Procesy v zdravom tele
V tráviacom systéme sa sacharidy obsiahnuté v jedle štiepia na glukózu. Tento monosacharid je základný a najrýchlejší zdroj energie pre bunky ľudského tela. Glukóza sa vstrebáva do krvi. Glykémia, teda koncentrácia glukózy v krvi sa zvyšuje. Telo reaguje na zvýšenie glykémie uvoľnením hormónu, ktorý sa nazýva inzulín. Tento hormón sa tvorí v pankrease. Krvou sa všetky potrebné látky, vrátane glukózy a inzulínu, dostávajú ku všetkým bunkám tela.Inzulín umožňuje aby sa glukóza dostala z krvi do bunky, kde sa následne spotrebuje ako zdroj energie. Používa sa prirovnanie, že inzulín je kľúčom, ktorý odomkne dvere bunky aby glukóza mohla vstúpiť. Bunky vďaka inzulínu odoberajú glukózu z krvi, glykémia klesá. V prípade potreby telo zvyšuje glykémiu aj uvoľnením zásob glukózy z pečene. Uvoľnenie glukózy z pečene stimuluje hormón glukagón, ktorý je tiež produkovaný v pankrease.
Pre telo je najlepšie ak sa hodnota koncentrácie glukózy v krvi nachádza v istom pásme. Nie je dobré ak je glykémia príliš vysoká a už vôbec nie je dobré ak je glykémia príliš nízka, pretože to znamená nedostatok energie najmä pre nervový systém a mozgové bunky.
V normálnom stave udržiava naznačený uzavretý systém glykémiu v normálnom pásme hodnôt. Podstatnými časťami tohto systému sú jedlo, ktoré zjeme, pankreas a pečeň. Diabetes je stav, keď tento systém nepracuje správne. Sú dva hlavné typy Diabetu. Celým názvom Diabetes mellitus 1. typu a Diabetes mellitus 2. typu.
Diabetes 1. typu
Zjednodušene povedané, v prípade diabetu 1. typu telo vôbec neprodukuje inzulín. Bunky v pankrease schopné produkovať inzulín sú zničené imunitným systémom tela. Nie je celkom známe prečo sa tak stane v niektorých prípadoch, a vôbec nie v iných prípadoch. Približne 10% zo všetkých prípadov diabetu je diabetes 1. typu. Najčastejšie sa objavuje pred 40. rokom života. Drvivá väčšina prípadov diabetu diagnostikovaných v detstve je 1. typu.Glukóza sa pri diabete 1. typu dostáva cez tráviaci systém do krvi rovnako ako v prípade zdravého človeka. Glykémia stúpa. Normálne by telo zareagovalo uvoľnením inzulínu z pankreasu, glukóza by sa mohla dostať do buniek a glykémia by klesla. Glykémia sa však zvyšuje, pretože pankreas nie je schopný produkovať inzulín, ktorý by umožnil spotrebovať glukózu.
Vysoká glykémia zapríčiní vylučovanie glukózy cez obličky. Pre časté vylučovanie telo stráca veľa vody. Človek je smädný. Vysoká koncentrácia glukózy v krvi vytvára prostredie vyhovujúce baktériám. Škrabance a rany sa hoja pomalšie. Zvýšená glykémia sa môže prejaviť aj zahmlením šošovky oka. Človek vidí rozmazane. Najväčším problémom je však nedostatok energie pre bunky. Prejavuje sa únavou a malátnosťou. V snahe získať energiu telo spaľuje tukové zásoby, čo môže viesť k rýchlej strate hmotnosti.
Všetky tieto príznaky sa prejavujú relatívne rýchlo v priebehu niekoľkých týždňov. Zároveň tiež veľmi rýchlo miznú po nasadení správnej inzulínovej liečby, pri ktorej je inzulín podávaný do tela externe.
Diabetes 2. typu
Deväťdesiat percent so všetkých prípadov tvorí diabetes 2. typu. Najčastejšie sa objavuje u ľudí po 40. roku života. Ide o zložitejší typ, pretože tu hrá rolu viac procesov. Telo produkuje inzulín, avšak buď ho neprodukuje dostatočné množstvo alebo inzulín neúčinkuje správne. Dôvodom môže byť napríklad nadváha, pretože nadmerné tukové zásoby môžu spôsobiť, že inzulín neúčinkuje správne. Diabetes 2. typu sa však vyskytuje aj pri normálnej telesnej hmotnosti.Cez tráviaci systém sa glukóza dostáva do krvi. Koncentrácia glukózy v krvi sa zvyšuje a pankreas preto produkuje inzulín. Glukóza sa však do niektorých buniek nedostane, pretože bunka nereaguje na inzulín. Zámok na dverách bunky je poškodený a inzulín nemôže odomknúť. Glykémia narastá a pankreas preto produkuje ešte viac inzulínu. Pre nedostatok energie v bunkách, do ktorých sa nedostane glukóza, začne pečeň vo väčšej miere uvoľňovať zásoby glukózy. Glykémia aj množstvo inzulínu v krvi sa zvyšujú. Časom môže pankreas pre veľkú záťaž zlyhať a úplne prestať produkovať inzulín.
Symptómy diabetu 2. typu sú veľmi podobné ako v_prípade 1. typu. Prichádzajú však veľmi pomaly a postupne sú intenzívnejšie. Človek dlhé roky nemusí zbadať následky stavu, keď niektoré bunky tela nedokážu prijať glukózu. Navyše niektorí ľudia nemajú žiadne príznaky a prejavia sa až komplikácie súvisiace so zvýšenou glykémiu. Liečba diabetu 2. typu je rôznorodá, pretože ide o progresívny stav. Od dodržiavania správnej životosprávy až po komplexnú medikamentóznu liečbu, pričom samotná inzulínová liečba je zvyčajne potrebná až v pokročilejších štádiách ochorenia.
Zameranie projektu DiaDAQ
Projekt DiaDAQ sa zameriava na diabetes 1. typu. Cieľom je získanie a spracovanie údajov, ktoré je možné využiť pri overovaní či návrhu matematických modelov, ktoré opisujú diabetes ako systém z pohľadu kybernetiky. Príkladom využitia takýchto matematických modelov je predikcia vývoja glykémie alebo simulácia priebehu glykémie počas dňa.Nasledujúci obrázok ukazuje príklad takejto simulácie. Simuluje sa priebeh glykémie počas vzorového dňa pričom sa uvažujú tri jedlá a podávanie inzulínu inzulínovou pumpou.
