Нова обчислювальна модель дозволяє персоналізовано моделювати метаболічні ефекти вправ

Моделювання впливу фізичних вправ на рівні системи може допомогти з’ясувати, як це запобігає захворюванню

Нова математична модель включає персоналізовані деталі для імітації метаболічних ефектів вправ. Модель, представлена ​​в обчислювальній біології PLOS Марією Кончеттою Палумбо з Національної дослідницької ради Італії, Риму та її колег, може бути адаптована до різних індивідуальних характеристик, таких як вік та вага, а також до різних типів та інтенсивності вправ.

нова

Фізична активність може допомогти запобігти або лікувати метаболічні захворювання, а краще розуміння молекулярних наслідків фізичних вправ може допомогти клінічним зусиллям щодо боротьби із захворюваннями. Вплив фізичних вправ на системному рівні важко відстежувати у людей, тому вчені розробили математичні моделі для їх імітації. Однак раніше розроблені моделі не враховують таких ключових деталей, як тип вправи та особисті характеристики.

Щоб вирішити цю проблему, Палумбо та його колеги розширили існуючу модель, щоб зробити її більш персоналізованою. Існуюча модель використовувала відомі властивості різних органів та тканин для імітації впливу фізичних вправ на динаміку метаболізму глюкози, гормонів та споріднених речовин у цих тканинах. Однак модель стосувалася лише одного виду вправ (їзда на велосипеді) з фіксованим рівнем інтенсивності для одного типу людини (70-кілограмовий чоловік без занять на велосипеді).

Не змінюючи біологічної основи давньої моделі, дослідники математично розширили її, включивши краще, більш персоналізоване визначення фізичних вправ. Отримана нова модель враховує стать, вік, масу тіла, рівень фізичної підготовки, тривалість вправи та інтенсивність вправ, виміряні в контексті рівня особистої підготовленості.

Дослідники підтвердили свою модель, показавши, що вона точно моделювала результати попередніх реальних досліджень, в яких зразки крові використовувались для моніторингу метаболічних ефектів у людей з різними індивідуальними особливостями, які виконували різні форми фізичних вправ.

"Моделювання впливу фізичних вправ на контроль гомеостазу глюкози має першочергове значення в розумінні того, як фізична активність запобігає захворюванню та покращує результати здоров'я, а отже, і в розробці пристроїв для моніторингу електронного здоров'я для персоналізованої медицини", - говорить Палумбо.

Далі дослідницька група планує розширити свою модель, щоб включити ключові параметри, що стосуються способу життя людини, наприклад, харчування.