생명과학 · 인체·항상성 / 원리와 탐구
혈당 조절과 음성 되먹임 실험 해설
식사 뒤 늘어난 혈당이 다시 기준 상태에 가까워지는 과정에는 호르몬의 음성 되먹임이 작용합니다. 가상 식사량·되먹임 세기·운동 시점을 바꾸고 조절 기능을 켠 경우와 끈 경우를 비교해 보세요. 기준값에서 벗어난 정도와 이를 줄이는 반응의 방향을 읽는 개념 실험입니다.
어떤 원리인가요?
식사 입력은 줄어들지만 되먹임을 끄면 높은 편차가 남아요. 켜면 인슐린 작용으로 편차가 줄어요.
핵심 관계
혈당 = 90 + x · x, I, Gl ≥ 0
이렇게 관찰해 보세요
- 이자의 β·α세포와 간·근육 사이 신호를 살펴봐요. 운동은 선택 시점부터 20 min 동안 작용해요.
- 같은 식사량으로 되먹임 켜기·끄기를 각각 기록하고 180 min 혈당을 비교해요.
- 식사량·운동 시점·되먹임 세기를 하나씩 바꿔 기록해요. 인슐린과 글루카곤은 실제 농도가 아닌 작용 지표예요.
결과를 읽는 기준
혈당이 오른 뒤 인슐린 작용이 증가하는 까닭은?
인슐린 작용은 간·근육의 저장·흡수를, 글루카곤 작용은 간의 방출을 나타내요. 편차를 줄이는 방향의 조절을 음성 되먹임이라고 해요.
모형의 범위와 한계
개인 건강 판단용이 아닌 교육용 가상 모형이에요. 90 mg/dL은 설명용 기준이에요. x는 기준보다 높은 편차만 나타내고 기준 아래 저혈당은 재현하지 않아요. α세포는 작은 편차·운동 수요에 반응하는 대용 함수예요. 식사 입력 0.16·식사량·exp(−0.16t), 인슐린 제거 0.018Ix, 호르몬 소멸 0.16I·0.15Gl 등을 RK4(1/60 min)로 적분해요. 실제 호르몬 농도·질환·약물·개인차는 예측하지 않아요.