Plug-in "Fever": versione 2.0 dell'aggiornamento del sistema immunitario

La febbre e i dolori non sono innati in tutti gli animali. Si tratta della versione 2.0 del sistema immunitario potenziato, un plug-in del sistema immunitario prodotto dall'evoluzione a lungo termine degli organismi.

Sebbene la temperatura corporea degli animali a sangue freddo cambi con la temperatura, essi non hanno la funzione di mobilitare tutto il corpo per produrre calore in preparazione, quindi non hanno febbre né dolore. Tuttavia, l'effetto della temperatura sull'attività fisica rimane costante negli animali omeotermi e poichilotermi. L'aumento della temperatura corporea può migliorare l'immunità e le capacità atletiche, mentre la diminuzione della temperatura corporea porta a una diminuzione dell'immunità e delle capacità atletiche.

Poiché gli animali omeotermi hanno un sistema di controllo della temperatura in grado di autoregolare la temperatura corporea in base alle proprie esigenze, migliorano notevolmente la loro capacità di adattarsi a diversi ambienti, il che aumenta notevolmente il loro spazio vitale e il loro tasso di sopravvivenza.

Tuttavia, la capacità degli animali omeotermi di controllare la temperatura corporea varia a seconda dell'età. Prendendo ad esempio gli esseri umani, il sistema immunitario dei neonati e dei bambini piccoli non è completamente sviluppato e sono suscettibili alle infezioni da agenti patogeni. Inoltre, poiché il centro di regolazione della temperatura corporea è immaturo, è difficile per loro regolare la temperatura corporea in modo efficace come gli adulti quando hanno la febbre, il che fa sì che i bambini siano più inclini ad avere la febbre alta quando sono malati rispetto agli adulti. Negli adulti, la febbre alta persistente si verifica più spesso quando il sistema immunitario è basso o quando si soffre di malattie gravi, come infezioni gravi.

Per favore, custodisci la tua preziosa ricchezza e salute

La febbre e i dolori muscolari sono meccanismi del sistema immunitario emersi dall'evoluzione a lungo termine degli organismi, che garantiscono al corpo la capacità di rispondere tempestivamente ai cambiamenti dell'ambiente interno ed esterno. La regolazione della temperatura da parte dell'ipotalamo fornisce un solido supporto logistico al sistema immunitario per sconfiggere il nemico invasore. Molte cellule immunitarie coinvolte nella battaglia si sacrificheranno nella lotta contro l'invasione dei patogeni e alcune porranno fine alla loro vita dopo la fine della guerra. Ciò non solo impedisce che una risposta immunitaria eccessiva danneggi i tessuti normali, ma consente anche di risparmiare molta energia al corpo in "tempo di pace".

Dietro la nostra salute c'è la straordinaria progettazione del sistema del corpo umano e la costante attività e collaborazione delle cellule! Amiamo la vita e auguriamo a tutti un corpo sano e un fisico forte!

Riferimenti:

[1].https://www.who.int/publications-detail/the-use-of-non-steroidal-anti-inflammatory-drugs-(nsaids)-in-patients-with-covid-19 (consultato il 21 aprile 2020).

[2].https://www.ema.europa.eu/en/news/ema-gives-advice-use-non-steroidal-anti-inflammatories-covid-19 (consultato il 19 marzo 2020).

[3].Istituti nazionali di sanità. Linee guida per il trattamento della malattia da coronavirus 2019 (COVID-19). https://covid19treatmentguidelines.nih.gov/ (consultato l'8 agosto 2022).

[4].Istituto nazionale per l'eccellenza sanitaria e assistenziale. Febbre nei bambini di età inferiore ai 5 anni: valutazione e gestione iniziale (NG143). Novembre 2019. www.nice.org.uk/guidance/ng143CG160 (consultato il 13 gennaio 2021).

[5] Heintzman DR, et,al. Lo stress mitocondriale specifico di un sottoinsieme e il danno al DNA modellano le risposte delle cellule T alla febbre e all'infiammazione. Sci Immunol. 20 settembre 2024;9(99):eadp3475. doi: 10.1126/sciimmunol.adp3475. Epub 20 settembre 2024. PMID: 39303018.

[6] Kroemer G, Galluzzi L, Kepp O, Zitvogel L. Morte cellulare immunogenica nella terapia del cancro. Annu Rev Immunol. Italiano: 2013;31:51-72. doi: 10.1146/annurev-immunol-032712-100008. Epub 12 novembre 2012. PMID: 23157435.

[7] Nakamura Y, et al. I neuroni preottici che esprimono il recettore EP3 della prostaglandina controllano bidirezionalmente la temperatura corporea tramite la segnalazione tonica GABAergica. Avvocato Sci. 23 dicembre 2022;8(51):eadd5463. doi: 10.1126/sciadv.add5463. Epub 23 dicembre 2022. PMID: 36563142; Numero di registrazione: PMC9788766.

[8] ChangDong Lin, et al. La febbre favorisce il traffico dei linfociti T attraverso un percorso sensoriale termico che coinvolge la proteina da shock termico 90 e le integrine α4. Immunità. VOLUME 50, NUMERO 1, P137-151.E6, 15 GENNAIO 2019.