Đã được hỗ trợ trọng tâm HL/SL. Đánh giá lần đầu 2025; tài liệu môn học hiện tại đã thu thập; chưa thu thập đầy đủ hướng dẫn Sinh học. Các yêu cầu còn lại về hướng dẫn, đánh giá và thực hành vẫn giữ nguyên trạng thái lưu trữ.
Kiến thức nền tảng: hormone và tín hiệu tế bào từ D.3.1–D.3.2, và phần trăm từ toán học. Mỗi bài học phát triển phương pháp riêng trước khi chuyển giao độc lập.
Đây là các ví dụ giảng dạy gốc hoặc được ghi rõ là hư cấu, không phải là các phép đo thực tế hay các nghiên cứu đánh giá học viên đã hoàn tất.
37.2
Duy trì cân bằng nội môi
Giải thích hiện tượng này là gì?
Sau bữa ăn lớn, đường huyết tăng vọt, nhưng trong vòng một giờ nó quay về gần mức ban đầu — và sau một đêm không ăn nó vẫn không bị sụp đổ. Điều gì giữ cho nó ổn định?
Bắt đầu bằng một dự đoán. Nêu rõ các đại lượng hoặc đặc điểm bạn sẽ so sánh, sau đó quyết định bằng chứng nào có thể phân biệt hai lời giải thích.
Xây dựng mô hình
Cân bằng nội môi là việc duy trì môi trường bên trong gần như không đổi quanh một điểm chuẩn. Nó vận hành dựa trên phản hồi âm: một bộ cảm nhận phát hiện sự thay đổi, trung tâm điều khiển so sánh với điểm chuẩn, và cơ quan phản ứng sản xuất đáp ứng CHỐNG lại sự thay đổi.
Đối với đường huyết: khi nó tăng, tụy tiết ra insulin, khiến tế bào gan và cơ bắp hấp thu glucose và lưu trữ dưới dạng glycogen, nên đường huyết giảm. Khi đường huyết quá thấp, glucagon kích thích gan chuyển hóa glycogen trở lại glucose, nên nó tăng. Mỗi hormone ngừng hoạt động khi nồng độ quay về điểm chuẩn.
cân bằng nội môi: Duy trì môi trường bên trong gần như không đổi quanh một điểm chuẩn; phản hồi âm: một vòng điều khiển mà đáp ứng của nó chống lại sự thay đổi ban đầu; insulin: Hormone làm giảm đường huyết bằng cách thúc đẩy hấp thu và lưu trữ; glucagon: Hormone làm tăng đường huyết bằng cách giải phóng glucose đã lưu trữ.
Chọn bằng chứng để kiểm định mô hình
Đo đường huyết theo khoảng thời gian sau bữa ăn: mô hình dự đoán sự tăng lên, đạt đỉnh và quay về gần điểm chuẩn khi insulin tác động — và bản ghi tương tự cũng cho thấy insulin tăng trước khi đường huyết giảm, nguyên nhân xuất hiện trước khi có sự khắc phục.
So sánh người mà tụy không thể sản xuất insulin: đường huyết cao kéo dài sau bữa ăn, là bằng chứng trực tiếp cho thấy insulin là cầu nối giữa bộ cảm nhận và đáp ứng.
Bắt đầu từ các đại lượng đã biết
Nêu các giá trị đã biết và đơn vị của chúng. Chọn công thức vì các giả thiết của nó phù hợp với trường hợp này, sau đó biến đổi trước khi thay số.
Đã biết: đường huyết của một người tăng từ điểm chuẩn 5.0 lên 7.0 mmol/L sau bữa ăn. Sự thay đổi = cuối − đầu = 7.0 − 5.0 = 2.0 mmol/L. Độ lệch phần trăm = 2.0/5.0 × 100 = 40% trên điểm chuẩn. Phản hồi âm hoạt động cho đến khi giá trị quay về gần 5.0 mmol/L.
Ví dụ:
Trong giai đoạn nhịn ăn, đường huyết giảm từ 5.0 xuống 4.2 mmol/L. Tìm độ lệch phần trăm so với điểm chuẩn và nêu tên hormone phản ứng, sử dụng cùng trình tự: đại lượng đã biết → mô hình → mối liên hệ → thay thế → đơn vị và diễn giải. (Đáp án: thay đổi = 4.2 − 5.0 = −0.8 mmol/L; độ lệch = −0.8/5.0 × 100 = −16%; glucagon phản ứng để nâng nó lên).
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
Cân bằng nội môi là GẦN như không đổi, chứ không phải cố định: giá trị dao động quanh điểm chuẩn vì mỗi đáp ứng đều tốn thời gian. Mô hình này áp dụng cho đường huyết; nhiệt độ, nước và carbon dioxide mỗi loại đều có bộ cảm nhận và cơ quan phản ứng riêng với cùng logic.
Quay trở lại quan sát ban đầu. Giải thích kết quả hỗ trợ điều gì, những điều kiện nào mà nó giả định, và một cách để kiểm chứng một giải thích cạnh tranh.
Cảnh báo:
Phản hồi âm làm cho giá trị đo được trở thành số âm. Nhận định này là sai: "âm" có nghĩa là phản ứng CHỐNG LẠI sự thay đổi — mức tăng gây ra mức giảm và mức giảm gây ra mức tăng. Giá trị đo được vẫn giữ nguyên dương và gần với điểm thiết lập.
Tóm tắt:
Cân bằng nội môi: vòng lặp bộ cảm biến → trung tâm điều khiển → cơ quan hiệu chỉnh giữ các điều kiện bên trong gần điểm thiết lập nhờ phản hồi âm. Insulin làm giảm đường huyết cao; glucagon làm tăng đường huyết thấp; vòng lặp ngừng hoạt động khi cân bằng được khôi phục.
