Homeostaasi tarkoittaa elimistön sisäisen tasapainon säätelyä ja ylläpitoa. Tasapainoa ylläpidetään ja säädellään hermostollisesti ja hormonaalisesti.
Hypotalamus on homeostasian säätelykeskus. Elimistö pyrkii häiriön sattuessa palauttamaan tasapainon erilaisten palautejärjestelmien kautta.
Esimerkkejä kehon säätelyjärjestelmistä on
- kehon lämpötila
- natrium-kaliumtasapaino
- kalsiumtasapaino
- glukoositasapaino
Kehon lämpötila
Hypotalamus seuraa kehon lämpötilaa ja tarvittaessa palauttaa sen normaalille tasolle.
Jos kehon lämpötila on liian korkea:
- ihon pintaverenkierto tehostuu, mikä edistää lämmön kulkeutumista ulkoilmaan
- hikirauhaset aktivoituvat erittämään hikeä, jonka haihtuminen viilentää ihoa
- karvannostajalihakset rentoutuvat laskien ihokarvat, mikä estää eristävän ilmakerroksen syntymistä
Jos kehon lämpötila on liian matala:
- hien eritys vähenee
- karvannostajalihakset supistuvat nostaen ihokarvat pystyyn ja luoden eristävän ilmakerroksen
- ihon pintaverenkierto vähenee, mikä vähentää lämmön kulkeutumista
- lihasvärinä tuottaa lämpöä
Natrium- ja kaliumtasapaino
Oikea natrium- ja kaliumatasapaino on tärkeää mm. nestetasapainolle sekä hermosoluille.
Natrium- ja kaliumtasapainoa säätelee munuaiset:
- Jos elimistön veden määrä pienentyy, hypotalamus aktivoi ADH-hormonin erityksen. Tämä vähentää veden eritystä virtsaan palauttaen nestetasapainon oikeaksi.
- Jos verenpaine on liian alhainen, lisämunuainen erittää aldosteronia. Aldosteroni nopeuttaa natrium-ioninen aktiivista kuljetusta munuaistiehyissä vereen. Osmoosin avulla vesi seuraa natrium-ioneja ja palauttaa verenpaineen oikeaksi.
Natrium- ja kaliumtasapainoa ylläpitää negatiivinen takaisinkytkentä: muutos tasapainosta johtaa toimenpiteisiin.
Kalsiumtasapaino
Veren kalsiumpitoisuutta säätelee kilpirauhasen kalsitoniini ja lisäkilpirauhasten parathormoni:
- kalsitoniini vähentää luiden väliainetta hajottavia soluja (osteoklasteja). Näin ollen kalsiumia ei erity vereen ja veren kalsiumpitoisuus veressä pienenee
- parathormoni lisää osteoklastien toimintaa. Ne vapauttavat väliaineeseen sitoutunutta kalsiumia vereen ja veren kalsiumpitoisuus kasvaa
Kalsitoniinia käytetäänkin lääkkeenä luukadossa eli osteoporoosissa.
Glukoositasapaino
Aivot voivat käyttää energianaan vain veressä olevaa glukoosia, joten veren glukoosipitoisuuden säätely on tärkeää.
Glukoosipitoisuutta säätelee haiman alfa- ja beetasolut:
- Jos glukoosipitoisuus on liian matala (esim. viime ateriasta on jo kauan aikaa), alfasolut aktivoituvat erittämään glukagonia. Glukagoni nostaa veren glukoosipitoisuutta vapauttamalla glukoosia pitkäaikaisvarastoista, joihin se on varastoitunut glykogeenina maksasta ja lihaksista
- Jos veren glukoosipitoisuus on liian korkea (heti ruokailun jälkeen), beetasolujen erittämä insuliini laskee sitä. Insuliini laskee verensokeripitoisuutta tehostamalla glukoosin kulkeutumista lihas- ja rasvakudokseen sekä hidastamalla maksan glukoosintuotantoa
Tyypin kaksi diabeteksessa insuliinin vaikutus soluihin heikkenee (insuliiniresistenssi), jolloin veren glukoosipitoisuus on koholla häiriten rasva-aineenvaihduntaa.