הומאוסטאזיס

הוֹמֵאוֹסְטָזִיס או מַצַּב אִזּוּן או מצב יציב (מיוונית: Homeostasis) הוא היכולת של האורגניזם לשמור על סביבה פנימית יציבה למרות השינויים שחלים בסביבה החיצונית. זהו שם גג למכלול של תהליכים ביולוגיים, אשר הודות להם גוף חי שומר על היציבות של סביבתו הפנימית גם כאשר שינויים חלים בסביבה החיצונית לו.

למונח ניתנה גם משמעות בתחום הפסיכולוגיה, כאשר זיגמונד פרויד טען כי האדם שואף להגיע לאיזון נפשי ובכך, להגיע בעצם ל"הומאוסטזיס פנימי"[1].

העיקרון

יציבות הסביבה הפנימית היא תנאי לעצם קיומנו כיצור חי. בכל התאים החיים שוררים תנאים שונים במידה מסוימת מאלה ששוררים בסביבתם. ביצורים חד-תאיים, ההבדל בין פנים התא לסביבה מתבטא בריכוזים של חומרים מומסים כגון מלחים, חומצות אמינו, סוכרים ומומסים אחרים, שהם שונים בתוך התא מהריכוזים שלהם מחוץ לתא. ביצורים רב-תאיים, התאים הבודדים לא באים במגע עם הסביבה החיצונית. ריכוזי החומרים נשמרים בהם הודות לפעילות של מנגנונים פיזיולוגים של הגוף השלם. מדובר בעיקר ברמות קבועות למדי, בתוך גבולות צרים, של ריכוז מלחים וסוכר, וכן בשמירה על הנפח הכללי של נוזלי הגוף. לדוגמה, ריכוז הגלוקוז בדמו של אדם בריא יכול לנוע בין 80 מ"ג לכל 100 סמ"ק דם, לבין 120 מ"ג לכל 100 סמ"ק. ריכוז של יונים כגון נתרן, אשלגן, סידן נשמרים בגבולות צרים יותר. אצל עופות ויונקים, ההומאוסטזיס מתבטא גם בשמירה על חום גוף קבוע בתוך גבולות צרים מאוד. טמפרטורת גוף תקינה של אדם בריא יכולה לנוע רק בעשיריות של מעלה סביב 37 מעלות צלזיוס, וסטייה של מעלה שלמה, ל-38 מעלות היא כבר עדות למחלה; בעוד שטמרפטורת האוויר סביבו יכולה להתנודד בין ערכים הרבה מתחת ל-0 ועד 40 מעלות ויותר. עם זאת, טמפרטורת גוף קבועה אינה חלק מההומאוסטזיס בכל שאר קבוצות היצורים החיים, הצמחים והפטריות.

השמירה על סביבה פנימית יציבה מתאפשרת הודות לפעולתם של מנגנוני משוב ביולוגים בגופם של יצורים חיים. כאשר חלה סטייה מהערך התקין, למשל, עלייה בריכוז מלחים בדם מעל למצב התקין, פועלים מנגנונים שונים להחזרת הריכוז לערכו התקין המנגנונים הם, ככלל, משני סוגים: פיזיולוגיים והתנהגותיים. מנגנון פיזיולוגי לדוגמה הוא מערכת תגובה הורמונלית המביאה לצמצום ניכר של כמות השתן הנוצרת בכליות - דבר המגדיל את כמות המים המוחזרים מהכליות לדם ובכך מקטינים את ריכוז המלח בדם. מנגנון התנהגותי מופעל על ידי תאי חישה רגישים בכלי הדם, המגרים את מנגנון הצמא במוח וגורמים לבעל החיים הצמא לשתות. זו רק דוגמה אחת. ירידה של ריכוז הגלוקוז בדם יכולה לעורר מספר תגובות שונות: מערך הורמונלי הגורם להפיכה של הרב סוכר גליקוגן שאגור בכבד, לגלוקוז; תהליך דומה מתרחש בשרירים, וכן, גירוי למערכת העצבים מעורר תחושת רעב ודחף לאכילה. כדי לקיים את פעילות כל מנגנוני ההומאוסטזיס יש צורך באנרגיה, וזו מופקת מהמזון, בתהליכי נשימת התאים.