Жива бића су стално изложена мноштву надражаја. Због тога је потребно имати механизми хомеостатске регулације способни за одржавање унутрашње стабилности.
Хомеостаза и унутрашње окружење
Средином 19. века француски физиолог Цлауде Бернард је уочио постојаност унутрашњег окружења у којој су биле распоређене ћелије организама, пред променљивим својствима спољашњости.
Скоро век касније, амерички физиолог В.Б. Цаннон је установио да је ова равнотежа резултат низа физиолошких механизама способни да одрже низ концентрација или унутрашњих вредности неопходних за опстанак.
Цанон је предложио терминхомеостазада се односи на 'стабилан' карактер унутрашњег окружења, за разлику од спољних флуктуација. Парадоксално, сложеност ових физиолошких процеса лежи у сталној саморегулаторној динамици.
Механизми хомеостатске регулације
Ћелије живих бића одржавају своју одрживост само у одређеним распонима температура, пХ, јонских концентрација и хранљивих материја према врсти. Али ипак, организми зависе од променљивог спољног окружења да би добили материју и енергију неопходну за унутрашњу равнотежу.
Тхе механизми хомеостатске регулације Они се могу класификовати у:
- Негативне повратне информације: јавља се када је вредност променљиве већа или нижа од оне потребне за функционисање одређеног процеса или физиолошког механизма. Као одговор, активира се регулаторни механизам који инхибира синтезу наведене варијабле или смањује њено дејство.
Регулација нивоа глукозе у крви или одржавање телесне температуре неки су од биолошких процеса који се регулишу на овај начин.
- Позитивне повратне информације: ређи од претходног механизма, доприноси повећању процеса или функције.
Јавља се у почетним фазама акционог потенцијала, када мала деполаризација мембране плазма ћелија генерише отварање натријумових канала који, по уласку у унутарћелијски простор, изазивају отварање више натријумових канала. На овај начин постиже се већа ћелијска деполаризација. Такође би постојала позитивна регулација у раним фазама овулације.
- Префеединг: механизам који омогућава организму да предвиди врло вероватне догађаје. Може бити и негативне и позитивне природе и углавном се истичу у метаболичким ланцима и процесима комуникације и координације неурона.
Повећање брзине откуцаја срца у тренуцима прије неизбјежног физичког напора или чак функционирања самог малог мозга, који, предвиђајући стање неуромишићног система након почетка кретања, може извршити неопходне нервне наредбе.
Хомеостаза и алостаза
Након што је хомеостатичка теорија којом су Бернард и Цаннон оправдали стабилност и функционисање унутрашњег окружења била изложена, 1988. године неуронаучник Стерлинг предложио је супротно гледиште или, како је касније откривено, комплементарно хомеостатској регулацији: алостазу.
Алостаза је регулаторни механизам који, за разлику од хомеостатске равнотеже, предлаже да организми, како би се носили са сметњама из спољашњег окружења, мењају постојаност унутрашњег окружења. Пример се јавља са крвним притиском, који варира између виших или нижих вредности у зависности од специфичног спољашњег стања и, ако се одржава константним, изазвао би смрт појединца.
Ова идеја је на крају навела МцЕвена да предложиалостаза као процес који је активно одржавао хомеостазу. Односно, одржавао је стабилност унутрашњег окружења кроз промене.