Журнал нейробиологии и клинических исследований

Исследование веса, стимулятора мозга и выработки глюкозы в плазме натощак, имитационная модель с использованием метода GH: математико-физическая медицина

Джеральд С. ХСУ

Введение: В данной статье автор представляет свою гипотезу о роли мозга в выработке глюкозы, в частности имитационную модель выработки глюкозы в плазме натощак (ГПН) и функцию веса тела как стимулятора мозга.

Методы: Автор болеет диабетом 2 типа (СД2) более 25 лет. В течение первых 20 лет он в значительной степени полагался на лекарства, чтобы контролировать симптомы своей болезни, пока они не ухудшились в 2010 году, когда проявилось большинство его тяжелых осложнений, включая пять сердечных приступов, осложнения со стороны почек, инфекцию мочевого пузыря, язву стопы, проблемы с щитовидной железой и сетчаткой. К тому времени лекарства, казалось, перестали действовать. В результате он сосредоточился на вопросах своего образа жизни, особенно на диете и физических упражнениях, на контроле постпрандиальной глюкозы в плазме (ППГ), поскольку она составляет около 75–85 % образования HbA1C. В ноябре 2016 года он вылетел в Гонолулу и некоторое время оставался на Гавайях. Он внезапно заметил у себя постоянно повышенные значения ГПН по утрам. В течение следующих четырех месяцев он исчерпал все возможности, основанные на его знаниях, чтобы изучить, что пошло не так с его телом. 17 марта 2017 года в 3 часа ночи ему приснился сон, в котором он хотел разобраться во взаимосвязях между выходными факторами, а не во взаимосвязях между входными и выходными категориями, поскольку он получил образование и подготовку в качестве инженера в течение 40 лет. После четырех часов работы с компьютерной программой для изучения взаимосвязей между глюкозой, липидами, кровяным давлением и весом он определил, что причиной его повышенного FPG был его увеличенный вес! С тех пор, в течение последних 2,5 лет, он непрерывно исследовал эту тему и предоставил дополнительные доказательства этой удивительной взаимосвязи. 

Результаты: Среди всех внутренних органов человека только мозг обладает способностью к познанию, принятию решений и отдаче приказов. Мозг отдает распоряжение печени вырабатывать глюкозу, а альфа-клеткам поджелудочной железы — вырабатывать глюкагон для повышения уровня глюкозы, если он слишком низкий, и бета-клеткам — вырабатывать инсулин для снижения уровня глюкозы, если он слишком высокий. Другими словами, печень и поджелудочная железа — это просто рабочие машины для хозяина, мозга. В рамках FPG, что является стимулятором для мозга, чтобы отдать распоряжение печени вырабатывать глюкозу и на каком уровне глюкозы следует ее вырабатывать? Во время сна (кроме непрерывной работы внутренних органов и в некоторой степени естественного потоотделения, испарения, ночного мочеиспускания) нашему организму не хватает тяжелой физической активности, такой как еда, питье и физические упражнения. Гипотеза автора заключается в том, что наш мозг постоянно знает уровень и ситуацию нашего веса, а затем использует эту важную информацию в качестве критерия для определения того, сколько глюкозы нужно нашему организму. Основываясь на этой гипотезе, автор попытался доказать имеющиеся физические характеристики нашего биомедицинского феномена с помощью некоторых математических и вычислительных инструментов. 

 В качестве первого доказательства, Рисунок 1 показывает, что существует высокий коэффициент корреляции 77% между весом и FPG из анализа временных рядов с использованием данных с 1/1/2014 по 10/18/2019 (всего 2116 дней за ~5,5 лет). Кроме того, пространственная аналитическая диаграмма в нижней части Рисунок 1 также изображает перекошенную форму огурца этих наборов данных между весом и FPG без фактора времени. Она указывает на то, что когда масса тела увеличивается или уменьшается, FPG изменяется вверх или вниз соответственно. Основываясь на этом открытии, автор разработал модель прогнозирования для FPG, используя вес в качестве ее основного входа (~80%) и температуру холодной погоды (FPG падает на 0,3 мг/дл на каждый градус падения температуры погоды, когда она ниже 67 градусов по Фаренгейту) в качестве ее вторичного фактора из-за «спячки» (~10%). 

Рисунок 2 показывает чрезвычайно высокую корреляцию 99,97%, существующую между прогнозируемым FPG и измеренным FPG, используя данные с 5/5/2018 по 10/18/2019 (всего 532 дня). Причина, по которой он выбрал этот период времени, заключается в том, что он использовал «двойные и параллельные измерения с использованием как сенсорного устройства непрерывного мониторинга глюкозы, так и прокалывания пальца тест-полоской». Хотя шаблоны имеют мало сходства между Finger FPG и Sensor FPG, но их усредненные значения FPG отклоняются в пределах от 0,9% до 1,2% (113 мг/дл для Sensor FPG и 112 мг/дл для Finger FPG). Рисунок 3 показывает как его среднегодовой вес, так и среднегодовой FPG с 2012 по 2019 год. Следует отметить, что оба они снижаются со временем. Другими словами, в то время как его вес снизился с 189 фунтов. до 173 фунтов, его FPG также снизился с 135 мг/дл до 113 мг/дл. Это снижение FPG действительно составляет около 20% от его общего снижения A1C с 10% в 2010 году при весе 198 фунтов до ~6,5% в 2019 году при весе 172 фунта. Подводя итог, можно сказать, что выводы и доказательства уровня FPG на основе веса тела очень точны и достаточно ценны для него, чтобы разработать моделирование FPG или модель прогнозирования на основе этой гипотезы. 

Заключение: Вес тела служит стимулятором для мозга при принятии решений о выработке FPG и его надлежащем количестве ранним утром. Модель прогнозирования FPG является просто математической имитационной моделью для объяснения сложной операции выработки FPG, как предписано мозгом для связи с органами печени и поджелудочной железы.