Homeostaza to fundamentalna cecha charakterystyczna dla wszystkich organizmów żywych, której istotą jest utrzymanie stałych i optymalnych warunków wewnątrz organizmu, co umożliwia efektywne funkcjonowanie na poziomie fizjologicznym. Ta nieustanna kontrola i regulacja różnego rodzaju procesów chemicznych czy fizycznych ma za zadanie zapewnić prawidłowe warunki dla działania całego systemu.
Zarówno w literaturze naukowej, jak i potocznej, homeostazę powszechnie kojarzy się z wewnętrzną równowagą organizmu. Jej głównym celem i wyzwaniem ewolucyjnym jest minimalizacja procesów potrzebnych do przetrwania przy jednoczesnej maksymalizacji korzyści. Ciekawym przykładem jest tutaj ludzki organizm, który charakteryzuje się stabilnym zakresem temperatury, oscylującym wokół jednego stopnia. Inaczej jest w przypadku zwierząt zmiennocieplnych, które muszą polegać na zdobywaniu ciepła z otoczenia, a tempo ich metabolizmu jest uzależnione od warunków środowiska.
Niemniej jednak, homeostaza to nie tylko kwestia temperatury ciała. Zasada tej regulacji dotyczy również takich aspektów jak ciśnienie krwi, pH narządów czy stężenie glukozy we krwi. Wszystkie te parametry muszą być przez organizm nieustannie monitorowane i regulowane. Zaburzenie tego mechanizmu może mieć poważne, a nawet katastrofalne skutki dla zdrowia.
Wśród licznych rodzajów homeostazy, na szczególną uwagę zasługują dwa – zarówno ze względu na swoją rolę, jak i procesy, które regulują. Pierwszym z nich jest utrzymanie odpowiedniego poziomu kwasowości, czyli homeostaza kwasowo-zasadowa. Zakłócenie równowagi pH krwi (które wynosi od 7,35 do 7,45) prowadzi do trudności w usuwaniu dwutlenku węgla i produktów przemiany materii. Utrzymywanie prawidłowego pH zapewniają buforujące cząstki chemiczne oraz odpowiednie procesy rozkładu i wydalania jonów.
Drugim istotnym elementem jest homeostaza glukozy, czyli utrzymanie stałego stężenia cukru prostego we krwi – glukozy. Ta substancja jest kluczowym źródłem energii dla komórek wszystkich organizmów oddychających tlenem. Równowaga między poziomem glukozy we krwi jest kontrolowana przez działanie dwóch przeciwstawnych hormonów – insuliny i glukagonu. Gdy poziom glukozy we krwi spada, glukagon stymuluje przemianę glikogenu w glukozę, natomiast podwyższony poziom glukozy skutkuje działaniem insuliny, która przekształca nadmiar glukozy w glikogen.