С точки зрения химической биофизики, гомеостаз - это состояние, при котором все про­цессы, ответственные за энергетические превращения в организме, находятся в динамиче­ском равновесии. Это состояние обладает наибольшей устойчивостью и соответствует фи­зиологическому оптимуму. Основная роль в установлении гомеостаза принадлежит клеточ­ным мембранным системам, которые ответственны за биоэнергетические процессы и регу­лируют скорость поступления и выделения веществ клетками.

С этих позиций основными причинами нарушения являются необычные для нормальной жизнедеятельности неферментативные реакции, протекающие в мембранах; в большинстве случаев это цепные реакции окисления с участием свободных радикалов, возникающие в фосфолипидах клеток. Эти реакции ведут к повреждению структурных элементов клеток и нарушению функции регулирования. К факторам, являющимся причиной нарушения гомео­стаза, относятся также агенты, вызывающие радикалообразование (ионизирующие излуче­ния, инфекционные токсины, некоторые продукты питания, никотин, а также несбалансиро­ванность питания).

К факторам, стабилизирующим гомеостатическое состояние и функции мембран, отно­сятся антиоксиданты, которые сдерживают развитие окислительных радикальных реакций.

Один и тот же уровень гомеостатических величин в различные возрастные периоды под­держивается за счет различных сдвигов в системах их регулирования. Постоянство уровня артериального давления в молодом возрасте поддерживается за счет более высокого ми­нутного сердечного выброса и низкого общего периферического сопротивления сосудов, а в пожилом и старческом - за счет более высокого общего периферического сопротивления и уменьшения величины минутного сердечного выброса. При старении организма постоян­ство важнейших физиологических функций поддерживается в условиях уменьшения надеж­ности и сокращения возможного диапазона физиологических изменений гомеостаза. Со­хранение относительного гомеостаза при существенных структурных, обменных и функцио­нальных изменениях достигается тем, что одновременно происходит не только угасание, на­рушение и деградация, но и развитие специфических приспособительных механизмов. За счет этого поддерживается неизменный уровень содержания глюкозы в крови, рН крови, ос­мотического давления, мембранного потенциала клеток, холестеринового гомеостаза.