Використовуваний у фізіології термін « гомеостаз »Означає підтримку відносного сталості внутрішнього середовища організму. В принципі гомеостатична функція властива всім органам і тканинам. Наприклад, легені забезпечують поповнення запасів витрачається клітинами кисню упозаклітинної рідини, нирки відповідають за сталість іонного складу, шлунково-кишковий тракт - за забезпечення організму поживними речовинами.
Значна частина цієї статті присвячена способам підтримання гомеостазу різними органами і тканинами. Спочатку обговорюються різні функціональні системи та їх роль у підтримці гомеостазу, потім коротко викладаються основні уявлення про регуляторних механізмах організму, завдяки яким ці системизабезпечують функціонування один одного.
Позаклітинна рідина мігрує від одних ділянок організму до інших в два етапи. Перший етап являє собою циркуляцію крові по судинах, другий - рух рідини між капілярами і міжклітинним простором.
В стані спокою час кругообігу крові в організмі складає приблизно 1 хв, а при високій активності кров встигає обернутися за той же часприблизно 6 раз.
Рух крові по капілярах забезпечує постійний обмін між плазмою і міжклітинної рідиною. Стінки капілярів проникні для більшості речовин, що знаходяться в плазмі, за винятком білків, тому з крові в міжклітинний простір і назад дифундує велику кількість рідини і розчинених в ній речовин (на малюнку показано стрілками). Даний дифузійний процес викликаний броунівським рухом частинок як плазми,так і міжклітинної рідини. Іншими словами, рідину і розчинені молекули безперервно рухаються в плазмі і міжклітинної рідини у всіх напрямках, внаслідок цього проникають через пори капілярів. Дифузія практично будь-якої речовини з капіляра в клітку відбувається за лічені секунди, оскільки відстань від капілярів до клітин в більшості випадків не перевищує 50 мкм. Таким чином, позаклітинна рідина, що складається з плазми і міжклітинної рідини, постійно перемішується, підтримуючи практично повну однорідність в будь-якому відділі організму.
Дихальна система. Проходячи через альвеоли, кров поглинає необхідний клітинам кисень. Товщина альвеолярних мембран (перегородок між просвітом альвеол і капілярів) складає всього 04-20 мкм. Через пори цих мембран кисень дифундує в кров за рахунок броунівського руху подібно до того, як відбувається дифузія іонів і води через стінки тканинних капілярів.
Шлунково-кишковий тракт. Великий об'єм крові, що перекачується серцем, проходить через стінки шлунково-кишкового тракту. Тут в кров всмоктуються розчинені живильні речовини, включаючи вуглеводи, жирні кислоти і амінокислоти, які утворюються при перетравленні їжі. На сьогоднішній день існує саме різне медичне обладнання для діагностики патології шлунково-кишкового тракту призводить до порушення гомеостазу.
Печінка і інші органи, Що виконують в основному метаболічну функцію. Далеко не всі всосавшиеся через стінку шлунково-кишкового тракту речовини можуть використовуватися клітинами в тому вигляді, в якому вони надійшли в кров. Печінка, змінюючи хімічний склад багатьох з цих речовин, переводить їх у більш зручну для засвоєння клітинами форму, інші органи і тканини, в тому числі ліпоціти, слизова шлунково-кишкового тракту, нирки, залози внутрішньої секреції, також сприяють зміні складу цих речовин або запасають їх, поки в них не виникне потреба.
Опорно-руховий апарат. Іноді можна почути запитання: яким чином опорно-руховий апарат забезпечує гомеостатичні функції організму? Відповідь очевидна і проста: без м'язів тіло не здатне виявитися в потрібному місці в потрібний час для отримання їжі. Крім того, опорно-руховий апарат дозволяє уникнути небажаної дії факторів навколишнього середовища, здатних швидко зруйнувати організм з усіма його гомеостатичними механізмами.
Видалення кінцевих продуктів обміну. Виведення вуглекислого газу легкими. Одночасно із захопленням кисню кров'ю в легенях відбувається вивільнення вуглекислого газу з крові в альвеоли. Під час дихальних рухів вуглекислий газ з легких переноситься в атмосферу. Вуглекислий газ - найбільш поширений з усіх кінцевих продуктів обміну.
Нирки. Більшість інших непотрібних клітинам речовин видаляються з плазми при проходженні крові через нирки. До цих речовин відносять кінцеві продукти клітинного метаболізму, в тому числі сечовину і сечову кислоту, а також надлишок іонів і води, що надходять з їжею і здатних накопичуватися в позаклітинній рідині.
Функція нирок полягає в фільтрації великого обсягу плазми через клубочки в просвіт канальців з подальшою реабсорбцией в кров потрібних організму речовин: глюкози, амінокислот, необхідної кількості води і різних іонів. Більшість непотрібних організму сполук, особливо сечовина, реабсорбуються гірше і тому з канальцев потрапляють безпосередньо в кінцеву сечу.