ארבע התכונות של תותח ההומאוסטזיס

הומאוסטזיס מתאר את התהליך שבו אורגניזמים מקיימים באופן פעיל את המצב היציב (או יציב למדי) של התנאים הדרושים להישרדותם. הומאוסטזיס יכול להתייחס לתהליכים המתרחשים באורגניזם בודד, כגון שמירה על טמפרטורה יציבה או איזון של חומרים מזינים חיוניים. הומאוסטזיס יכול להתקיים גם במובן רחב יותר, בהתייחס לכוחות אקולוגיים או כוחות חברתיים.

המונח "הומאוסטזיס", כמו גם עקרונותיו הנלווים, הוצע בתחילה על ידי הפסיכופיזיולוג האמריקאי וולטר ברדפורד קנון. קנון פיתח את עקרונות ההומאוסטזיס שלו, המבוססים בין השאר על עבודת התפיסה של קלוד ברנרד של "milieu interieur", שהציג את מושג שיווי המשקל של התאים אל מול החיצוני כוחות. קנון התאים את הרעיון הזה לאורגניזמים בכללותם, הן מבחינה פיזיולוגית והן מבחינה פסיכולוגית.

העיקרון הראשון של ההומאוסטזיס שמספק קנון הוא שכל האורגניזמים החיים מפגינים קביעות. כלומר, יש להם סביבה פנימית יציבה ועקבית יחסית בתוך מערכת פתוחה. עקרון ההומאוסטזיס מחייב גם את התפיסה כי חייבים להיות כמה מנגנונים בעבודה המאפשרים לאורגניזמים לשמור על קביעות זו.

על מנת שהקביעות תישאר בתוך אורגניזם, יש להתמודד עם כל שינוי - מכוחות פנימיים או חיצוניים - בהתנגדות לשינוי. על מנת לשמור על מצב יציב, לדבר חי הנוטה לעבר שינוי חייבים להיות גורמים אוטומטיים העומדים בפני שינוי זה. לדוגמא, עלייה בטמפרטורת הגוף מתמודדת אוטומטית עם מנגנונים ביולוגיים (כגון הזעה ליצירת אידוי לחות על העור) הפועלים להחזרת הגוף לקבוע יותר טֶמפֶּרָטוּרָה.

עוד העלה תותח כי המצב ההומאוסטטי נקבע על ידי מערכת ויסות המורכבת מ מספר מנגנונים שיתופיים הפועלים לשמירה על הומאוסטזיס באמצעות סימולטני או רצף מעשים. דוגמה לכך היא ויסות הסוכר בדם בגוף על ידי אינסולין, גלוקגון והורמונים משלימים אחרים. זה דורש כמה מנגנוני פעולה, שכולם פועלים יחד כדי לשמור על הרמות המתאימות.

העיקרון הסופי של ההומאוסטזיס שקנון מציע, הוא שלמרות שתהליך ההומאוסטזיס הוא אוטומטי, הוא אינו מתרחש באופן אקראי או במקרה. תותח טוען במקום שההומאוסטזיס הוא התוצאה הסופית של ממשל עצמי מאורגן של אורגניזם.