6、胆固醇稳态与人工胰腺系统自适应控制

胆固醇稳态与人工胰腺系统自适应控制

胆固醇稳态的数学模型研究

胆固醇稳态对于人体健康至关重要，而数学模型在研究胆固醇稳态方面发挥着重要作用。

当参数 $k_{12}$ 的值增加超过 $3.6mgmin^{-1}$，且 $k_{21}$ 的值降低至小于 $1mgmin^{-1}$ 时，会产生显著的影响。基于所提出的模型，与胆汁一起循环的胆固醇对其在血液中的浓度有着显著作用。这也凸显了饮食在增加肠道蠕动方面的重要性，例如富含纤维的饮食。增加肠道蠕动可以减少胆固醇的吸收时间，在模型中对应着参数 $min$ 值的降低。这种降低也能解释一种老一代药物的作用，该药物与胆汁成分结合并随粪便排出。

在分析描述胆固醇在胆汁中分泌的参数 $m_{out}$ 的重要性时，可以证明利胆剂的有益效果。目前，医学上常用胆固醇生物合成抑制剂（他汀类药物）来降低胆固醇。从模型角度来看，这种药物的效果可以通过降低负责胆固醇生物合成速率的参数 $k$ 的值来体现。

简化的两室模型能够研究已知因素对胆固醇稳态的影响，这些因素包括从头合成速率、肠肝循环、组织需求以及从食物中吸收的胆固醇量。尽管该模型没有明确区分含胆固醇的脂蛋白，但可用于理解主要脂蛋白组分（如低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL））形成速率的重要性，也能间接研究胆固醇酯转运蛋白（CETP）的作用。

此外，简化的两室模型有助于分析胆固醇稳态失调的原因以及降低胆固醇浓度的不同方法，具体可用于研究以下方面：
- 抑制肠肝循环药物治疗的有效性。
- 胆固醇合成抑制剂（他汀类药物）的使用。
- 增加肠道蠕动的饮食成分的重要性。
- CETP 活性的调节。
- 随着年龄增长组织