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Biología de la vida · Inmunología humana y viral

Regulación de la glucemia y retroalimentación negativa

La retroalimentación negativa es una respuesta que reduce una desviación de un estado de referencia. La regulación de la glucosa en sangre implica varias hormonas y tejidos que actúan en conjunto.

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Regulación de la glucemia y retroalimentación negativa: vista de la simulación →

Significado y funcionamiento

Cuando los niveles de glucosa en sangre aumentan después de una comida, la insulina ayuda a las células a utilizar y almacenar glucosa. Cuando los niveles de glucosa en sangre disminuyen, hormonas como la glucagón ayudan a suministrar glucosa a la sangre.

Una respuesta regulatoria es retroalimentación negativa si reduce el cambio inicial. Incluso con una regulación más fuerte, la forma de la retroalimentación puede variar con el tiempo de respuesta y la demora.

Relaciones y condiciones de validez

El experimento establece la relación entre la diferencia con respecto al nivel basal de glucosa en sangre y las respuestas hormonales, utilizando una ecuación diferencial simple. Después de controlar el tamaño de la comida y las condiciones de ejercicio, se compara la presencia o ausencia de retroalimentación.

Las figuras y reacciones presentadas son un modelo para el aprendizaje conceptual. No son un modelo clínico para predecir la respuesta hormonal o el estado de enfermedad de un individuo.

Qué observar en la simulación

La entrada de comida se reduce, pero si se desactiva la retroalimentación, persiste una gran variación. Cuando se enciende, la desviación se reduce debido a la acción de la insulina.

Este es un modelo virtual con fines educativos, no para juzgar la salud personal. 90 mg/dL es sólo para fines ilustrativos. x solo representa desviaciones por encima del estándar y no reproduce hipoglucemia por debajo del estándar. Las células α son una función proxy que responde a pequeñas desviaciones y demandas de ejercicio. La entrada de comida 0,16·cantidad de comida·exp(-0,16t), la eliminación de insulina 0,018Ix, la desaparición hormonal 0,16I·0,15Gl, etc. están integradas por RK4 (1/60 min). No predice concentraciones hormonales reales, enfermedades, medicamentos o diferencias individuales.

Relaciones y símbolos clave

Azúcar en sangre = 90 + x · x, I, Gl ≥ 0

Símbolos y unidades de las fórmulas
SímboloSignificadoUnidad
xDesviación respecto a la glucemia de referenciaUnidades relativas de la simulación
Contando comentariosMagnitud de la respuesta que reduce la desviaciónCoeficiente del modelo

Ejemplo resuelto

¿Por qué aumenta la acción de la insulina después de que aumentan los niveles de azúcar en sangre?

La acción de la insulina se refiere al almacenamiento y absorción en el hígado y los músculos, y la acción del glucagón se refiere a la liberación hepática. El ajuste en la dirección de reducir la desviación se llama retroalimentación negativa.

Errores frecuentes

  • En la retroalimentación negativa, “negativo” significa que la respuesta se opone al cambio inicial; no significa que la respuesta sea mala.

Explorar este concepto con experimentos

Referencias

OpenStax · Biology 2e (inglés)