Para que un organismo muestre una función celular normal es necesario que la composición intracelular, con respecto al agua, el pH, las moléculas pequeñas, los iones, etc., se mantenga dentro de intervalos específicos. Este mantenimiento se equilibra mediante el intercambio a través de la membrana dentro y fuera de la célula. El cuerpo humano tiene muchos sistemas diferentes diseñados para mantener los rangos, tanto dentro de la célula como dentro del organismo en su conjunto, un tema que se desarrollará más a fondo este semestre.

Como introducción, una de las características que definen a los animales de sangre caliente, como los humanos, es la capacidad de mantener una temperatura corporal central diferente de la temperatura ambiental. La temperatura media del cuerpo humano es de alrededor de 37°C (98,6 °F) más o menos un grado en cualquier dirección, dependiendo de la hora del día y de la persona. El cuerpo utiliza una cantidad considerable de energía para garantizar que esta temperatura se mantenga relativamente constante; a este valor de temperatura (98,6 °F) lo llamamos el punto de ajuste de la temperatura corporal. En todo el cuerpo se encuentran diferentes puntos de ajuste para los diferentes sistemas. Por ejemplo, el punto de referencia para la glucosa (azúcar en sangre) es de 85 mg/dl y el valor de referencia para el sodio extracelular es de 142 mmol/L. El cuerpo utiliza una variedad de órganos y sistemas orgánicos para ayudar a garantizar que ciertas variables se mantengan lo más cerca posible de su valor nominal o al menos dentro de un rango normal. Por ejemplo, sin la ayuda de la ropa, el cuerpo humano tiene una capacidad extraordinaria para mantener la temperatura corporal variable entre 98 °F y 100 °F, incluso cuando se coloca en condiciones ambientales que oscilan entre 68 °F y 130 °F. ¿Cómo se mantiene el cuerpo caliente a 68 °F y fresco a 130 °F? Para mantenerse caliente, el cuerpo puede acelerar el metabolismo, desviar el flujo sanguíneo de la superficie o provocar escalofríos en los músculos. Estos mecanismos actúan para generar o conservar el calor. Por supuesto, también podríamos usar nuestras capacidades cognitivas superiores y ponernos algo de ropa.

Por el contrario, para mantenerse fresco, el cuerpo libera gotas de agua en la superficie de la piel, formando sudor, que actúa para disipar el calor a medida que el agua se evapora. Algunos animales que viven en el desierto han adaptado la capacidad de permitir que su temperatura central aumente sin sudar para conservar el agua. Así es como los camellos conservan el agua; permiten que su temperatura corporal aumente de 93,2 °F a 102,2 °F (34 °C a 39 °C) durante el calor del día. ¡Se ha observado que las camellas preñadas pasan 16 días sin beber agua sin sudar ni jadear! Uno de los que mejor se adapta al desierto es el órix árabe, ¡con oscilaciones de temperatura central de hasta 107,6 °F (42 °C)!

Quizás lo más interesante es que la sudoración (o la falta de sudoración), los escalofríos y los desvíos del flujo sanguíneo ocurren automáticamente; en otras palabras, no los controlamos conscientemente; simplemente parecen ocurrir. Esta propiedad automática del cuerpo humano para regular las variables fue observada y definida por Claude Bernard en 1854. Luego, en 1926, Walter Cannon denominó homeostasis a este proceso. La homeostasis, como muchas palabras científicas, es de origen griego, donde homeo significa "similar o igual" y stasis significa "quedarse quieto o permanecer igual". La homeostasis, por definición, es la capacidad del cuerpo para mantener unas condiciones internas relativamente estables (entorno interno) aunque el mundo exterior (entorno externo) esté cambiando. El entorno interno se define como el líquido que rodea a las células.

Como se explicará, el cuerpo humano sufre una multitud de interacciones altamente complejas para mantener la homeostasis al garantizar que los sistemas funcionen para mantener diferentes variables dentro de sus rangos normales. Estas interacciones son esenciales para la supervivencia del organismo. La incapacidad de mantener la homeostasis puede provocar la muerte o enfermedades como la diabetes, la deshidratación, la hipertermia e incluso reacciones alérgicas.