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L'homéostasie est le processus biologique qui préserve la stabilité interne face aux changements externes. Dans les systèmes vivants, il peut s'appliquer à des cellules individuelles ou à des organismes entiers, et peut faire référence à des équilibres physiologiques spécifiques, tels que le contrôle acido-basique, ou à l'équilibre général du corps dans son ensemble.
Dans tout système nécessitant un état stable, les perturbations déclenchent des réponses qui contrecarrent le changement. Par exemple, un niveau élevé de sodium dans les fluides corporels envoie un signal au cerveau, qui déclenche la soif. L'eau potable rétablit la concentration de sodium à sa plage normale. Ce modèle classique est motivé par une rétroaction négative :une réponse qui s'oppose au stimulus initial pour ramener une variable vers un point de consigne cible.
Considérons un thermostat domestique réglé à 65°F (18°C). Si la température descend en dessous de ce seuil, le thermostat active le système de chauffage. Une fois la température souhaitée atteinte, le système s'arrête. Cet exemple quotidien illustre les cinq composants essentiels de tout système homéostatique :
Au niveau microscopique, les cellules – les unités fondamentales de la vie – utilisent toute une série de mécanismes pour maintenir leurs conditions internes. Les cellules bactériennes, par exemple, sont des organismes entiers, mais leur survie dépend toujours des contrôles homéostatiques. La membrane plasmique est au cœur de ce processus :les canaux ioniques et les pompes régulent les concentrations d'électrolytes critiques tels que le calcium, le sodium et le potassium, garantissant ainsi le bon déroulement des fonctions cellulaires.
La physiologie humaine est une classe de maître en matière de précision homéostatique, avec plusieurs systèmes travaillant de concert pour préserver l'équilibre :
