发热的发病机制主要分为外源性致热源和内源性致热源两种。
外源性致热源不能直接作用于体温调节中枢，而是通过激活血液中的中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和单核-吞噬系统，使其产生并释放内源性致热原，再通过内源性致热原作用于体温调节中枢，使其调定点上升，体温调节中枢必须对体温加以重新调节发出冲动，并通过垂体内分泌因素使代谢增加或通过运动神经使骨骼肌阵缩，使产热增多，另一方面可通过交感神经使皮肤血管及竖毛肌收缩排汗停止，散热减少。这一综合调节作用使产热大于散热，体温升高引起发热。
内源性致热源又称白细胞致热源，如白介素、肿瘤坏死因子和干扰素等，通过血-脑脊液屏障直接作用于体温调节中枢的体温调定点，使调定点上升，体温调节中枢必须对体温加以重新调节发出冲动，并通过垂体内分泌因素使代谢增加或通过运动神经使骨骼肌阵缩，使产热增多；另一方面可通过交感神经使皮肤血管及竖毛肌收缩排汗停止，散热减少。这一综合调节作用使产热大于散热，体温升高引起发热。
此外，非致热源性发热的病因包括体温调节中枢直接受损，如颅脑外伤、出血、炎症等，以及引起产热过多的疾病如癫痫持续状态、甲状腺功能亢进症等，和引起散热减少的疾病如广泛性皮肤病、心力衰竭等。
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