Homöostase

Homöostase bezeichnet die Fähigkeit eines Lebewesens, innere Bedingungen wie Temperatur, pH-Wert, Wasser- und Elektrolythaushalt, Blutzuckerspiegel und weitere Größen trotz veränderter äußerer Bedingungen stabil zu halten. Der Begriff stammt aus dem Griechischen (etwa „gleich bleibender Stand“) und wurde durch Claude Bernard mit dem Milieu intérieur geprägt; Walter Cannon popularisierte die Bezeichnung und das Prinzip der Regelsysteme durch negative Rückkopplung.

Das Grundprinzip der Homöostase besteht in Sensoren, Integratoren und Effektoren. Sensoren erfassen Abweichungen von Sollwerten (z. B. Temperatur, Osmolarität, pH). Integratoren, vor allem im Zentralnervensystem wie dem Hypothalamus, vergleichen Ist- und Sollwerte. Effektoren setzen Korrekturmaßnahmen um, etwa Anpassungen der Enzymaktivität, Hormonsekretion, Muskelaktivität oder Gefäßweite. Die häufigste Form der Regulation erfolgt durch negative Rückkopplung: Abweichungen lösen Gegenregeln aus, die den ursprünglichen Zustand wiederherstellen. Positive Rückkopplung kommt seltener vor und verstärkt eine Veränderung (z. B. Blutstillung, Geburt).

Typische Beispiele der Homöostase sind die Aufrechterhaltung der Körpertemperatur um ungefähr 37 °C, die Osmoregulation, der Säure-Basen-Haushalt, der Blutzuckerspiegel und der Blutdruck. Die Temperaturregulation erfolgt durch Maßnahmen wie Schwitzen und Hautgefäßdilatation bei Hitze bzw. Zittern und Gefäßverengung bei Kälte. Die Wasser- und Elektrolytregulation erfolgt über Nierenfunktion und Hormone wie ADH; die Blutzuckerregelung über Insulin und Glukagon; der Säure-Basen-Haushalt durch Atmung und renale Prozesse.

Allostase bezeichnet dagegen die dynamische Anpassung der Regulation in Reaktion auf Stress, wobei Sollwerte neu justiert werden. Langfristig kann dies zu einer allostatischen Belastung führen, die mit Gesundheitsrisiken assoziiert ist. Die klassische Sichtweise der Homöostase betont Stabilität, während Allostase Flexibilität in wechselnden Umgebungen beschreibt.