Homoeostas och vitala tecken: deras roll för hälsa och dess återställande

Introduktion

Den friska människokroppen gör allt arbete som behövs för att upprätthålla sig själv genom det som är känt, inom biologin som levande processer, vilket inkluderar utsöndring av avfall och inandning av syre för att frigöra energi från socker. Den använder sig också av homöostasprocessen för att hålla sig i balans – den tillverkar precis rätt antal celler för att ersätta uttjänta celler och precis rätt mängd hormoner för att signalera en reaktion som måste ske. I den här artikeln förklaras homoeostas, dess centrala roll för att upprätthålla god hälsa och hur vitala tecken vid dålig hälsa är viktiga för att hjälpa till att återställa den.

Aktiviteter i det dagliga livet

De flesta friska vuxna lever ett självständigt liv och utför en rad olika aktiviteter, t.ex. promenader, matning, utsöndring, tvättning och påklädning. Dessa aktiviteter, som kallas aktiviteter i det dagliga livet (ADL), återspeglar kroppens underliggande fysiologiska processer och används som ett mått på hälsa.

Personer med dålig hälsa kan inte alltid utföra alla ADL, eller inte i samma utsträckning som de som är friska. Att fastställa vilka ADLs de inte kan utföra eller har svårigheter att utföra hjälper vårdpersonalen att bedöma deras behov. ADL:erna mäter en persons beroende av hjälp. De används till exempel för att bedöma patienter innan de skrivs ut för att se om de kan återuppta ett självständigt liv eller om de behöver ytterligare stöd.

Alla ADL:s som vi utför återspeglar de livsprocesser som håller oss vid liv. Dessa utförs i sin tur av våra kroppssystem. Vid hälsa sker detta på rätt sätt och på rätt nivå. Hur sker detta?

Skapa stabilitet för cellerna

Allt liv är cellulärt, det vill säga består av celler. Liksom alla levande organismer måste vi människor upprätthålla våra celler för att hålla oss vid liv. Levande organismer existerar i två miljöer:

• Den yttre miljön, den planet som vi befinner oss på, jorden;
• Den inre miljön, den under vår hud.

Vår yttre miljö varierar ständigt. Vi kan mäta de saker som varierar, eller variabler (t.ex. utomhustemperatur, vattennivåer, lufttryck, syrenivåer och kvävenivåer), men vi kan inte göra mycket åt dem. Vår inre miljö påverkas av dessa förändringar men måste vara stabil för att livet ska kunna fortgå.

Alla celler i kroppen består av kemikalier, t.ex. proteiner, som bara kan överleva under mycket speciella förhållanden. Ägg består till exempel huvudsakligen av ett protein som kallas albumin. Vid upphettning blir albuminet fast och vi kan inte ”koka upp” det. Våra kroppar innehåller också albumin och är lika känsliga för temperaturförändringar. Enzymer, som möjliggör kroppsliga reaktioner, består av proteiner. Alla skadliga förändringar av de inre förhållandena skulle innebära att enzymerna inte skulle fungera, och inte heller vi: hela vår ämnesomsättning, kemin i våra celler, skulle upphöra.

Både celler och proteiner är extremt känsliga för förändringar av variabler i den inre (såväl som den yttre) miljön. Cellerna måste bland annat hållas vid vissa temperaturer, pH (ett mått på vätejonkoncentrationen som avslöjar vår syra-basbalans), osmotisk balans (balansen mellan vatten och lösningsmedel) och energinivåer (socker och syre). Eftersom cellerna ingår i ett stort samhälle – en genomsnittlig vuxen människa har tiotals triljoner av dem – måste de också kommunicera för att låta varandra veta vad som händer. Allt detta är en del av vår inre miljö, inuti var och en av oss.

Receptorer och effektorer

Kroppen övervakar sig själv automatiskt genom kroppssystem som nervsystemet och det endokrina systemet. Den har många detektorer som tar emot information om förändringar i den inre miljön – de kallas receptorer. Vissa receptorer upptäcker förändringar i kemikalier (kemoreceptorer), andra i blodtryck (baroreceptorer), temperatur (termoreceptorer) eller beröring eller värme som är så extrema att de orsakar smärta (nociceptorer). Varje receptor är inställd på en viss frekvens, kallad modalitet, och detekterar en specifik variabel.

Om en receptor får information om en tillståndsförändring i den variabel den är utformad för att övervaka, sänder den signaler till hjärnan för central samordning, så att all information samlas på ett och samma ställe. Ett svarsmeddelande skickas sedan ut för att framkalla ett lämpligt beteende eller svar. Svaret kan vara elektriskt (skickas via nervsystemet) eller kemiskt (skickas via det endokrina systemet) och det utlöser en förändring, eller effekt, för att återföra våra inre förhållanden till ett optimalt tillstånd.

Detta framkallas av organ eller celler som kallas ”effektorer” eftersom de åstadkommer ett svar (fig 1).

Fluktuerande miljöer

Villkoren i den yttre och inre miljön varierar ständigt. Den yttre miljön kan bli varmare och kallare. I den inre miljön avdunstar vatten från kroppen, maten förändrar pH-värdet, celler dör och behöver ersättas i rätt antal. Effekten av dessa förändringar i den inre miljön övervakas och kompenseras.

Samtidigt som den inte kan kontrollera den yttre miljön kan kroppen reglera den inre miljön för att komma med rätt svar på förändringar i alla variabler. Njurarna reglerar till exempel salt, vatten och pH; blodet transporterar värme till alla delar av kroppen samt syre till cellerna och avlägsnar koldioxid från dem. All denna reglering sker genom homoeostas.

Hälsans hörnsten

Homoeostas står i centrum för vår varelse. Det är den regleringsmekanism som håller oss vid liv, snarare än som en ren samling kemikalier. Det är det som gör oss biologiska snarare än bara kemiska (Cedar, 2012).

Begreppet föreslogs först av Claude Bernard 1865 och namngavs senare av Walter Cannon (Cannon, 1926). Det beskrivs ofta som ”upprätthållandet av en stabil inre miljö”. Denna definition tenderar dock att betyda lite för studerande hälsovårdspersonal; när de blir kvalificerade yrkesutövare blir bristen på koppling mellan hälsa och homeoostas ett problem för den kliniska praktiken. Att förstå att homoeostas är hörnstenen för hälsa, och att dess återställande är hörnstenen för klinisk vård, är det första steget för att förstå patientens resa och det kliniska beslutsfattandet.

Homoeostas kopplar samman de fysiologiska processerna (det som kroppen gör) med dess celler (det som kroppen är uppbyggd av). Homoeostatiska mekanismer håller variabler i kroppen på rätt nivåer, inom sina normala intervall, vilket säkerställer att cellerna överlever och frodas. Homöostas är den fysiologiska process som upprätthåller den inre miljön i ett stabilt, normalt tillstånd. Homoeostasen använder kemiska och biologiska processer för att upprätthålla sig själv.

Att anpassa sig till förändringar

Människor är dynamiska varelser. Hela dagen varierar kroppen: den blir varmare och kallare, svettig och uttorkad, energisk och trött. När vi är friska märker vi knappt av dessa förändringar, eftersom vi kan anta beteenden som justerar våra variabler och sätter oss tillbaka på en säker plats: vi dricker varma eller kalla drycker, vi äter eller slutar äta mat, vi är aktiva eller vilar. Motivationen att ändra våra beteenden är en följd av interna processer som arbetar för att återställa oss till ett säkert tillstånd och förhindra att vi blir för varma, för kalla, för uttorkade eller för utarmade på energi.

Då den yttre och inre miljön förändras hela tiden måste kroppen hålla variablerna i sin inre miljö inom områden som är tolerabla för cellerna, och detta görs genom homöostasen. Kroppen mäter förändringar som sker sekund för sekund och sänder sedan signaler för att åstadkomma ytterligare förändringar som återställer stabiliteten i dess inre miljö och håller dess variabler inom normala intervall. Den huvudsakliga mekanism genom vilken detta sker kallas ”negativ återkoppling”.

Konterade förändringar

Negativ återkoppling fungerar genom att motsätta sig förändringens riktning. Om en variabel går åt ett håll får negativ återkoppling den att gå åt motsatt håll för att hålla den så nära ett ”börvärde” som möjligt (fig. 2). Människans inre termostat är till exempel inställd på cirka 37 °C. Om vi blir varmare aktiveras negativa återkopplingsmekanismer för att kyla ner oss: vi börjar svettas så att värmen avdunstar från kroppen, blodkärlen på hudytan vidgas så att värmen kan stråla ut, vi söker oss till svala platser och svala drycker. Om vi blir för kalla motverkar negativa återkopplingsmekanismer även den förändringen: vi värms upp genom att darra, en process där musklerna drar ihop sig utan att röra sig för att producera värme; blodkärlen drar ihop sig för att förhindra värmeförlust; vi söker oss till varma platser och varma drycker.

Negativa återkopplingsmekanismer påverkar inte bara vår fysiologi, utan även vårt beteende, och motiverar oss till att göra vissa saker – t.ex. att dricka en sval dryck eller ta på oss en varm tröja. Detta beror på att de flesta av kontrollcentren för homoostas finns i hjärnan. Utsändningar från hjärnan påverkar utsöndringen av hormoner från våra endokrina körtlar, musklernas rörelse, humör, motivation och känslor.

Förstärkande av förändring

Homoeostas sägs också fungera genom positiv återkoppling, där en förändring främjas i stället för att motarbetas. Ett klassiskt exempel på positiv återkoppling är blodkoagulering efter en skada på ett blodkärl. Skadan utlöser signaler till faktorer i blodet som normalt sett är lugna. När den första faktorn aktiveras följer en signalkaskad där en rad olika faktorer aktiveras, vilket leder till blodkoagulering som gör det möjligt för kroppen att reparera det skadade kärlet – vi vill inte att negativ återkoppling ska motverka dessa förändringar och stoppa processen. Positiv återkoppling är målinriktad och förstärker en förändring, snarare än att återställa en variabel, men resultatet är sannolikt att variabeln återställs till sitt tidigare, friska tillstånd.

Insikten om homöostas och de tillstånd som är optimala för kroppens celler kan användas inom sjukvården. Detta kan göras empiriskt genom observation av människor vid hälsa och ohälsa och vetenskapligt med hjälp av objektiva mätningar.

Vi har sett att varje variabel har en ”börvärde” kring vilken den fluktuerar i begränsad omfattning; genom att efterlikna naturen har vi mätt våra variabler och räknat ut deras börvärden och normala intervall. När dessa variabler mäts och övervakas hos patienter kallas de vitala tecken.

Tillstånd till vad som händer

Patienter uppvisar ”symtom” eller subjektiva känslor, t.ex. att de känner sig febriga eller att de mår dåligt. Eftersom dessa inte är diagnostiska för vad den underliggande orsaken kan vara, behövs ett objektivt mått för att fastställa vad som händer. Livstecken kan mätas och jämföras med deras normala värde eller intervall. Mätningar utanför det normala intervallet visar att något är fel.

Tabell 1 innehåller en förteckning över de viktigaste vitala tecken som övervakas av sjuksköterskor, med deras normalvärden. Ytterligare diagnostiska undersökningar kan omfatta:

• Elektrolyter (till exempel natrium, kalium, kalcium);
• Blod (till exempel hemoglobin, röda blodkroppar, neutrofiler, erytrocytsedimentationshastighet);
• Urin (till exempel glukos, kreatinin).

Om ett vitalt tecken, t.ex. temperatur eller blodtryck, ligger utanför det normala intervallet kan denna information användas för att hjälpa till att diagnostisera orsaken till problemet och avgöra vilken behandling som behövs.

Att fastställa vilka vitala tecken som ligger utanför sitt normala intervall hjälper sjukvårdspersonal att hitta och diagnostisera den bakomliggande orsaken, så mätning av vitala tecken är grunden för att ta reda på vad som är fel.

De flesta människor har vitala tecken som är ”normala”. Vi behöver till exempel en kroppstemperatur på cirka 37oC för att de kemiska reaktionerna i cellerna ska kunna ske, och de flesta av oss ligger runt den temperaturen för det mesta. Men eftersom kraftig aktivitet kan öka kroppsvärmen bör temperaturen mätas i vila – det är därför som patienter kan bli ombedda att vänta ett tag innan deras vitala tecken mäts om de nyligen har ansträngt sig. Om vitala tecken ligger utanför det normala intervallet i vila betraktas de som onormala.

Hela dagen fluktuerar varje variabel eller vitalt tecken runt sitt börvärde (fig. 2) – det är normalt, och de homöostatiska mekanismerna arbetar ständigt för att återställa dem till sitt börvärde. Det är homoeostas i praktiken.

Homoeostas vid dålig hälsa

Homoeostas, som gör det möjligt för kroppen att upprätthålla sin inre miljö oberoende av kliniskt stöd, är ett mått på hälsa. Dålig hälsa är när kroppen inte längre är homöostatisk (Cedar, 2012) och klinisk intervention är ett försök att återställa homöostasen.

När vi är sjuka utmanas kroppens homöostas för långt utanför de intervall inom vilka dess variabler bör ligga – bortom de gränser eller varaktigheter inom vilka den kan återställa variablerna till sina inställningsvärden, och vi mår dåligt. Ofta kan kroppen reparera sig själv och återställa homöostasen. I sådana situationer känner vi oss subjektivt ohälsosamma (symtom) men återhämtar oss innan vi söker klinisk hjälp och/eller får objektiva mått (tecken).

I vissa fall kan kroppen inte reparera sig själv och behöver kliniskt ingripande för att återställa homöostasen. Genom att mäta vitala tecken kan sjukvårdspersonal fastställa vilka som eventuellt har fluktuerat för mycket eller för länge (Rose och Clarke, 2010). Kliniska interventioner – såsom läkemedel, kirurgiska ingrepp eller andningsstöd – kan sedan användas för att återställa homöostasen.

Vitalparametrar och nödsituationer

I nödsituationer kan vitalparametrarna vara annorlunda än normalt. Till exempel kan blodtrycket ha sjunkit på grund av en blödning, pH-värdet kan ha hamnat ur balans på grund av en hjärtinfarkt, den osmotiska balansen kan vara förändrad på grund av njursvikt.

För att bedöma problemet måste all hälso- och sjukvårdspersonal agera snabbt och mäta vitala tecken för att fastställa vilket kroppssystem som sviktar, och se till att dessa mätningar är korrekta och omfattande (Lord och Woollard, 2010). Snabb och frekvent mätning av vitala tecken bidrar till att förebygga smärta (Elliot och Coventry, 2012) och förbättrar upptäckten av orsakssamband.

En snabb diagnos genom grundlig bedömning av vitala tecken gör att det sjuka kroppssystemet kan behandlas snabbt. Detta kan göra stor skillnad, inte bara mellan liv och död, utan också mellan ett bra resultat (med fullständig återgång till hälsa) och ett dåligt resultat (med fortsatta problem) (Kim et al, 2017; Kenzaka et al, 2012).

Vitalparametrarnas betydelse

Sjuksköterskor kan bedöma om patienternas hälsa förbättras eller försämras genom att kontinuerligt övervaka deras vitalparametrar (Kim et al, 2017), som är objektiva mått på homöostas. Beväpnade med dessa objektiva mått kan de genomföra kliniska interventioner som återställer homöostasen och eventuellt fördröjer döden.

Mätningen av vitala tecken är dock ofta ofullständig och detta påverkar resultaten. I en studie av 23 australiensiska sjukhus hade 77 % av de patienter som senare drabbades av negativa händelser minst ett vitalt tecken som saknades i deras journaler (Chen et al, 2009).

Enligt Mok et al (2015) påverkas sjuksköterskornas attityder till mätning av vitala tecken av deras utbildningsnivå och författarna drar slutsatsen att ”övervakning av vitala tecken måste prioriteras i planeringen av arbetsbelastningen”.

I en mindre studie drogs slutsatsen att sjuksköterskornas förmåga att fatta kliniska beslut äventyrades av bristen på fullständig mätning av vitala tecken, vilket ledde till begränsningar när det gällde att upptäcka försämring hos patienterna (Cardona-Morrell et al, 2016). Det finns många andra artiklar som visar hur centrala vitala tecken är för diagnos och övervakning (Boulanger och Toghill, 2009).

Det är avgörande att vårdpersonal och studenter förstår teorin som ligger till grund för vitala tecken, samt att de har de kliniska färdigheterna för att utföra mätningarna (Rose och Clarke, 2010). Om de ser mätning av vitala tecken som ännu en uppgift och är omedvetna om att det är centralt för att återställa homöostasen och hälsan så riskeras patientsäkerheten (Griffiths et al, 2015). Sjuksköterskor måste inse att mätning av vitala tecken är centralt för diagnos, kliniskt beslutsfattande, behandling och övervakning. Det räcker inte att veta hur man mäter vitala tecken – det är att förstå vad de betyder och veta varför de utförs som är betydelsefullt för patientens resultat.

Sjuksköterskans roll

När kliniska interventioner är framgångsrika återställs patienterna till en så självständig tillvaro som möjligt, eller till hur de var innan de sökte klinisk hjälp och blev beroende av en klinisk intervention. Sjuksköterskans roll när det gäller att korrekt bedöma vitala tecken och regelbundet övervaka dem är väsentlig, eftersom detta säkerställer att rätt behandlingar ges, att återhämtningen främjas, att homöostasen återställs och att patienten återgår till hälsa.

• Testar du dina kunskaper med Nursing Times Självbedömning efter att ha läst den här artikeln. Om du får 80 % eller mer får du ett personligt certifikat som du kan ladda ner och spara i din NT-portfölj som bevis för fortbildning eller revalidering.
• Ta Nursing Times Self-assessment för den här artikeln