איברים ומערכות איברים של בעלי חיים מסתגלים כל הזמן לשינויים פנימיים וחיצוניים באמצעות תהליך שנקרא הומאוסטזיס ("מצב יציב"). דוגמאות לשינויים אלה כוללות ויסות של רמת גלוקוז או סידן בדם או תגובות פנימיות לטמפרטורות חיצוניות. הומאוסטזיס דורש שמירה על שיווי משקל דינמי פנימי:

• דינמי מכיוון שהוא מסתגל כל הזמן לשינויים שמערכות הגוף נתקלות בהם.
• שיווי משקל מכיוון שתפקודי הגוף נשמרים בטווחים ספציפיים. גם בעל חיים שלכאורה אינו פעיל שומר על שיווי משקל הומיאוסטטי זה.

תהליך הומיאוסטטי

מטרת ההומאוסטזיס היא שמירה על שיווי משקל סביב נקודה או ערך הנקראים נקודה קבועה. אמנם יש תנודות נורמליות מנקודת ההתחלה, מערכות הגוף בדרך כלל ינסו לחזור לנקודה זו. שינוי בסביבה הפנימית או החיצונית נקרא גירוי והוא מזוהה על ידי קולטן; תגובת המערכת היא להתאים את פרמטר הסטייה לכיוון נקודת ההגדרה.

שליטה בהומאוסטזיס

כאשר שינוי מתרחש מחוץ לסביבתו של בעל חיים, יש לבצע התאמה. הקולטן חש את השינוי בסביבה, ואז שולח אות למרכז הבקרה (ברוב המקרים, המוח) שבתורו מייצר תגובה שמאותתת למשפיע. המשפיע הוא שריר (שמתכווץ או מרפה), או בלוטה שמפרישה. אותות ותגובות אלה נשלטים על ידי לולאות משוב אוטונומיות לא מודעות. לולאות משוב שלילי שומרות על הומאוסטזיס. לולאות משוב חיובי דוחפות את האורגניזם רחוק יותר מהומאוסטזיס, אך עשויות להיות נחוצות לתפקודי חיים. לכן, הומאוסטזיס נשלט על ידי מערכות העצבים והאנדוקרינית של יונקים.

סטפוינט

ניתן להתאים את נקודת ההגדרה של המערכת. כאשר זה קורה, לולאת המשוב פועלת כדי לשמור על ההגדרה החדשה. דוגמה לכך היא לחץ הדם: לאורך זמן, הנקודה הנורמלית או הקבועה ללחץ הדם יכולה לעלות כתוצאה מעלייה מתמשכת בלחץ הדם. הגוף כבר לא מזהה את הגובה כחריג, ולא נעשה שום ניסיון לחזור לנקודה הנמוכה יותר. התוצאה היא לחץ דם גבוה באופן קבוע שיכול להזיק לגוף. תרופות יכולות להוריד את לחץ הדם ולהפחית את הנקודה שנקבעה במערכת לרמה בריאה יותר. תהליך זה ידוע כתהליך של שינוי הנקודה שנקבעה בלולאת משוב.

ניתן לבצע שינויים בקבוצה של מערכות איברי גוף כדי לשמור על נקודה מוגדרת במערכת אחרת. זה נקרא התאקלמות. זה קורה, למשל, כאשר בעל חיים נודד לגובה גבוה יותר מזה שאליו הורגל במקור. על מנת להסתגל לרמות חמצן נמוכות יותר בגובה רב יותר, הגוף מגדיל את מספר תאי הדם האדומים המסתובבים בדם כדי להבטיח אספקת חמצן נאותה לרקמות. כדוגמה נוספת להתאקלמות, לחלק מבעלי החיים יש שינויים עונתיים בפרווה שלהם: פרווה כבדה יותר בחורף מבטיחה שמירת חום נאותה, ופרווה קלה יותר בקיץ מסייעת לשמור על טמפרטורת הגוף מלעלות לרמות מזיקות.

טקסט זה עובד מתוך Openstax, Biology 2e, Section 33.3: Homeostasis