İyonize olmayan elektromanyetik radyasyonun insan sağlığı üzerindeki etkileri, son elli yılda manyetik alanların kullanım alanının genişlemesi ile birlikte, büyük bir araştırma konusu olmuştur. Manyetik alanların tabiatı çok iyi bilinmekle beraber, insan vücudunun karmaşık yapısı, bu etkilerin incelenmesini zorlaştırmaktadır. Bununla beraber yapılan deneysel ve teorik çalışmaların sonucunda, manyetik alanların insan sağlığı üzerindeki etkileri konusunda kayda değer bulgular elde edilmiştir. Ancak, henüz bilinmeyen etkilerinin olabileceği konusunda da şüpheler mevcuttur. Bu tezin amacı, 50 Hz-1mT manyetik alan ile sinir dokularının etkileşme mekanizmalarını deneysel olarak ortaya koymaktır. Bu frekansta 1 mT manyetik alan yoğunluğunun değeri, biyolojik etkileşimin başladığı sınır değer olarak bilinmekte ve kabul edilmektedir. Bilimsel literatürde elektromanyetik etkileşim ile ilgili çalışmalar, ısıl etkiler ve ısıl olmayan etkiler olarak ikiye ayrılırlar. Bu etkiler çalışma frekans aralığı göz önünde bulundurularak incelenmektedir. Tezin ilk bölümünde 50 Hz-1mT manyetik alanın, izole rat siyatik siniri üzerindeki olası biyolojik etkileri araştırılmıştır. İleti zaman farkı, maksimum genlikler farkı, minimum genlikler farkı, ortalama depolarizasyon süresi, ortalama repolarizasyon süresi ve ortalama hiperpolarizasyon süresi ölçülmüş ve değerlendirilmiştir. 50 Hz-1mT manyetik alanın, sinir ileti hızına bir etkisi olmadığı gözlenmiştir. Fakat maksimum genlikler farkı (mV) ve ortalama hiperpolarizasyon süresi (msn), manyetik alan grubunda kontrol grubuna göre daha düşüktür (p=0,025). Tezin ikinci bölümünün amacı; insan medyan motor sinir ileti çalışmalarında elde edilen parametrelere, 50 Hz-1 mT manyetik alanın etkisini incelemektir. Medyan sinirini değerlendirmek amacı ile sabit ölçülü mesafelerin kullanıldığı standart iletim teknikleri uygulanmıştır. Sonuç olarak 4 kanal NCS/EMG/EPS cihazı kullanılarak yapılan ölçümlerde, manyetik alan uygulama sonrasındaki motor distal genlik, uygulama sırasındaki motor distal genliğe göre (p=0,000573) ve uygulama sonrasındaki motor distal genlik/proksimal genlik oranı, manyetik alan uygulama öncesindeki motor distal genlik/proksimal genlik oranına göre anlamlı bir azalma göstermiştir (p=0,037418). Tezin son bölümünde ise; aksonun pasif kablo model simülasyonu, MATLAB7.0.4/ Simulink programı ile gerçekleştirilmiştir. Aksonda yayılan aksiyon potansiyeli dalga şekli olarak, MATLAB7.0.4/Simulink'te gerçekçi dalga şekli üretilmiştir. Sonuçlardan görülmektedir ki; basitleştirilmiş modelde beklenildiği gibi, minimum ve maksimum genlik değerlerinde uzunluk arttıkça artan zayıflamaya neden olmaktadır. Rat siyatik siniri ve insan medyan sinirinde manyetik alandan etkilenen eleman, bu kapasitif etkendir. Ama en önemli sonuç, bu kapasitenin hiperpolarizasyon süresini kısaltmasıdır. Bu sonuçta tezde bekleneni doğrulamaktadır. Anahtar Kelimeler: Manyetik alan, siyatik sinir, medyan sinir, sinir model, MATLAB/Simulink.
Tez (Doktora) - Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Anabilim Dalı, 2009.
Kaynakça var.
İyonize olmayan elektromanyetik radyasyonun insan sağlığı üzerindeki etkileri, son elli yılda manyetik alanların kullanım alanının genişlemesi ile birlikte, büyük bir araştırma konusu olmuştur. Manyetik alanların tabiatı çok iyi bilinmekle beraber, insan vücudunun karmaşık yapısı, bu etkilerin incelenmesini zorlaştırmaktadır. Bununla beraber yapılan deneysel ve teorik çalışmaların sonucunda, manyetik alanların insan sağlığı üzerindeki etkileri konusunda kayda değer bulgular elde edilmiştir. Ancak, henüz bilinmeyen etkilerinin olabileceği konusunda da şüpheler mevcuttur. Bu tezin amacı, 50 Hz-1mT manyetik alan ile sinir dokularının etkileşme mekanizmalarını deneysel olarak ortaya koymaktır. Bu frekansta 1 mT manyetik alan yoğunluğunun değeri, biyolojik etkileşimin başladığı sınır değer olarak bilinmekte ve kabul edilmektedir. Bilimsel literatürde elektromanyetik etkileşim ile ilgili çalışmalar, ısıl etkiler ve ısıl olmayan etkiler olarak ikiye ayrılırlar. Bu etkiler çalışma frekans aralığı göz önünde bulundurularak incelenmektedir. Tezin ilk bölümünde 50 Hz-1mT manyetik alanın, izole rat siyatik siniri üzerindeki olası biyolojik etkileri araştırılmıştır. İleti zaman farkı, maksimum genlikler farkı, minimum genlikler farkı, ortalama depolarizasyon süresi, ortalama repolarizasyon süresi ve ortalama hiperpolarizasyon süresi ölçülmüş ve değerlendirilmiştir. 50 Hz-1mT manyetik alanın, sinir ileti hızına bir etkisi olmadığı gözlenmiştir. Fakat maksimum genlikler farkı (mV) ve ortalama hiperpolarizasyon süresi (msn), manyetik alan grubunda kontrol grubuna göre daha düşüktür (p=0,025). Tezin ikinci bölümünün amacı; insan medyan motor sinir ileti çalışmalarında elde edilen parametrelere, 50 Hz-1 mT manyetik alanın etkisini incelemektir. Medyan sinirini değerlendirmek amacı ile sabit ölçülü mesafelerin kullanıldığı standart iletim teknikleri uygulanmıştır. Sonuç olarak 4 kanal NCS/EMG/EPS cihazı kullanılarak yapılan ölçümlerde, manyetik alan uygulama sonrasındaki motor distal genlik, uygulama sırasındaki motor distal genliğe göre (p=0,000573) ve uygulama sonrasındaki motor distal genlik/proksimal genlik oranı, manyetik alan uygulama öncesindeki motor distal genlik/proksimal genlik oranına göre anlamlı bir azalma göstermiştir (p=0,037418). Tezin son bölümünde ise; aksonun pasif kablo model simülasyonu, MATLAB7.0.4/ Simulink programı ile gerçekleştirilmiştir. Aksonda yayılan aksiyon potansiyeli dalga şekli olarak, MATLAB7.0.4/Simulink'te gerçekçi dalga şekli üretilmiştir. Sonuçlardan görülmektedir ki; basitleştirilmiş modelde beklenildiği gibi, minimum ve maksimum genlik değerlerinde uzunluk arttıkça artan zayıflamaya neden olmaktadır. Rat siyatik siniri ve insan medyan sinirinde manyetik alandan etkilenen eleman, bu kapasitif etkendir. Ama en önemli sonuç, bu kapasitenin hiperpolarizasyon süresini kısaltmasıdır. Bu sonuçta tezde bekleneni doğrulamaktadır. Anahtar Kelimeler: Manyetik alan, siyatik sinir, medyan sinir, sinir model, MATLAB/Simulink.