The biological subsystem interactions underlying the stress response of the human body: A dynamic modeling approach
İnsan vücudunun strese tepkisini oluşturan biyolojik altsistemlerin etkileşimleri: Bir dinamik modelleme yaklaşımı
- Tez No: 526924
- Danışmanlar: PROF. DR. YAMAN BARLAS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 126
Özet
İnsan vücudunun stres uyaranlarına verdiği dinamik stres tepkisi, vücudun fizyolojik altsistemleri arasındaki doğrusal olmayan etkileşimler sonucunda ortaya çıkar. Bu tepkinin evrimsel fonksiyonu vücudun stresle mücadelesini mümkün kılmaktır. Fakat bu mekanizma, stres uyaranının seviyesi, süresi ve sıklığına bağlı olarak fonksiyonunu yitirebilir ve vücut patolojik bir duruma girebilir. Vücudun üç altsistemi, stres tepkisinde en esas rolleri oynarlar: endokrin, bağışıklık ve sinir sistemleri. Bu çalışmada, farklı dışsal uyaranlar altındaki stres tepkisinin dinamiklerini üretmek üzere bu üç altsistemin benzetim modeli kurulmuştur. Kortizol, glukokortikoid reseptörleri, proinflamatuar sitokinler, serotonin ve serotonin reseptörleri modelin ana değişkenlerini oluşturmaktadır. Nitel ve nicel veriler kullanılarak modelin yapısal ve davranışsal geçerliliği test edilmiştir. Stres uyaranı seviyesi ve süresine yönelik yapılan duyarlılık analizlerinin ortaya çıkardığı bifurkasyonlar ile, modelin sistemin iç etkileşimlerini yakalayabildiği ortaya konmuştur. Bunu takiben yapılan senaryo koşumlarında, vücutta stresle alakalı olarak ortaya çıkan anormallikler model ile türetilebilmiştir. Depresyon benzeri dinamikler, önceden yaşanmış streslere bağlı olarak ortaya çıkan stres duyarlılığı değişimi ve sitokinler sebebiyle ortaya çıkan hastalık davranışı bu çalışmada türettiğimiz gerçek hayat vakalarıdır. Model, vücudun stres tepkisiyle ilgili literatürde saygın yeri olan nitel hipotezlerin nicel temsilini sunabilmektedir. Bu, stres tepkisinin diğer hastalıklarla ilişki içerisinde kavranmasına yönelik atılmış yeni bir nicel adımdır ve tedavi yöntemleri tasarlamak ve onları test etmek için bize bir araç sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
The dynamic stress response of the human body to stressors is produced by nonlinear interactions among its physiological subsystems. The evolutionary function of the response is to enable the body to cope with stress. However, depending on the level, duration, and frequency of the stressors, the mechanism may lose its function and the body can go into a pathological state. Three subsystems of the body play the most essential role in the stress response: endocrine, immune and neural systems. In this study, we construct a simulation model of these three subsystems to imitate the stress response dynamics under different types of external stimuli. Cortisol, glucocorticoid receptors, proinflammatory cytokines, serotonin, and serotonin receptors are the main variables of the model. Using both qualitative and quantitative physiological data, the model is structurally and behaviorally well-validated. Model's capability of capturing the role of internal interactions in the system is authenticated with sensitivity analysis revealing bifurcations with respect to stress stimulus level and duration parameters. In subsequent scenario runs, we have successfully replicated the development of stress related abnormalities in the body. Depression-like dynamics, response sensitivity change as a result of earlier stress experience, and cytokine-induced sickness behavior are the real-life cases we simulate in this study. The model provides a quantitative representation of very well acknowledged qualitative hypotheses about the stress response of the body. This is a novel quantitative step towards the comprehension of stress response in relation with other disorders, and it provides us with a tool to design and test treatment methods.
Benzer Tezler
- Essays on gene regulatory network models and their stability analysis
Gen düzenleyici ağ modelleri ve onların kararlılık analizi üzerine denemeler
DİLAN ÖZTÜRK ŞENER
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİTAY ÖZBAY
- Ortaöğretim kurumlarının diğer örgütlerle ortakyaşar ilişkileri
The symbiotic relationship between secondary school and the other organizations
ELİF GAMZE ÖZCAN
Doktora
Türkçe
2017
Eğitim ve ÖğretimHacettepe ÜniversitesiEğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEFİKA ŞULE ERÇETİN
- Çubuk ve panel giydirme cephe sistemlerinin yaşam dönemi performanslarının öneri deneysel prosedürle belirlenmesi
Lifetime performance evaluation of stick and panel curtain wall systems with proposed test procedure by full-scale testing
ELİF TUĞBA YALAZ
Doktora
Türkçe
2018
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEN ASLIHAN ÜNLÜ
PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK
- Özgün mekanik bir aort kapakçığı tasarımı, mekanik analizi ve prototip üretimi
A novel mechanical aortic valve prosthesis design, mechanical analysis and prototype production
NİLGÜN ÖZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyomühendislikAkdeniz ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET BOZKURT
- Motivations, experiences and needs of foster parents in Turkey
Türkiye'deki koruyucu ailelerin motivasyonları, deneyimleri ve ihtiyaçları
AYGÜL SARIBAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Psikolojiİstanbul Bilgi ÜniversitesiKlinik Psikoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YUDUM SÖYLEMEZ