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Homeostase é a capacidade do organismo de apresentar uma situação físico-química característica e constante, dentro de determinados limites, mesmo diante de alterações impostas pelo meio ambiente.
Para conservar constante as condições da vida, o organismo mobiliza os mais diversos sistemas, como o sistema nervoso central, o endócrino, o excretor, o circulatório, o respiratório etc.
Em 1859 o fisiologista francês Claude Bernard disse que todos os mecanismos vitais, por mais variados que sejam, não têm outro objetivo além da manutenção da estabilidade das condições do meio interno.
Em 1929, W. B. Cannon chamou essa estabilidade de homeostase (do grego homoios -"o mesmo" e stasis -"parada"). Ele não se referia a uma situação estática, mas a algo que varia dentro de limites precisos e ajustados. Esses limites de variação e os mecanismos de regulação constituem boa parte do estudo da Fisiologia.
Homeostase de oxigênio para as células
Nas grandes altitudes (Andes, Alpes, Pireneus, Himalaia), o oxigênio do ar atmosférico está mais rarefeito. A atividade respiratória dessas pessoas nesses lugares torna-se insuficiente dentro do rítmo normal. Para compensar essa dificuldade, o organismo lança mão de um meio homeostático: intensificação do rítmo respiratório e depois, lentamente, maior produção de hemácias, que são logo lançadas na circulação sanguínea. Com uma taxa de hemácias maior, o indivíduo consegue reter eficientemente nos pulmões, o pouco O² que o ar lhe oferece.
Homeostase do Metabolismo celular
A composição química do meio interno não deve sofrer alterações. Logo, os produtos neoformados que surgem ao fim metabolismo celular (CO², ureia, amônia, ácido úrico, uratos, creatinina, etc.) têm de ser descartados prontamente. Isso é feito pelos pulmões (CO²), pelas glândulas sudoríparas e sebáceas mas, principalmente pelos rins.