本文關(guān)鍵詞：人類血糖調(diào)控模型及其應(yīng)用基礎(chǔ)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：人類血糖代謝系統(tǒng)的調(diào)控規(guī)律，一直是醫(yī)生和學(xué)者研究的重要課題。早到生物控制論的提出，建立血糖系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述模型，就已經(jīng)成為各國學(xué)者們的論題。近年來隨著系統(tǒng)生物學(xué)的迅速崛起，高通量技術(shù)帶來的數(shù)據(jù)的有力支持，數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)領(lǐng)域的重大突破，都為人類血糖調(diào)控模型的建立奠定了強(qiáng)而有力的基礎(chǔ)。 論文根據(jù)血糖代謝的生理學(xué)規(guī)律，應(yīng)用定性建模的基本方法，建立了人類血糖調(diào)控模型的總體部分：葡萄糖系統(tǒng)和胰島素系統(tǒng)。之后綜合利用代謝控制分析（MCA）和流平衡分析（FBA）方法，根據(jù)米氏動力學(xué)，分別定量的建立了葡萄糖系統(tǒng)中的各個子模型和胰島素系統(tǒng)中的各個子模型。分別對各個子模型進(jìn)行了仿真，依據(jù)生理學(xué)和病理學(xué)，通過對參數(shù)的調(diào)整，使模型分別適合普通人的情形和Ⅱ型糖尿病患者的情形。通過改變輸入，模擬了葡萄糖耐量實(shí)驗(yàn)效果和正常的日常飲食效果。并對各個子模型的普通人與Ⅱ型糖尿病患者的仿真結(jié)果作了對比分析。最后依據(jù)藥理學(xué)，通過合理的改變參數(shù)，模擬了Ⅱ型糖尿病患者在服用不同糖尿病治療藥物之后的血糖和胰島素代謝情況，并對結(jié)果進(jìn)行了分析。 ①葡萄糖內(nèi)源性生產(chǎn)效率模型（EGP） 本設(shè)計(jì)中的EGP模型假設(shè)葡萄糖的內(nèi)源性生成速率的快速抑制與門靜脈中的胰島素信號有關(guān)，而且與血液中葡萄糖的直接信息、胰島素的延遲信息和胰島素的期望值相關(guān)。 ②血液中葡萄糖出現(xiàn)速率模型（Ra） 本設(shè)計(jì)基于已知的關(guān)于胃排空和小腸吸收的生理學(xué)規(guī)律，建立一個非線性的模型，在這個模型中，胃部依然被分為兩個房室，一個用來表示事食物的固態(tài)形式，一個用來表示事物的食糜狀態(tài)；小腸部位的反應(yīng)用一個房室描述。 ③葡萄糖利用率模型(U) 為了描述人體進(jìn)餐（或注射葡萄糖）之后身體組織對葡萄糖的利用率，包括胰島素依賴性利用率（主要發(fā)生在肌肉、脂肪等周緣組織中）和胰島素非依賴性利用率（主要發(fā)生在血漿中）。 我們假設(shè)葡萄糖利用率模型由兩個房室構(gòu)成，胰島素非依賴性利用率發(fā)生在第一房室，這個值是固定的，表示葡萄糖被腦細(xì)胞和紅細(xì)胞吸收。胰島素依賴性利用率發(fā)生在第二房室（遠(yuǎn)房室），它依賴于葡萄糖在組織中的非線性行為。 ④胰島素分泌模型（S） 本設(shè)計(jì)中假設(shè)胰島素由胰島β細(xì)胞分泌，并通過肝門靜脈傳遞進(jìn)入血液循環(huán)，它與門靜脈轉(zhuǎn)換速率，血糖濃度變化，葡萄糖信號和胰島素信號延遲等因素有關(guān)。 ⑤腎臟清除模型(E) 當(dāng)血液中的葡萄糖濃度超過一個特定的閾值是，腎臟會排泄多余葡萄糖，以保證內(nèi)環(huán)境處于穩(wěn)態(tài)，它與血糖濃度相關(guān)，被假定為線性的。 模型的仿真結(jié)果表明本設(shè)計(jì)建立的血糖調(diào)控系統(tǒng)是符合生理學(xué)描述的可靠模型，可以動態(tài)、定量的監(jiān)測正常人和Ⅱ型糖尿病患者的血糖代謝規(guī)律，有助于更好地研究人類血糖代謝規(guī)律。對于糖尿病的預(yù)測、個性化治療和藥物篩選具有重要的參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：血糖調(diào)控系統(tǒng)模型 系統(tǒng)生物學(xué) 代謝控制分析 流平衡分析 米氏動力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R318.04
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 課題研究的背景和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 論文工作及章節(jié)安排14-16
• 第2章 構(gòu)建人類血糖調(diào)控模型的理論和方法16-34
• 2.1 人類血糖調(diào)控規(guī)律的生理學(xué)描述16-20
• 2.1.1 機(jī)體內(nèi)環(huán)境及其穩(wěn)態(tài)16-17
• 2.1.2 機(jī)體生理功能的調(diào)節(jié)17-18
• 2.1.3 體內(nèi)的控制系統(tǒng)18-20
• 2.2 構(gòu)建人類血糖調(diào)控模型的基本流程和方法20-31
• 2.2.1 構(gòu)建一般系統(tǒng)生物學(xué)模型的基本流程20-21
• 2.2.2 構(gòu)建一般系統(tǒng)生物學(xué)模型的理論依據(jù)21-26
• 2.2.3 構(gòu)建一般系統(tǒng)生物學(xué)模型的基本方法26-31
• 2.3 人類血糖調(diào)控模型的數(shù)學(xué)描述31-33
• 2.3.1 葡萄糖系統(tǒng)31-32
• 2.3.2 胰島素系統(tǒng)32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第3章 人體葡萄糖系統(tǒng)代謝過程的數(shù)學(xué)建模34-46
• 3.1 葡萄糖內(nèi)源性生產(chǎn)效率模型（EGP）34-36
• 3.1.1 內(nèi)源性葡萄糖生成的生理描述34-35
• 3.1.2 葡萄糖內(nèi)源性生產(chǎn)效率模型的構(gòu)建35-36
• 3.2. 血液中葡萄糖出現(xiàn)速率模型（Ra）36-42
• 3.2.1 血液中葡萄糖出現(xiàn)過程的生理學(xué)描述36-38
• 3.2.2 血液中葡萄糖出現(xiàn)速率模型的構(gòu)建38-42
• 3.3 葡萄糖利用率模型(U)42-45
• 3.3.1 葡萄糖利用率的生理學(xué)描述42-43
• 3.3.2 葡萄糖利用率模型的構(gòu)建43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第4章 人體胰島素系統(tǒng)代謝過程中的數(shù)學(xué)建模46-51
• 4.1 胰島素分泌模型（S）46-48
• 4.1.1 胰島素分泌的生理學(xué)描述46-47
• 4.1.2 胰島素分泌模型的構(gòu)建47-48
• 4.2 腎臟清除模型（E）48-50
• 4.2.1 腎臟清除率的生理學(xué)意義48-49
• 4.2.2 腎臟清除模型的構(gòu)建49-50
• 4.3 本章小結(jié)50-51
• 第5章 人類血糖調(diào)控模型仿真結(jié)果及其應(yīng)用分析51-60
• 5.1 連續(xù)攝入葡萄糖的子模型仿真結(jié)果分析51-54
• 5.2 葡萄糖系統(tǒng)模型仿真結(jié)果54-55
• 5.3 胰島素系統(tǒng)模型仿真結(jié)果55-57
• 5.4 人類血糖調(diào)控模型在藥物篩選方向上的應(yīng)用分析57-59
• 5.5 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果67-68
• 致謝68

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 曹德瑞;鄒曉庭;;攝食調(diào)控的神經(jīng)內(nèi)分泌機(jī)制研究進(jìn)展[J];飼料工業(yè);2007年20期

2 楊輝華;聶慧;王義明;羅國安;;構(gòu)建學(xué)習(xí)型系統(tǒng)生物學(xué)研究團(tuán)隊(duì)的思考與初步實(shí)踐[J];桂林電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2007年04期

3 張鴻鳴,劉鐵軍,田衛(wèi)星,薛赤;人體腎血漿流量微機(jī)計(jì)算方法[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;1992年01期

4 蔣太交,薛艷紅,徐濤;系統(tǒng)生物學(xué)——生命科學(xué)的新領(lǐng)域[J];生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展;2004年11期

5 包玉倩,賈偉平,項(xiàng)坤三,陳蕾,陸俊茜,唐峻嶺;中國人葡萄糖興奮胰島素分泌的特點(diǎn)[J];上海醫(yī)學(xué);2001年04期

6 施秉銀,盧京潮,馬秀萍,高慧,段麗琴,徐紅;正常人及Ⅱ型糖尿病糖代謝房室建模的初步研究[J];數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志;2000年01期

7 羅若愚;李亦學(xué);;系統(tǒng)生物學(xué)中建模方法的研究現(xiàn)狀及展望[J];生命科學(xué);2007年03期

8 田景琰;顧燕云;張賢玲;李鴻;周偉斌;張宏利;王曉;駱天紅;李果;羅敏;;單純餐后高血糖型糖尿病的胰島素分泌與敏感性[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版);2006年09期

9 余立;王耘;喬延江;;2型糖尿病定性模型的建立及應(yīng)用[J];世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化;2008年05期

10 盧京潮,張洪才,閻建國,湯忠鎏,王浙東;房室網(wǎng)絡(luò)模型及其在血糖代謝分析中的應(yīng)用[J];數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志;1998年03期

  本文關(guān)鍵詞：人類血糖調(diào)控模型及其應(yīng)用基礎(chǔ)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：360771