生命科学・人体・常に性／原理と探求
血糖調節と負のフィードバックの解説
食事の後に増えた血糖が再び基準状態に近づく過程には、ホルモンの負のフィードバックが作用します。バーチャル食事量・フィードバック強度・運動時点を変えて調節機能をオンにした場合とオフの場合を比較してみてください。基準値から外れた程度とこれを減らす反応の方向を読む概念実験です。
どのような原理？
食事の入力は減りますが、フィードバックをオフにすると高い偏差が残ります。オンにするとインスリン作用で偏差が減ります。
重要な関係
血糖 = 90 + x · x, I, Gl ≥ 0
観察してみよう
- 膵臓のβ・α細胞と肝臓・筋肉の間の信号を見てみましょう。運動は選択した時点から20分の間働きます。
- 同じ食事量でフィードバックオン・オフをそれぞれ記録し、180min血糖を比較します。
- 食事量・運動時点・フィードバック強度を一つずつ変えて記録します。インスリンとグルカゴンは実際の濃度ではなく作用地表です。
結果を読み解く
血糖が上がった後にインスリン作用が増加する理由は？
インスリン作用は肝臓・筋肉の貯蔵・吸収を、グルカゴン作用は肝臓の放出を示します。偏差を減らす方向の調節を負のフィードバックと呼びます。
モデルの仮定と限界
個人の健康判断用ではなく、教育用の仮想モデルです。 90mg/dLは説明用の基準です。 xは基準より高い偏差のみを示し、基準下の低血糖は再現しません。 α細胞は小さな偏差・運動需要に反応する代用関数です。食事入力0.16・食事量・exp(−0.16t)、インスリン除去0.018Ix、ホルモン消滅0.16I・0.15GlなどをRK4(1/60min)で積分します。実際のホルモン濃度・疾患・薬物・個人差は予測しません。