《数学模型系列》课程教学资源（PPT讲稿）糖尿病检测

糖尿病检测模型

糖尿病检测模型

§1葡萄糖耐量试验 糖尿病是一种新陈代谢疾病,临床表现为血液和尿 中含有大量的糖.糖尿病发生的机理是患者体内胰岛 素缺乏,糖不能被身体组织充分消耗利用而滞留于血 液中,导致血糖过高和发生糖尿

§1 葡萄糖耐量试验 糖尿病是一种新陈代谢疾病，临床表现为血液和尿 中含有大量的糖．糖尿病发生的机理是患者体内胰岛 素缺乏，糖不能被身体组织充分消耗利用而滞留于血 液中，导致血糖过高和发生糖尿．

常用的诊断糖尿病的方法是葡萄糖耐量试验 GTT).该项试验要求受试者在试验前三天维持正 常饮食,保证摄入足量的碳水化合物.在受试前 天晚餐后禁食.试验在早晨进行,先抽血化验血糖 量,然后让受试者服用(或注射)剂量约100g左右的 葡萄糖.服糖后的0.5h至5h内对受试者血液中的葡萄 糖浓度作几次测量分析.然后根据受试者的血糖浓 度能否恢复到摄入葡萄糖之前的浓度和需要的时间 来推断受试者是否患有糖尿病

常用的诊断糖尿病的方法是葡萄糖耐量试验 (GTT)．该项试验要求受试者在试验前三天维持正 常饮食，保证摄入足量的碳水化合物．在受试前一 天晚餐后禁食．试验在早晨进行，先抽血化验血糖 量，然后让受试者服用(或注射)剂量约100g左右的 葡萄糖.服糖后的0.5h至5h内对受试者血液中的葡萄 糖浓度作几次测量分析．然后根据受试者的血糖浓 度能否恢复到摄入葡萄糖之前的浓度和需要的时间 来推断受试者是否患有糖尿病．

使用葡萄糖耐量试验的主要困难在于对G∏T结果 如何进行正确的分析,在60年代之前并没有一个公 认的标准.对同一试验结果,不同的医生可能作出 不同的结论 60年代中期,美国的两位医生罗赛维亚与莫尔纳 和明尼苏达大学的两位博士埃克曼与盖特伍德 起,建立了人体糖代谢的一个非常简单的模型.从 此模型出发,得到了一个十分可靠的解释GTT结果 的标准,这个标准一直沿用至今.本讲中,我们简 要介绍他们是如何建立这一简单而重要的模型的

使用葡萄糖耐量试验的主要困难在于对GTT结果 如何进行正确的分析，在60年代之前并没有一个公 认的标准．对同一试验结果，不同的医生可能作出 不同的结论． 60年代中期，美国的两位医生罗赛维亚与莫尔纳 ，和明尼苏达大学的两位博士埃克曼与盖特伍德一 起，建立了人体糖代谢的一个非常简单的模型．从 此模型出发，得到了一个十分可靠的解释GTT结果 的标准，这个标准一直沿用至今．本讲中，我们简 要介绍他们是如何建立这一简单而重要的模型的．

§2假设与糖代谢调节系统模 型的建立 埃克曼等的模型是以人们已经十分清楚的脊椎动 物的糖代谢机理为基础的.这一机理可归纳如下

§2 假设与糖代谢调节系统模 型的建立 埃克曼等的模型是以人们已经十分清楚的脊椎动 物的糖代谢机理为基础的．这一机理可归纳如下：

食物中糖_消化吸收 氧化分解,CO,+H,O 肝糖原一分解血 原合感,肝、肌糖原 酸皮糖通路等其他糖 非糖物质糖异生 (腊类,氨基酸代,脂肪、氨基酸等 糖 28mno,尿糖

(1)在任何脊椎动物的新陈代谢过程中,葡萄糖起着 重要的作用,它是一切组织和器官的能源.每个个 体都有一个最佳的血糖浓度.若血糖浓度与最佳血 糖浓度产生严重偏差,会引起严重的病态,甚至导 致死亡 (2)血糖浓度在糖代谢过程中是自我调节的,即体内 分泌各种激素或其它代谢物,促使血糖浓度保持在 最佳值水平.这些激素及其作用主要有:

(1)在任何脊椎动物的新陈代谢过程中，葡萄糖起着 重要的作用，它是一切组织和器官的能源．每个个 体都有一个最佳的血糖浓度．若血糖浓度与最佳血 糖浓度产生严重偏差，会引起严重的病态，甚至导 致死亡． (2)血糖浓度在糖代谢过程中是自我调节的，即体内 分泌各种激素或其它代谢物，促使血糖浓度保持在 最佳值水平．这些激素及其作用主要有：

a.胰岛素,由胰岛的β细胞所产生的一种蛋白质激 素.人或动物吃下碳水化合物后,肠胃通过神经系 统向胰岛发出信号,促使它分泌出更多的胰岛素 此外,血液中的葡萄糖直接刺激胰腺的β细胞分泌胰 岛素.胰岛素的主要作用是,它会附着在不可渗透 的细胞膜上,使得葡萄糖可以通过细胞膜进入细胞 中央,参与生物化学反应,被组织吸收.所以胰岛 素起着促进组织对葡萄糖吸收的作用,它会降低血 糖的浓度

a．胰岛素，由胰岛的β细胞所产生的一种蛋白质激 素．人或动物吃下碳水化合物后，肠胃通过神经系 统向胰岛发出信号，促使它分泌出更多的胰岛素． 此外，血液中的葡萄糖直接刺激胰腺的β细胞分泌胰 岛素．胰岛素的主要作用是，它会附着在不可渗透 的细胞膜上，使得葡萄糖可以通过细胞膜进入细胞 中央，参与生物化学反应，被组织吸收．所以胰岛 素起着促进组织对葡萄糖吸收的作用，它会降低血 糖的浓度．

b.胰高血糖素,由胰岛α细胞分泌的蛋白质激素 它的主要作用是加快肝脏中的糖原分解为葡萄糖的 速度.当体内有剩余的葡萄糖时,就会以糖原的形 式贮藏在肝脏内,需要时这些糖原又转化为葡萄糖 胰高血糖素会加速这个过程,升高血糖的浓度 实验表明,血糖浓度低会促进胰高血糖素的分泌, 血糖浓度高会抑制它的分泌

b．胰高血糖素，由胰岛α细胞分泌的蛋白质激素． 它的主要作用是加快肝脏中的糖原分解为葡萄糖的 速度．当体内有剩余的葡萄糖时，就会以糖原的形 式贮藏在肝脏内，需要时这些糖原又转化为葡萄糖 ．胰高血糖素会加速这个过程，升高血糖的浓度． 实验表明，血糖浓度低会促进胰高血糖素的分泌， 血糖浓度高会抑制它的分泌

C.肾上腺素,由肾上腺髓质分泌的一种激素.它是 糖代谢的一种紧急机制的要素.在血糖浓度大大低 于最佳值时,它能迅速增加血糖浓度.除了能与胰 高血糖素一样促进糖原分解为葡萄糖的速度外,它 还直接抑制肌肉组织对葡萄糖的吸收和抑制胰岛素 的分泌

c．肾上腺素，由肾上腺髓质分泌的一种激素．它是 糖代谢的一种紧急机制的要素．在血糖浓度大大低 于最佳值时，它能迅速增加血糖浓度．除了能与胰 高血糖素一样促进糖原分解为葡萄糖的速度外，它 还直接抑制肌肉组织对葡萄糖的吸收和抑制胰岛素 的分泌．