ホメオスタシス（Homeostasis）は、生物が外部環境の変化に関わらず、体内の環境を一定の範囲内で安定させるための自己調節機能を指します。これは、生物の生命維持に不可欠なプロセスであり、多くの生物に共通する基本的な原理です。
ホメオスタシスの具体例
- 体温調節:
- 人間や恒温動物は体温を一定に保つためのメカニズムを持っています。例えば、体温が上がりすぎると汗をかき、下がりすぎると震えることで熱を生成し、体温を調整します。
- 血糖値の調節:
- 血液中のグルコース（糖）濃度を一定に保つために、膵臓からインスリンやグルカゴンといったホルモンが分泌されます。食事後に血糖値が上がるとインスリンが分泌されてグルコースが細胞に取り込まれ、血糖値が下がるとグルカゴンが分泌されて肝臓からグルコースが放出されます。
- 血圧の調節:
- 血圧を一定に保つために、血管の収縮や拡張、心拍数の調整などが行われます。これにより、体の各部に適切な血流が維持されます。
- 酸・塩基平衡（pHバランス）の維持:
- 血液のpHを7.4前後に保つために、呼吸や腎臓による酸の排出や炭酸水素イオンの調整が行われます。
ホメオスタシスのメカニズム
ホメオスタシスの維持には、以下のような要素が関与します：
- センサー（受容器）:
- 体内の状態を感知し、変化を検出する役割を果たします。例えば、体温センサーは温度の変化を感知します。
- 制御センター（統合機構）:
- センサーからの情報を受け取り、必要な対応を決定する役割を担います。例えば、脳の視床下部は多くのホメオスタシス機能を統合して制御します。
- エフェクター（効果器）:
- 制御センターからの指示を受けて、体の状態を調整する役割を果たします。例えば、汗腺は制御センターの指示に従って汗を分泌します。
ネガティブフィードバックとポジティブフィードバック
ホメオスタシスは、主にネガティブフィードバック（負のフィードバック）によって制御されます。
- ネガティブフィードバック:
- 系の出力がその原因を抑制するように働くメカニズムです。例えば、体温が上昇すると、体温を下げるためのプロセスが起動し、体温が下がるとそのプロセスが停止します。
- ポジティブフィードバック:
- 系の出力がその原因を増幅するように働くメカニズムです。通常はホメオスタシスの維持には用いられませんが、例えば、血液の凝固反応や出産時の陣痛の強化にはポジティブフィードバックが関与しています。
ホメオスタシスの重要性
ホメオスタシスは、生物が外部環境の変化に対応し、内部環境を安定させることで生存と健康を維持するために極めて重要です。ホメオスタシスの機能が破綻すると、体調不良や病気を引き起こす可能性があります。
例えば、糖尿病はホメオスタシスの一例として、血糖値の調整機能が損なわれることによる病気です。また、高血圧は血圧の調整機能の異常によるものです。
