Maintaining Homeostasis
内部の環境を安定させるために器官が働く過程は、ホメオスタシスと呼ばれています。 安定した内部環境を維持するためには、常に調整が必要です。 ここでは、人間の器官系が体の恒常性維持に役立っている多くの方法のうち、3つを紹介します。 血液中の二酸化炭素濃度が高くなると、呼吸が速くなる。 肺はより頻繁に息を吐き出し、体から二酸化炭素をより速く除去する。
では、体はどのようにして恒常性を維持しているのでしょうか？ 体内環境の調節は、主にネガティブフィードバックによって行われています。 負のフィードバックとは、ある変数を設定値に近い状態に保つ刺激に対する反応のことです（下図）。 基本的には、設定値から変動したときに「シャットオフ」または「オン」するものです。
例えば、あなたの体には体内サーモスタットがありますね。 冬の日、家ではサーモスタットが部屋の温度を感知し、ヒーターのスイッチを入れたり切ったりして対応します。 あなたの体もこれと同じような仕組みになっています。 体温が上昇すると、皮膚と脳にある受容体が温度変化を感知します。 体温の変化は、脳からの指令の引き金となります。 この指令は、いくつかの反応を引き起こすことができます。 暑すぎる場合、皮膚は汗をかき、皮膚表面付近の血管が拡張します。
ネガティブフィードバックのもう一つの例は、血糖値に関係している。 血中のグルコース（砂糖）濃度が高くなりすぎると、膵臓からインスリンが分泌され、グルコースの吸収と肝臓に貯蔵されるグリコーゲンへの転換が促される。 血糖値が下がると、インスリンの分泌量は少なくなります。 グルコースレベルが低すぎると、グルカゴンという別のホルモンが分泌され、肝臓でグリコーゲンを再びグルコースに変換する。
フィードバック調節。 体温の上昇（刺激）が検出されると（受容体）、信号によって脳が恒常性を保つようになる（反応）。 体温が正常に戻れば、負のフィードバックにより反応が終了する。 このように、刺激-受容体-信号-反応という一連の流れは、体全体で恒常性を維持するために使われています。