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Die glykämische Regulierung ist ein negatives Feedback-Kontrollsystem mit mehreren Signalen: Pankreas--Zellen sezernieren Insulin als Reaktion auf Plasmaglukose (Sensor-Effektor-Effekt); -Zellen sezernieren bei Hypoglykämie Glucagon; Die Leber übernimmt den Großteil der Glukoneogenese, gesteuert durch das Insulin/Glukagon-Verhältnis.

Das Minimalmodell von Bergman (1981) ist der Standard zur Quantifizierung der Insulinsensitivität (IS) und der Glukosedisposition aus dem intravenösen Glukosetoleranztest (IVGTT). Es verwendet zwei Kompartimente: Plasma (G) und ein Ferninsulinwirkungskompartiment (X). Der SI = p/p ist der Insulinsensitivitätsindex; AIRg (akute Insulinreaktion auf Glukose) misst die Funktion der -Zellen.

HbA1c spiegelt die durchschnittliche Glykämie der letzten 23 Monate wider (Erythrozytenhalbwertszeit): Die Glykationsrate ist proportional zur Glukosekonzentration (Kinetik erster Ordnung). Jedes 1 % HbA1c bedeutet einen zusätzlichen Blutzuckerwert von 28,7 mg/dl. Es ist der Marker für die Blutzuckerkontrolle bei Diabetes und das Ziel der Behandlung (< 7 % = 53 mmol/mol bei den meisten Patienten).

Die hyperinsulinämische euglykämische Klemme ist der Goldstandard zur Messung der Insulinresistenz: Insulin wird in einer supraphysiologischen Dosis infundiert und die Glukoseinfusionsrate (GIR) wird angepasst, um einen konstanten Blutzucker (4,55,5 mmol/l) aufrechtzuerhalten. Der M-Wert = GIR/kg ist die Insulin-vermittelte Glukoseaufnahme. Bei normalen Probanden beträgt M 510 mg/kg/min; bei schwerer Insulinresistenz M < 23.

Die PK-PD-Dynamik von Insulinanaloga ermöglicht die Gestaltung optimaler Dosierungsschemata: Langwirksames Insulin (Glargin, Detemir) hat eine sehr langsame Absorption (t½-Absorption > 12 Stunden), die zu nahezu konstanten Plasmaspiegeln führt (Basalinsulin); Schnell wirkendes Insulin (Lispro, Aspart) hat eine Resorptionszeit von t½ < 1 Stunde, um den postprandialen Höhepunkt abzudecken. Das geschlossene Kreislaufsystem (künstliche Bauchspeicheldrüse) implementiert einen PID- oder MPC-Regler, der die Insulininfusion in Echtzeit basierend auf dem kontinuierlichen Blutzucker anpasst.

>Modell

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Beschreibung

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