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항상성은 비교적 안정된 내적 상태를 유지하는 것으로 인체의 세포들은 그들의 환경이 안정상태에 있을때 생존가능하다. 온도, 염도, 산도, 물의 양과 압력, 산소농도, 다른 생존 조건들도 적절한 범위내에 있어야 유지가 가능하다.

인체는 내적 환경 상태를 유지하기 위해 열공급, 산소 공급처 역할을 한다. 인체는 이러한 안정성을 유지하거나 회복하기 위해 지속적으로 작용해야 한다. 자가조절이 이루어지기 위해 매우 복잡하고 통합된 상호조절 시스템이 요구된다.

이런 조절 시스템의 기본적인 유형이 되먹임고리(피드백 로프)이다. 먼저 음성되먹임기전의 예로 온도센서로 작용하는 신경종말은 체온을 비교하는 뇌의 조절중추로 정보를 제공하고 추위에 대한 반응으로 뇌는 근육의 떨림을 유발하는 신경신호를 보낸다.

근육의 떨림은 체온을 올릴수 있는 열을 생산하고 되먹임신호에 의해 정상체온이 되면 뇌는 떨림을 멈추게 한다. 우리몸의 상태를 반대나 부정적으로 변화시키기 때문에 음성되먹이기라고 불린다. 즉 인체 대부분의 항상성 조절고리는 정상으로 되돌아가는 역변화로 상태를 안정시키기 때문에 음성되먹이기가 된다.

예로 운동하는 동안 근육이 산소를 사용하여 혈중산소 농도저하가 초래되면 우리몸은 호흡을 증가시켜 혈중산소를 정상으로 되돌린다. 체액의 양이 정상보다 많을 때 평소보다 많은 양의 소변이 배설된다. 이와는 반대로 양성 되먹이기 기전이 존재하는데 역시 우리몸에 유익한 정상적인 기능을 한다.

이 기전은 자극성이 있으며 일어나는 변화를 일시적으로 증폭시키거나 강화시킨다. 무엇인가가 이 과정을 멈출때까지 점차 그 반응속도가 증가한다. 예로 출산 직전 자궁수축력이 빠르게 증가하는 것이 있다. 또한 혈액응고를 위해 마개 형태의 혈소판이 서로 매우 빠르게 들러 붙기도 한다. 길게보면 이러한 정상적인 양성되먹이기 과정은 내부 환경의 항상성을 유지하도록 돕는다. 인체에서 항상성 유지는 완전히 변함없는 상태가 아니라 다소 정상에 가깝게 상태가 변하는 것이다.

이러한 항상성 기능이 아동기에는 점차 효율이 증가하여 성인초기에 최대 효과를 나타내며 성인후기나 노년기에는 점차적으로 효율이 감소된다.

류재문프로필: 전남과학대학교 초빙교수. 중국해부연수팀장 연구실: 062-236-3114 010-2640-3029