يتناول هذا الملف الموضوعات المختارة من المستوى العالي/المستوى المنخفض للمادة التي تمت دراستها لأول مرة في 2025؛ وهو لا يمثل المنهج الدراسي بأكمله.
المتطلبات المسبقة: الهرمونات والإشارة الخلوية من D.3.1–D.3.2، والنسب المئوية من الرياضيات.
الأمثلة أصيلة ومخترعة: فهي ليست قياسات حقيقية أو تحقيقات طلابية فعلية.
37.2
الاستتباب
ما الذي قد يفسر هذه الملاحظة؟
بعد وجبة كبيرة يقفز سكر الدم، ومع ذلك يعود خلال ساعة تقريباً إلى مستواه الأصلي — وحتى بعد ليلة بدون طعام لا ينهار. ماذا يحافظ على استقراره؟
بنِ النموذج
التوازن الداخلي هو الحفاظ على بيئة داخلية شبه ثابتة حول نقطة ضبط. يعمل بنظام التغذية الراجعة السلبية: كاشف يلاحظ التغيير، ومركز تحكم يقارنه بنقطة الضبط، وعضو منفذ ينتج استجابة تعاكس التغيير.
بالنسبة للجلوكوز الدم: عندما يرتفع، يفرز البنكرياس الإنسولين، الذي يجعل خلايا الكبد والعضلات تمتص الجلوكوز وتخزنه على شكل جلايكوجين، sehingga ينخفض الجلوكوز. عندما ينخفض الجلوكوز أقل من اللازم، يُحفّز الجلوكاجون الكبد لتحويل الجلايكوجين مرة أخرى إلى جلوكوز، sehingga يرتفع. يتكيف إفراز الهرمون من خلال التغذية الراجعة السالبة عندما يعود الجلوكوز نحو نطاقه المعتاد.
توازن داخلي: الحفاظ على بيئة داخلية شبه ثابتة حول نقطة ضبط؛ تغذية راجعة سلبية: حلقة تحكم تكون فيها الاستجابة معاكسة للتغيير الأصلي; أنسولين: الهرمون الذي يخفض سكر الدم عن طريق تعزيز الامتصاص والتخزين; جلوكاجون: الهرمون الذي يرفع سكر الدم بإطلاق الجلوكوز المخزون.
الأنسولين يستجيب للارتفاع والغلوكاجون للانخفاض، فيعود جلوكوز الدم إلى نقطة الضبط
اختر الأدلة القادرة على اختبار النموذج
قِس سكر الدم على فترات بعد الوجبة: يتوقع النموذج ارتفاعاً، ذروة، وعودة نحو نقطة الضبط مع عمل الأنسولين — ويسجل نفس البيانات ارتفاع الأنسولين قبل انخفاض الجلوكوز، حيث يأتي السبب قبل التصحيح.
قارن شخصاً لا يستطيع البنكرياس إنتاج الأنسولين: يبقى الجلوكوز مرتفعاً بعد الوجبة، وهو دليل مباشر على أن الأنسولين هو الرابط بين الكاشف والاستجابة.
اعمل من الكميات المعروفة
معلوم: يرتفع جلوكوز دم شخص من نقطة ضبط 5.0 إلى 7.0 ممول/لتر بعد وجبة. التغير = النهائي − الابتدائي = 7.0 − 5.0 = 2.0 ممول/لتر. الانحراف النسبي = 2.0/5.0 × 100 = 40% فوق نقطة الضبط. تعمل التغذية الراجعة السلبية حتى يعود القيمة قريباً من 5.0 ممول/لتر.
مثال:
أثناء الصيام، ينخفض جلوكوز الدم من 5.0 إلى 4.2 ممول/لتر. أوجد الانحراف النسبي من نقطة الضبط وسمِّ الهرمون الاستجابة، باستخدام نفس التسلسل: الكميات المعلومة → النموذج → العلاقة → التعويض → الوحدة والتفسير. (الإجابة: التغير = 4.2 − 5.0 = −0.8 ممول/لتر؛ الانحراف = −0.8/5.0 × 100 = −16%؛ الغلوكاجون يستجيب لرفعه.)
تحقق من الاستنتاج وحدوده
التوازن الداخلي يكون قريبًا من الثبات، وليس ثابتًا تمامًا: تتذبذب القيمة حول النقطة الثابتة لأن كل استجابة تستغرق وقتًا. يغطي هذا النموذج سكر الدم؛ ودرجة الحرارة والماء وثاني أكسيد الكربون لكل منها مستشعرات وأعضاء منفذة خاصة بها بنفس المنطق.
تحذير:
تجعل التغذية الراجعة السلبية القيمة المقاسة سالبة. هذه الادعاء خاطئ: كلمة "سالب" تعني أن الاستجابة تعاكس التغير — ارتفاع يُحفّز انخفاضًا وانخفاض يُحفّز ارتفاعًا. تبقى القيمة المقاسة موجبة وقريبة من النقطة الثابتة.
المفتاح:
Homeostasis: detector → control centre → effector loops keep internal conditions near a set point by negative feedback. Insulin lowers raised blood glucose; glucagon raises lowered blood glucose; the corrective response decreases as balance returns.
اكتب من لحظة الأنسولين
يرتفع جلوكوز الدم من 4 إلى 9 ممول لكل لتر بعد وجبة.
أي هرمون يعمل، وفي أي اتجاه؟ الأنسولين — خفض الجلوكوز نحو نقطة الضبط.
اكتب من لحظة الغلوكاجون
بعد ساعات ينخفض الجلوكوز إلى 3 ممول لكل لتر.
أي هرمون يعمل؟ الغلوكاجون — رفع الجلوكوز؛ تستجيب الحلقة في كلا الاتجاهين.
اكتب استجابة تصحيحية متناقصة
تعمل الأنسولين ويعود مستوى الجلوكوز إلى نقطة الضبط.
ماذا يحدث لإفراز الأنسولين؟ ينخفض — حيث تقلل التغذية الراجعة السلبية الاستجابة التصحيحية مع عودة التوازن.
استكشف
Negative feedback opposes the change in glucose
Compare 7.0 and 4.2 mmol/L against the illustrative 5.0 mmol/L set point. Calculate +40% and −16% deviation, connect each sign with the opposing insulin or glucagon response, and distinguish balance from absent hormone secretion.
