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Regulación de glucosa

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La regulación de la glucemia es un sistema de control de retroalimentación negativa con múltiples señales: las células del páncreas secretan insulina en respuesta a la glucosa plasmática (sensor-efector-efecto); las células secretan glucagón en hipoglucemia; el hígado hace la mayor parte de la gluconeogénesis controlada por la razón insulina/glucagón.

El modelo minimal de Bergman (1981) es el estándar para cuantificar la sensibilidad a la insulina (SI) y la disposición de glucosa a partir de la prueba de tolerancia a glucosa intravenosa (IVGTT). Usa dos compartimentos: plasma (G) y un 'compartimento remoto de acción de insulina' (X). El SI = p/p es el índice de sensibilidad a la insulina; el AIRg (respuesta aguda de insulina a glucosa) mide la función de las células .

El HbA1c refleja la glucemia media de los 23 meses previos (vida media del eritrocito): la tasa de glicación es proporcional a la concentración de glucosa (cinética de primer orden). Cada 1% de HbA1c glucemia media de 28.7 mg/dL adicionales. Es el marcador de control glucémico en diabetes y el objetivo del tratamiento (< 7% = 53 mmol/mol en la mayoría de los pacientes).

El clamp euglucémico hiperinsulinémico es el Gold Standard de medición de resistencia a la insulina: se infunde insulina a dosis suprafisiológica y se ajusta la tasa de infusión de glucosa (GIR) para mantener la glucemia constante (4.55.5 mmol/L). El M-value = GIR/kg es la captación de glucosa mediada por insulina. En sujetos normales, M 510 mg/kg/min; en resistencia a la insulina severa, M < 23.

La dinámica PK-PD de los análogos de insulina permite diseñar regímenes de dosificación óptimos: la insulina de acción prolongada (glargina, detemir) tiene una absorción muy lenta (t½ absorción > 12 h) que produce niveles plasmáticos casi constantes (insulina basal); la insulina de acción rápida (lispro, aspart) tiene t½ absorción < 1 h para cubrir el pico postprandial. El sistema de asa cerrada (páncreas artificial) implementa un controlador PID o MPC que ajusta la infusión de insulina en tiempo real según la glucemia continua.

>Modelo

ID:('ky', 41)


Regulación de glucosa

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Variables

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Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$effect$
effect
Efecto farmacodinámico
1
$E_{max}$
E_max
Efecto máximo
1
$HbA1c$
HbA1c
Hemoglobina glicosilada
1
$HOMA!-!IR$
HOMA_IR
Índice HOMA-IR
1
$X$
X
Acción remota de insulina
1/s
$k_{deglic}$
k_deglic
Constante de degradación/recambio
1/s
$k_e$
k_e
Constante de equilibrio efecto
1/s
$p_2$
p2
Decaimiento de acción remota
1/s
$n_I$
n_I
Depuración de insulina
1/s
$p_1$
p1
Disposición independiente de insulina
1/s
$M_{body}$
M_body
Masa corporal
kg
$k_eta$
k_beta
Pendiente sigmoidal ?
m³/mol
$k_{glic}$
k_glic
Constante de glicación
m³/mol·s
$M_{value}$
M_value
Captación clamp por masa
mol/kg·s
$E$
E
Compartimento de efecto PK-PD
mol/m³
$EC_{50}$
EC50
Concentración de efecto medio
mol/m³
$G_b$
G_b
Glucosa basal
mol/m³
$G_{fasting}$
G_fasting
Glucosa de ayuno
mol/m³
$G$
G
Glucosa plasmática
mol/m³
$I_b$
I_b
Insulina basal
mol/m³
$I_{fasting}$
I_fasting
Insulina de ayuno
mol/m³
$I$
I
Insulina plasmática
mol/m³
$G_{thresh}$
G_thresh
Umbral de secreción ?
mol/m³
$insulinDose$
insulinDose
Aporte externo de insulina
mol/m³s
$meal$
meal
Entrada de glucosa por comida
mol/m³·s
$p_3$
p3
Ganancia de acción remota
mol/m³·s
$\beta_{max}$
beta_max
Secreción ? máxima
mol/m³·s
$\beta_{cell}$
beta_cell
Secreción ? pancreática
mol/m³·s
$GIR$
GIR
Infusión de glucosa clamp
mol/s
$G_{loss}$
G_loss
Pérdidas de glucosa
mol/s

ID:(0, 41)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Chile