內環境理化性質的相對恒定狀態。又稱自穩態。維持整個機體正常生存的必要條件。1929年由美國生理學傢W.B.坎農首次提出穩態的概念。內環境理化性質的相對恒定不是指其固定不變,而是可變但又相對穩定的狀態,是一種波動於機體可接受範圍內的動態平衡。例如,正常人的體溫波動於37℃上下,但每天波動幅度不超過1℃。穩態是生理學最重要的基本概念之一,其理論已廣泛用於對細胞、器官系統及整個機體不同水準上的各種生理功能相對穩定的研究描述中。

  維持內環境穩態是機體自我調節的結果。細胞在正常新陳代謝過程中不斷消耗內環境中的氧和營養物質並排出代謝終產物,可引起內環境穩態的破壞;外界環境因素的改變,也可擾亂內環境的穩態。因此,在神經系統和激素的調節下,分別通過呼吸系統、消化系統和泌尿系統的活動而維持細胞外液中的氧、二氧化碳、各種營養物質及代謝產物含量的相對穩定。在此過程中,通過循環系統的作用使血液不斷循環於全身,在各臟器間起物質運輸作用。此外,內環境穩態的維持還有賴於運動系統的活動,使機體能夠尋覓營養物質並脫離不良環境和危險境地。在穩態維持的調節中,神經系統和激素不僅對機體各系統的活動進行協調整合,其自身的活動和激素水平也需保持穩態。

  保持穩態的各種調節作用,在細節上雖各有不同,但其調節過程有共同規律。20世紀50年代,生理學傢將控制論原理應用於研究生物穩態的調節研究中,揭示瞭負反饋調節在維持穩態的過程中所起的重要作用。一個穩態系統通常由調節變量、感受器、調定點、調節中樞、效應器等組成。調節變量也就是機體需要保持恒定的某一生理參數。例如,當環境溫度降低而引起機體內部體溫降低時,可通過溫度感受器的監測把體溫變化信息反饋到體溫調節中樞,在此與調定點所設定的正常體溫水平(37℃)進行比較,經體溫調節中樞的整合,再發出控制指令分別調節產熱裝置和散熱裝置(效應器)的活動,使機體產熱增多和散熱減少,體溫升至調定點設定的37℃正常水平。在某些情況下,生理功能的動態穩定水平可以向上或向下調整,從而建立新的平衡。例如,細菌感染時體溫調定點可上移,此時體溫將在高水平上維持平衡,出現發熱;而冬眠時代謝活動降低,體溫下降。由於負反饋調節總是要在調節變量出現偏差後才被發動,又易因矯枉過正而產生一系列波動,故機體穩態的維持還需其他調節方式的參與。前饋調節是維持穩態的另一重要途徑。例如,皮膚上存在有溫度感受器可感知外環境溫度的變化。當外環境溫度降低時,可通過這些感受器把信息傳輸到中樞,引起產熱增加和散熱減少,從而避免寒冷引起機體內部溫度下降,保持瞭體溫的相對穩定。這一代償性體溫調節反應在寒冷環境引起機體內部溫度變化前即被啟動,為前饋調節。因此,前饋調節具有預見性,比負反饋調節更迅速、更準確,避免負反饋調節的滯後和波動兩項缺陷,更有利於穩態的維持。