Разработка математической модели метаболизма глюкозы при сахарном диабете 1-го типа на основе уравнений ферментативной кинетики

Аннотация:

Предлагается математическая модель углеводного обмена в организме человека с абсолютной инсулиновой недостаточностью при инсулинотерапии. Модель построена на физиологически oбснованном описании процессов образования, распада и потребления глюкозы с помощью уравнений ферментативной кинетики и описания управляемых гормонами процессов активации и деактивации ферментов-катализаторов Предложенная модель может применяться как для анализа динамики отдельных веществ и процессов, так и для разработки новых стратегий управления концентрацией глюкозы в крови при сахарном диабете 1-го типа для повышения эффективности автоматизированной инсулинотерапии. Математическое моделирование метаболизма глюкозы в крови человека активно развивается уже более 45 лет от минимальной модели Р.Бергмана, в которой впервые описан нелинейный отклик организма на инсулин, до комплексных моделей, описывающих секрецию гормонов и выведение излишков глюкозы почками. Совершенствование математических моделей, позволяющих прогнозировать динамику концентрации глюкозы в ходе жизнедеятельности человека, остается одной из ключевых задач персонализации и автоматизации терапии пациентов с сахарным диабетом, поскольку от точности моделирования реакции организма на внешние и внутренние события напрямую зависит эффективность терапии и качество жизни пациента. Активно развиваются модели, описывающие особенности динамики глюкозы при сахарном диабете 2-го типа в силу большой распространенности данной формы этого заболевания. Тем не менее актуальной задачей остается обеспечение адаптивного автоматизированного управления динамикой глюкозы в крови у пациентов с сахарным диабетом 1-го типа, когда основной формой терапии является введение инсулина, что требует наличия достаточно точной и полной прогнозирующей модели. В большинстве работ динамика веществ описывается эмпирическими зависимостями, обеспечивающими достаточно высокие скорость и точность прогнозирования, однако не позволяющими анализировать динамику отдельных процессов, предсказывать ситуации, не имеющие экспериментальной базы, а также затрудняющими совершенствование и уточнение моделей. В настоящей работе предлагается математическая модель метаболизма глюкозы, основанная на физиологически обоснованном описании ряда процессов, протекающих в организме человека с абсолютной инсулиновой недостаточностью, с помощью уравнений ферментативной кинетики.

Авторы:

Издание: Медицинская физика
Год издания: 2025
Объем: 4с.
Дополнительная информация: 2025.-N 2.-С.38-41. Библ. 10 назв.
Просмотров: 0