Minimal model modified of the diabetes to simulate glucose and insulin levels
Debido a la importancia que actualmente tiene la diabetes como enfermedad que se perfila ser una pandemia a nivel mundial, se hace necesario estudiar y comprender, desde diferentes disciplinas, los procesos que se involucran para una mejor identificación y tratamiento de la misma. El presente artícu...
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Veröffentlicht in: | Visión Electrónica 2016 (2) |
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Hauptverfasser: | , , |
Format: | Artikel |
Sprache: | eng |
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Volltext |
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Zusammenfassung: | Debido a la importancia que actualmente tiene la diabetes como enfermedad que
se perfila ser una pandemia a nivel mundial, se hace necesario estudiar y comprender, desde
diferentes disciplinas, los procesos que se involucran para una mejor identificación y
tratamiento de la misma. El presente artículo describe el modelamiento matemático de los
niveles de glucosa e insulina presentes en el cuerpo basado en el trabajo de Ackerman
realizando una modificación del sistema de ecuaciones diferenciales acopladas (SEDA) en el
modelo mínimo incluyendo un aumento gradual exógeno para considerar variaciones
exógenas de tales niveles. A partir de la curva experimental se consideraron diferentes
casos, de manera que cada familia de curvas correspondiente se analizó en función de la
cantidad de glucosa e insulina, respectivamente. La solución aproximada del SEDA se
obtuvo usando el método de Runge Kutta de cuarto orden y se comparó con resultados
experimentales reportados. Se encontró que pequeños aumentos en la cantidad de Glucosa
produce un incremento en la Insulina debido a que el cuerpo aumenta su producción para
regularla a niveles normales.
Due to the importance that diabetes is nowadays, a disease that is worldwide
nominated as a pandemic, it is necessary to study and understand from different disciplines
the processes that are involved in a better identification and treatment of it. Thus the
mathematical modeling of the glucose and insulin levels present in the body was done making
a modification of the minimal model, to consider exogenous variations of the glucose and
insulin levels. For that, the study was based on the work done by Ackerman and the minimal
model, and the system of differential equations connected (SDEC) was modified in order to
include a gradual exogenous increase of the glucose and insulin amount. The approximate
solution of the SDEC was obtained using the Runge Kutta method of fourth order and it was
compared with the reported experimental results, finding a good behavior. Based on the
experimental curve, different cases were modeled where the insulin and glucose amount
varies, and for each case, the group of corresponding curves was analyzed according to
the insulin and glucose amount respectively. It was found that small increases of the glucose
amount causes an increase of the insulin production and this is because the body increases
the insulin production to regulate it to the normal levels. |
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ISSN: | 2248-4728 1909-9746 2248-4728 |