Homoeostaza i oznaki życiowe: ich rola w zdrowiu i jego przywracaniu

Introduction

The healthy human body does all the work it needs to maintain itself by what is known, w biologii, jako procesy życiowe, które obejmują wydalanie odpadów i wdychanie tlenu w celu uwolnienia energii z cukru. Wykorzystuje również proces homoeostazy, aby utrzymać się w równowadze – wytwarza odpowiednią liczbę komórek, aby zastąpić te zużyte, oraz odpowiednią ilość hormonów, aby zasygnalizować reakcję, która musi nastąpić. Ten artykuł wyjaśnia homoeostazę, jej centralną rolę w utrzymaniu dobrego stanu zdrowia i jak, w złym stanie zdrowia, funkcje życiowe są kluczowe w pomocy w jej przywróceniu.

Aktualności życia codziennego

Większość zdrowych dorosłych prowadzi niezależne życie, wykonując szereg czynności, takich jak chodzenie, karmienie, wydalanie, mycie i ubieranie się. Czynności te, znane jako czynności życia codziennego (ADL), odzwierciedlają podstawowe procesy fizjologiczne organizmu i są wykorzystywane jako miernik zdrowia.

Osoby w złym stanie zdrowia nie zawsze są w stanie wykonywać wszystkie ADL, lub nie w takim samym stopniu jak osoby zdrowe. Określenie, których ADL nie są w stanie wykonać lub mają trudności w ich wykonaniu, pomaga pracownikom służby zdrowia w ocenie ich potrzeb. ADLs mierzą zależność osoby od pomocy. Są one wykorzystywane, na przykład, do oceny pacjentów przed wypisem ze szpitala, aby sprawdzić, czy mogą oni powrócić do samodzielnego życia, czy też potrzebują dalszego wsparcia.

Wszystkie ADL, które wykonujemy odzwierciedlają procesy życiowe, które utrzymują nas przy życiu. Te z kolei są wykonywane przez układy naszego ciała. W zdrowiu odbywa się to prawidłowo i na odpowiednim poziomie. Jak to się dzieje?

Zapewnienie stabilności komórkom

Całe życie jest komórkowe; to znaczy, zbudowane z komórek. Jak wszystkie żywe organizmy, ludzie muszą utrzymywać nasze komórki przy życiu, aby utrzymać nas przy życiu. Organizmy żywe istnieją w dwóch środowiskach:

• Środowisko zewnętrzne, planeta, na której się znajdujemy, Ziemia;
• Środowisko wewnętrzne, to, które znajduje się pod naszą skórą.

Nasze środowisko zewnętrzne zmienia się nieustannie. Możemy zmierzyć rzeczy, które różnią się lub zmienne (takie jak temperatura zewnętrzna, poziom wody, ciśnienie powietrza, poziom tlenu i poziom azotu), ale może zrobić niewiele o nich. Nasze środowisko wewnętrzne jest pod wpływem tych zmian, ale musi być stabilny dla życia continue.

Wszystkie komórki w organizmie są wykonane z substancji chemicznych, takich jak białka, które są w stanie przetrwać tylko w bardzo szczególnych warunkach. Na przykład, jajka składają się głównie z białka zwanego albuminą; po podgrzaniu, albumina staje się stała i nie możemy jej „rozgotować”. Nasze ciała również zawierają albuminy i są równie podatne na zmiany temperatury. Enzymy, które umożliwiają zachodzenie reakcji w organizmie, są zbudowane z białek. Jakiekolwiek szkodliwe zmiany w warunkach wewnętrznych oznaczałyby, że enzymy nie będą funkcjonować, podobnie jak i my: nasz cały metabolizm, chemia naszych komórek, ustanie.

Zarówno komórki, jak i białka są niezwykle wrażliwe na zmiany zmiennych w środowisku wewnętrznym (jak i zewnętrznym). Komórki muszą być utrzymywane, wśród innych wymagań, w pewnych temperaturach, pH (miara stężenia jonów wodoru ujawniając naszą równowagę kwasowo-zasadową), równowagi osmotycznej (równowaga między wodą i rozpuszczalników) i poziomów energii (cukier i tlen). Ponieważ komórki stanowią ogromną społeczność – przeciętny dorosły człowiek ma ich dziesiątki trylionów – muszą się również komunikować, aby dać sobie nawzajem znać, co się dzieje. Wszystko to jest częścią naszego środowiska wewnętrznego, wewnątrz każdego z nas.

Receptory i efektory

Ciało monitoruje się automatycznie poprzez systemy ciała, takie jak układ nerwowy i hormonalny. Ma wiele detektorów, które odbierają informacje o zmianach w jego środowisku wewnętrznym – nazywamy je receptorami. Niektóre receptory wykrywają zmiany w chemikaliach (chemoreceptory), inne w ciśnieniu krwi (baroreceptory), temperaturze (termoreceptory), dotyku lub cieple tak ekstremalnym, że powoduje ból (nocyceptory). Każdy receptor jest dostrojony do określonej częstotliwości, zwanej jego modalnością, wykrywając jedną konkretną zmienną.

Jeśli receptor otrzymuje informacje o zmianie stanu w zmiennej, do której monitorowania jest przeznaczony, wysyła sygnały do mózgu w celu centralnej koordynacji, tak aby wszystkie informacje zostały zebrane w jednym miejscu. Następnie wysyłana jest wiadomość z odpowiedzią, aby wywołać odpowiednie zachowanie lub reakcję. Ta odpowiedź może być elektryczna (wysłana przez system nerwowy) lub chemiczna (wysłana przez system endokrynologiczny) i skłania zmianę, lub efekt, aby przywrócić nasze wewnętrzne warunki do optymalnego stanu.

Przyczyniają się do tego narządy lub komórki zwane „efektorami”, ponieważ wywołują odpowiedź (ryc. 1).

Wahania środowiska

Warunki w środowisku zewnętrznym i wewnętrznym zmieniają się nieustannie. Środowisko zewnętrzne może stawać się coraz gorętsze i zimniejsze. W środowisku wewnętrznym, woda wyparowuje z organizmu; jedzenie zmienia pH; komórki umierają i potrzebują wymiany w odpowiedniej liczbie. Efekt tych zmian w środowisku wewnętrznym jest monitorowany i compensated for.

Chociaż nie może kontrolować środowisko zewnętrzne, ciało jest w stanie regulować środowisko wewnętrzne, aby wymyślić z prawidłową odpowiedź na zmiany we wszystkich zmiennych. Na przykład, nerki regulują soli, wody i pH, krew przenosi ciepło do wszystkich części ciała, jak również tlen do komórek, i usuwa dwutlenek węgla z nich. Wszystkie te regulacje zachodzą dzięki homoeostazie.

Kamień węgielny zdrowia

Homoeostaza znajduje się w centrum naszej istoty. Jest to mechanizm regulacyjny, który utrzymuje nas przy życiu, a nie jako zwykły zbiór chemikaliów. Jest tym, co czyni nas biologicznymi, a nie tylko chemicznymi (Cedar, 2012).

Koncepcja ta została po raz pierwszy zaproponowana przez Claude’a Bernarda w 1865 roku, a następnie nazwana przez Waltera Cannona (Cannon, 1926). Często opisuje się ją jako „utrzymanie stabilnego środowiska wewnętrznego”. Jednak ta definicja niewiele znaczy dla studentów służby zdrowia; kiedy stają się wykwalifikowanymi praktykami, brak związku między zdrowiem a homoeostazą staje się problemem dla praktyki klinicznej. Zrozumienie, że homoeostasis jest podstawą zdrowia, a jego przywrócenie podstawą opieki klinicznej, jest pierwszym krokiem w zrozumieniu podróży pacjenta i klinicznego podejmowania decyzji.

Homoeostasis łączy procesy fizjologiczne (co ciało robi) do jego komórek (co ciało jest wykonane z). Mechanizmy homoeostatyczne utrzymują zmienne w organizmie na właściwym poziomie, w ich normalnych zakresach, zapewniając komórkom przetrwanie i rozwój. Homoeostaza jest procesem fizjologicznym, który utrzymuje środowisko wewnętrzne w stabilnym, normalnym stanie. Homoeostaza wykorzystuje procesy chemiczne i biologiczne do samonaprawy.

Dostosowywanie się do zmian

Człowiek jest istotą dynamiczną. Przez cały dzień ciało podlega wahaniom: robi się gorętsze i zimniejsze, spocone i odwodnione, energiczne i zmęczone. Kiedy jesteśmy zdrowi, prawie nie zauważamy tych zmian, ponieważ jesteśmy w stanie przyjąć zachowania, które regulują nasze zmienne i umieszczają nas z powrotem w bezpiecznym miejscu: pijemy ciepłe lub zimne napoje; jemy lub przestajemy jeść; jesteśmy aktywni lub odpoczywamy. Motywacja do zmiany naszych zachowań jest konsekwencją procesów wewnętrznych działających w celu przywrócenia nas do bezpiecznego stanu, zapobiegając nam zbyt gorąco, zbyt zimno, zbyt odwodniony lub zbyt wyczerpany z energii.

Jak środowisko zewnętrzne i wewnętrzne zmieniają się cały czas, organizm musi utrzymać zmienne swojego środowiska wewnętrznego w zakresach, które są tolerowane przez jego komórki, a to jest wykonywane przez homoeostasis. Ciało mierzy zmiany, które zachodzą sekunda po sekundzie, a następnie wysyła sygnały, aby spowodować dalsze zmiany, które przywrócą stabilność środowiska wewnętrznego i utrzymają jego zmienne w normalnych zakresach. Główny mechanizm, dzięki któremu to się dzieje, nazywa się „ujemne sprzężenie zwrotne”.

Przeciwdziałanie zmianom

Ujemne sprzężenie zwrotne działa poprzez przeciwstawienie się kierunkowi zmian. Jeśli zmienna zmierza w jedną stronę, ujemne sprzężenie zwrotne sprawia, że zmierza w przeciwną stronę, aby utrzymać ją jak najbliżej „punktu nastawy” (Rys. 2). Na przykład, wewnętrzny termostat człowieka jest ustawiony na około 37°C. Jeśli robi nam się gorąco, uruchamiają się mechanizmy ujemnego sprzężenia zwrotnego, aby nas ochłodzić: zaczynamy się pocić, aby ciepło wyparowało z ciała; naczynia krwionośne na powierzchni skóry rozszerzają się, aby umożliwić wypromieniowanie ciepła na zewnątrz; szukamy chłodnych miejsc i chłodnych napojów. Jeśli robi nam się zbyt zimno, mechanizmy ujemnego sprzężenia zwrotnego przeciwdziałają również tej zmianie: rozgrzewamy się poprzez drżenie, proces, w którym mięśnie kurczą się bez ruchu, aby wytworzyć ciepło; naczynia krwionośne zwężają się, aby zapobiec utracie ciepła; szukamy ciepła i gorących napojów.

Mechanizmy ujemnego sprzężenia zwrotnego nie tylko wpływają na naszą fizjologię; wpływają również na nasze zachowania, motywując nas do robienia pewnych rzeczy – takich jak wypicie chłodnego napoju lub założenie ciepłego swetra. Dzieje się tak, ponieważ większość ośrodków kontrolujących homoeostazę znajduje się w mózgu. Dane wyjściowe z mózgu wpływają na wydzielanie hormonów przez nasze gruczoły dokrewne, ruch mięśni, nastrój, motywację i emocje.

Wzmacnianie zmian

Mówi się również, że homoostaza działa dzięki dodatniemu sprzężeniu zwrotnemu, gdzie zmiana jest promowana, a nie przeciwstawiana. Klasycznym przykładem dodatniego sprzężenia zwrotnego jest krzepnięcie krwi po uszkodzeniu naczynia krwionośnego. Uszkodzenie uruchamia sygnały do czynników we krwi, które normalnie są w stanie spoczynku. Kiedy pierwszy czynnik zostaje aktywowany, następuje kaskada sygnalizacyjna, w której aktywowane są różne czynniki, prowadząc do krzepnięcia krwi, co pozwala organizmowi naprawić uszkodzone naczynie – nie chcemy, aby negatywne sprzężenie zwrotne przeciwdziałało tym zmianom i zatrzymywało proces. Dodatnie sprzężenie zwrotne jest zorientowane na cel i wzmacnia zmianę, a nie resetowanie zmiennej, jednak wynik jest prawdopodobne, aby być resetowanie zmiennej do jego poprzedniego, zdrowego stanu.

Understanding homoeostazy i stanów, które są optymalne dla komórek ciała mogą być stosowane w opiece zdrowotnej. Można to zrobić empirycznie poprzez obserwację ludzi w zdrowiu i złym stanie zdrowia, i naukowo za pomocą obiektywnych measurement.

Widzieliśmy, że każda zmienna ma „set point”, wokół którego waha się w ograniczonym stopniu; naśladując naturę, mamy mierzone nasze zmienne i pracował na ich punkty i normalne zakresy. Kiedy są one mierzone i monitorowane u pacjentów, są znane jako oznaki życiowe.

Objawy tego, co się dzieje

Pacjenci występują z „objawami” lub subiektywnymi odczuciami, takimi jak „gorączka” lub „złe samopoczucie”. Ponieważ nie są one diagnostyczne, co może być przyczyną, potrzebny jest obiektywny środek, aby upewnić się, co się dzieje. Parametry życiowe mogą być mierzone i porównywane z ich normalnym punktem lub zakresem. Pomiary poza normalnym zakresem wskazują, że coś jest nie tak.

Tabela 1 zawiera listę głównych parametrów życiowych monitorowanych przez pielęgniarki, wraz z ich normalnymi wartościami. Dalsze badania diagnostyczne mogą obejmować:

• Elektrolity (na przykład, sód, potas, wapń);
• Krew (na przykład, hemoglobina, czerwone krwinki, neutrofile, wskaźnik sedymentacji erytrocytów);
• Mocz (na przykład, glukoza, kreatynina).

Jeśli parametry życiowe, takie jak temperatura lub ciśnienie krwi, wykraczają poza normalny zakres, informacje te mogą być wykorzystane do zdiagnozowania przyczyny problemu i podjęcia decyzji, jakie leczenie jest potrzebne.

Określenie, które parametry życiowe znajdują się poza normalnym zakresem, pomaga pracownikom służby zdrowia zlokalizować i zdiagnozować przyczynę problemu, tak więc pomiar parametrów życiowych jest podstawą do ustalenia, co jest nie tak.

Większość ludzi ma parametry życiowe, które są „normalne”. Na przykład, potrzebujemy temperatury ciała około 37oC, aby mogły zachodzić reakcje chemiczne w komórkach i większość z nas ma taką temperaturę przez większość czasu. Jednakże, ponieważ intensywny wysiłek fizyczny może zwiększyć ciepłotę ciała, temperatura powinna być mierzona w stanie spoczynku – dlatego też pacjenci mogą zostać poproszeni o odczekanie chwili przed pomiarem parametrów życiowych, jeśli ostatnio wykonywali wysiłek fizyczny. Jeśli parametry życiowe są poza normalnym zakresem w spoczynku, uważa się je za nieprawidłowe.

Przez cały dzień każda zmienna lub parametr życiowy oscyluje wokół swojego punktu nastawienia (ryc. 2) – jest to normalne, a mechanizmy homoeostatyczne stale pracują, aby przywrócić je do punktu nastawienia. To jest homoostaza w akcji.

Homoeostaza w złym stanie zdrowia

Homoeostaza, która pozwala organizmowi utrzymać swoje środowisko wewnętrzne niezależnie od wsparcia klinicznego, jest miarą zdrowia. Zły stan zdrowia jest, gdy ciało nie jest już homoeostatyczne (Cedar, 2012), a interwencja kliniczna jest próbą przywrócenia homoeostazy.

Gdy chory, homoeostazy ciała jest kwestionowana zbyt daleko poza zakresy, w których jego zmienne powinny być – poza granice lub czas trwania, w którym może przywrócić zmienne do ich punktów nastawczych, a my nie czujemy się dobrze. Często ciało może naprawić się, przywracając homoeostazę. W takich sytuacjach czujemy się subiektywnie źle (objawy), ale powracamy do zdrowia, zanim szukamy pomocy klinicznej i/lub uzyskujemy obiektywne pomiary (oznaki).

Czasami organizm nie jest w stanie sam się naprawić i potrzebuje interwencji klinicznej, aby przywrócić homoeostazę. Pomiar parametrów życiowych umożliwia pracownikom służby zdrowia ustalenie, które z nich, jeśli w ogóle, uległy zbyt dużym lub zbyt długim wahaniom (Rose i Clarke, 2010). Interwencje kliniczne – takie jak leki, zabiegi chirurgiczne lub wsparcie oddechowe – mogą być następnie wykorzystane do przywrócenia homoeostazy.

Objawy życiowe i nagłe wypadki

W nagłych wypadkach, objawy życiowe mogą odbiegać od normy. Na przykład, ciśnienie krwi może spaść z powodu krwotoku, pH może zostać wytrącone z równowagi przez zawał serca, równowaga osmotyczna może być zmieniona z powodu niewydolności nerek.

Aby ocenić problem, wszyscy pracownicy służby zdrowia muszą działać szybko, mierząc oznaki życiowe, aby ustalić, który system ciała szwankuje i zapewnić, że te pomiary są dokładne i kompleksowe (Lord i Woollard, 2010). Szybkie i częste pomiary parametrów życiowych pomagają zapobiegać bólowi (Elliot i Coventry, 2012) i poprawiają wykrywalność czynników sprawczych.

Prędka diagnoza poprzez dokładną ocenę parametrów życiowych umożliwia szybkie leczenie chorego układu ciała. Może to stanowić istotną różnicę, nie tylko między życiem a śmiercią, ale także między dobrym wynikiem (z pełnym przywróceniem zdrowia) a złym (z utrzymującymi się problemami) (Kim i in., 2017; Kenzaka i in., 2012).

Ważność parametrów życiowych

Klinicyści mogą ocenić, czy stan zdrowia pacjentów poprawia się czy pogarsza poprzez ciągłe monitorowanie ich parametrów życiowych (Kim i in., 2017), które są obiektywnymi miarami homoeostazy. Uzbrojeni w te obiektywne miary, mogą wdrożyć interwencje kliniczne, które przywrócą homoeostazę i być może opóźnią śmierć.

Jednakże pomiar parametrów życiowych jest często niekompletny, co wpływa na wyniki. W jednym z badań przeprowadzonych w 23 australijskich szpitalach u 77% pacjentów, u których później wystąpiły zdarzenia niepożądane, brakowało w dokumentacji co najmniej jednego parametru życiowego (Chen i wsp., 2009).

Według Mok i wsp. (2015) na postawę pielęgniarek wobec pomiaru parametrów życiowych wpływa ich poziom wykształcenia, a autorzy wnioskują, że „monitorowanie parametrów życiowych należy traktować priorytetowo w planowaniu obciążenia pracą”.

W mniejszym badaniu stwierdzono, że zdolność pielęgniarek do podejmowania decyzji klinicznych została ograniczona przez brak pełnego pomiaru parametrów życiowych, co doprowadziło do ograniczeń w wykrywaniu pogorszenia stanu pacjentów (Cardona-Morrell i wsp., 2016). Istnieje wiele innych prac pokazujących, jak centralne znaczenie mają parametry życiowe w diagnostyce i monitorowaniu (Boulanger i Toghill, 2009).

Niezwykle ważne jest, aby pracownicy służby zdrowia i studenci rozumieli teorię leżącą u podstaw parametrów życiowych, jak również posiadali umiejętności kliniczne do wykonywania pomiarów (Rose i Clarke, 2010). Jeśli postrzegają oni pomiary parametrów życiowych jako tylko kolejne zadanie i nie są świadomi, że jest to kluczowe dla przywrócenia homoeostazy i zdrowia, wówczas bezpieczeństwo pacjenta jest zagrożone (Griffiths i in., 2015). Pielęgniarki muszą docenić, że pomiar parametrów życiowych jest kluczowy dla diagnozy, podejmowania decyzji klinicznych, leczenia i monitorowania. Nie wystarczy wiedzieć, jak mierzyć parametry życiowe – to zrozumienie, co one oznaczają i wiedza, dlaczego są wykonywane, ma znaczenie dla wyników pacjenta.

Rola pielęgniarek

Gdy interwencje kliniczne są skuteczne, pacjenci są przywracani do tak niezależnej egzystencji, jak to tylko możliwe, lub do tego, jak wyglądali przed szukaniem pomocy klinicznej i uzależnieniem się od interwencji klinicznej. Rola pielęgniarek w dokładnej ocenie parametrów życiowych i ich regularnym monitorowaniu jest kluczowa, ponieważ zapewni to podanie właściwego leczenia, promowanie powrotu do zdrowia, przywrócenie homoeostazy i powrót pacjenta do zdrowia.

• Sprawdź swoją wiedzę z Nursing Times Self-assessment po przeczytaniu tego artykułu. Jeśli zdobędziesz 80% lub więcej punktów, otrzymasz spersonalizowany certyfikat, który możesz pobrać i przechowywać w swoim Portfolio NT jako dowód CPD lub rewalidacji.
• Zrób samoocenę Nursing Times dla tego artykułu

.