009 Elektrik akimlarinin Doku Uzerine Etkileri
advertisement
404 Bora BARUTÇU ĐÇĐNDEKĐLER ELEKTRĐK AKIMLARININ DOKU ÜZERĐNDEKĐ ETKĐLERĐ Prof. Dr. Bora BARUTÇU Elektrik Akımlarının Dokular Üzerindeki Etkileri : • Elektrodiyagnoz 1) Alçak Frekanslı Akımlar 2) Orta Frekanslı Akımlar 3) Yüksek Frekanslı Akımlar • Alçak Frekanslı Akımlar a) Doğru Akımlar (Galvanik Akımlar) b) Progressif Akımlar (Eksponansiyel Akımlar) c) Alternatif Akımlar d) Đndüksiyon Akımları (Faradik Akımlar) • Doğru Akımın Fiziksel ve Kimyasal Etkileri 1) Elektroliz 2) Đyontoforez 3)Elektroforez 4) Elektroozmoz • Doğru Akımın Dokuya Etkisi 1) Akımın Yönü 2) Akımın Şiddeti 3) Akımın Dokudan Geçme Zamanı 4) Akımın Değişme Hızı Đnsanda Doğru Akımlarla Uyarma • Elektroterapi Medikal Galvanizasyon, Antifibrilasyon, Elektroşok Đyontoforez Cerrahi Galvanizm Yüksek Frekanslı Akımlar Fizyolojik Etkiler a) Genel etkiler, b) Lokal etkiler Diyatermi, Kısa dalga diyatermi Mikro dalga diyatermi • Elektrik yaralanmaları ELEKTRĐK AKIMLARININ DOKU ÜZERĐNE ETKĐLERĐ 405 406 Bora BARUTÇU şiddeti ve süresi ayarlanabilir ve gerektiği takdirde, 3) yüzeydeki doku veya dokulara elektrodları yerleştirmek suretiyle alttaki dokular da uyarılabilir. Örneğin insanda belirli bir bölgedeki siniri uyarmak amacıyla, elektrodlar sinirin üzerindeki deriye uygulanır ve bu şekilde sinir uyarılabilir. Elektroterapi: Elektrik akımları ile tedavi demektir. 1) Ağrı duyusunun giderilmesinde, 2) Farklı derinliklerdeki dokuların uygulanmasında, 3) Çeşitli iyonların organizmanın istenilen bir yerine gönderilmesinde elektrik akımlarının kullanılmasıdır. Tıpta tanı ve tedavi amacıyla kullanılan akımları frekansları bakımından üçe ayırabiliriz: ELEKTRĐK AKIMLARININ DOKU ÜZERĐNDEKĐ ETKĐLERĐ 1) Alçak Frekanslı Akımlar: Frekansı 1000' den aşağı olan akımlardır. Prof. Dr. Bora BARUTÇU 2) Orta Frekanslı Akımlar : Elektrik akımları, yaşantımızın son derece önemli enerji kaynağı olmasının yanı sıra, tıp alanında da gerek teşhis ve gerekse tedavi amacıyla kullanılmaktadır. Elektrik akımı bildiğimiz gibi elektronların iletkenler üzerinde hareketiyle oluşur. Elektrik akımının yönü, elektron akımının yönünün tersi olarak tanımlanır. Elektrik akımları tıpta iki önemli alanda kulanılmaktadırlar: A) Elektrodiyagnoz B) Elektroterapi Elektrodiyagnoz: Elektrik akımları yardımı ile teşhis anlamına gelir. Bu amaçla organizmaya dışardan uygulanan akımlara organizmanın verdiği cevaplar kaydedilerek çeşitli organ ve dokuların durumu incelenir. Elektrik akımı ile tanıda, organizmaya sadece dışardan elektrik akımı uygulanmaz, bizzat organizmanın kendisinde meydana gelen akımlar da kaydedilir. Elektromiyografi (EMG), Elektrokardiyografi (EKG), Elektroan-sefalografi (EEG) gibi. Dokuları uyarmak amacıyla: kimyasal, mekanik, elektrik, fiziko-kimyasal ve ısı gibi çeşitli uyaranlar kullanılabilir. Fakat en elverişli olanı elektrik akımlarıdır. Daha önceki derslerimizden bildiğimiz gibi aksiyon potansiyelinin oluşması için doku uyarılır ve aksiyon potansiyeli meydana gelir. Ardından uyarılma ile oluşan depolarizasyon durumu kalkar, uyarılan yer tekrar repolarize olur, sükun durumuna (yani eski haline) döner. Bu nedenle, aynı dokuyu uygun aralıklarla 1) tekrar tekrar uyarmak mümkündür, ayrıca elektrik akımlarının 2) Frekansı 3000 - 10000 arasında olan akımlardır. Frekansı oldukça yüksek olduğu için cildin direncini kolaylıkla yenebilirler. Uygulamada genellikle 3900 4000 arasında bulunan iki orta frekanslı akım kullanılır. Bu akımlar tedavi edilmesi istenen alana iki ayrı yönden gönderildiği için birbirleri ile çaprazlaşırlar. Bu yolla etkileri alçak frekanslı akımlara çok benzeyen enterferans akımları elde edilir. En etkili alçak frekanslı akımların frekansı 1 ile 100 arasında bulunur. Enterferans akımlarının etkileri de frekansı 1 ile 100 arasında bulunan bu çeşit akımlara çok benzer. ELEKTRĐK AKIMLARININ DOKU ÜZERĐNE ETKĐLERĐ 407 408 Bora BARUTÇU Şekil 1: Đnterferans akım tedavisinde elektrodların karşılıklı yerleştirilmesi ve akımların birbirini çaprazlaması 3) Yüksek Frekanslı Akımlar : Frekansları 1.000.000'den fazla olan alternatif akımlardır. Bu çeşit akımlar dokuların ısnmasına neden olurlar. Tanı ve tedavi amacıyla kullanılan akımların çeşitlerini şu şekilde özetleyebiliriz: 1) Doğru Akımlar (Galvanik Akımlar): Devamlı ve tek yönlü bir akımdır. Akımın devreden geçmesi sırasında akımın yönü ve şiddeti değişmez. Akımın süresi birkaç milisaniyeden birçok saniyeye kadar olmak üzere değiştirilebilir. (Kare dalga akım). voltaj 2) Progressif Akımlar (Eksponansiyel Akımlar): Akım yoğunluğu periyodik olarak yavaş yavaş artar ve maksimal bir değere eriştikten sonra çok daha yavaş bir hızla sıfır değerine döner. Bu nedenle progressif akımlara eksponansiyel akımlar da denir. Geçmiş yıllarda bu akımları elde etmek için kondansatörler kullanılırdı. Bugün değişik birçok teknikle süreleri 0.05 milisaniyeden 1000 milisaniyeye kadar uyarıcı akımlar elde edilebilmektedir. Eksponansiyel akımlar tek yönlü sinüzoidal akımlara çok benzerler. Fizyolojik Etkileri: A) Analjezik Etki: Eksponansiyel akımların analjezik etkileri eskiden beri bilinmektedir. Duyu sinirleri ile ilgili resptörlerin blokajı ve kan dolaşımında iyonların dokularda yayılışında olan değişiklikler analjezik etkiyi doğurur. zaman Doğru akım devresi kapatıldığı andan itibaren voltaj belli bir sürede maksimuma çıkar ve bu şekilde devam eder. Akım kesildiği zaman, yani devrenin açılmasında akım belli bir süre sonra sıfır olur. Akımın pozitif ve negatif olmak üzere iki kutbu vardır. Doğru akımla tedavi sırasında pozitif veya negatif kutba bağlı olan elektrodların uygun yerlere konulması gerekmektedir. Elektrodların katod (-) veya anoda (+) doğru bir şekilde bağlı olmadığından şüphe ediliyorsa tuzlu su eriyiği testi ile veya fenolftalein testi yardımıyla doğru kutuplar bulunur. A) Tuzlu su eriyiği testinde katodda H2 gazı toplanır. B) Fenolftalein testinde katodda kırmızılık görülür Doğru akımlar 1) kuru pil, 2) akümülatörler, 3) alternatif akımların doğrultulmasıyla (ya lambalı ya da iletken doğrultucular ) elde edilebilir. Ayrıca doğru akım kaynağı olarak 4) doğru akım jeneratörleri de kullanılır. Genellikle uygulamada kısa bir süre devam ettikten sonra otomatik olarak kesilen doğru akım türü kullanılır. Buna kare dalga akım denir ve böyle akımlarda süreyi istediğimiz gibi ayarlayabiliriz. B) Trofik Etki: Biraz önce belirtildiği gibi kan dolaşımındaki etkisi ile dokuların beslenmesi de kolaylaşır. Motor sinir rejenere olana kadar kasın atrofisini azaltacak süre ve şiddete uygun eksponansiyel akım kullanılır. C) Refleks Etki: Bu tür akımlarla bazı yararlı refleksler uyandırabiliriz. Böylece iç organlardaki mevcut ağrılar kaldırılabilir. Bazı araştırıcılara göre ise iç organların fonksiyonları da düzenlenebilir. 3) Alternatif Akımlar: Akım yönü periyodik olarak değişen elektrik akımlarıdır. Devre kapandığında akım yoğunluğu bir yönde gittikçe artar, maksimal bir değere ulaştıktan sonra tekrar azalır. Bu defa aksi yönde artıp azalmaya sinüzoidal bir şekilde periyodik olarak devam eder. Periyodun saniyedeki tekrarlanma sayısına frekans denir (f=1/T). Bu çeşit akımların elde edilmesi başka yerlere nakledilmesi kolay ve ucuzdur. 4) Đndüksiyon Akımları (Faradik Akımlar): Birbiri üzerine geçen iki bobinden elde edilip primer bobine kalın, sekonder bobine ise daha ince bakır tel sarılmıştır. Bu sonuncu bobinin iki ucuna hastaya uygulanan elektrodlar bağlanır. Bu tür eski tip cihazların yerine diyot, triyot lambaları kullanılarak bu tür akımlar elde edilebilir. Đndüksiyon akımları, sağlam kasları 1) Motor sinirleri vasıtasıyla uyardığı gibi ciltteki 2) duyu sinirlerini de şiddetle uyarır. Bunun sonucu olarak ağrılar ortadan kalkar (Analjezik etki), kılcal damarlarda önce vasokonstrüksiyon sonra ELEKTRĐK AKIMLARININ DOKU ÜZERĐNE ETKĐLERĐ 409 410 Bora BARUTÇU vasodilatasyona sebep olur. Ciltte kırmızılık ve kan dolaşımında hızlanma meydana gelir Faradik akımlar, bu özellikleri sebebiyle, uzun süre çalışmadığı için motor sinirlerle bağlantısı normal olmakla beraber, atrofik bir durum almaya başlayan kasların tekrar eski haline döndürülmesi için kullanılır. Đndüksiyon (Faradik) akımları kas ve sinir hastalıklarının hem teşhis hem de tedavisinde kullanılabilir. Fizyolojik etkileri: 1) Analjezik 2)Trofik etki Đndüksiyon akımları uygulandığında dolaşımı hızlandırır önce vazokonstrüktör sonra vazodilatör etki ile duyu sinirlerini etkileyerek ağrı duyumunu ortadan kaldırır. Şekil 3: Akım türlerinin grafikle gösterilmesi. A=Doğru, B=Alternatif, C=Tek yön doğrultulmuş alternatif, D=Trifaze. Doğru Akımın Fiziksel ve Kimyasal etkileri : 1) Elektroliz: Doğru akım, içinde saf su bulunan bir kap içerisine daldırılan iki elektrod 6 yardımıyla geçirilemez. Saf su iletken değildir. (Çok kötü iletkendir 1/ 22.10 ). Ancak saf su içerisine çok küçük miktarlarda H2SO4, CuSO4, NaCl gibi kimyasal maddeler ilave edilirse doğru akımın devreden geçtiğini ve lambanın yandığını görürüz. Asitler, bazlar ve bilhassa tuzlar gibi sudaki eriyikleri iletken olan kimyasal çözeltilere elektrolit, bir elektrolitten akım geçişi sırasında meydana gelen olayların bütününe elektroliz adı verilir. Elektrolitler çözündükleri zaman iyonlarına ayrışır. Ayrışan iyonlardan (-) yüklü olanlar anoda , (+) yüklü olanlar da katoda hareket ederler. Şekil 2: Dokuları uyarmak amacıyla kullanılan çeşitli elektriksel akımlar: a) devamlı b) kondansatör c) progressif d) alternatif e) faradik, P, potansiyometre: C, kondansatör; R, direnç: I, anahtar ELEKTRĐK AKIMLARININ DOKU ÜZERĐNE ETKĐLERĐ 411 412 Bora BARUTÇU Şekil 4: Bir akım devresi. B=Batarya, Ş=Şalter, A=Ampul Böylece elektrik akımı devreden geçerken çözelti içerisindeki iyonlar uygun kutuplara doğru göç etmelerine neden olur. Elektrolit içerisinde elektrik akımının geçmesine neden olan iyonların göçü, yani iyon hareketleridir. Şekil 6: Leduc deneyi ile iyon göçünün gösterilmesi Leduc deneyi: Bununla amaç yüklü olan anyon ve katyonları organizmaya vermektir. Đyonların nüfusu yavaştır. Derine inemezler ve deri altında toplanırlar. Akımın yönüne göre striknin yolu üzerindeki tavşanda kas kasılmalarına neden olurken, diğer yandan siyanür yolu üzerindeki tavşanda ölüme neden olur. 3) Elektroforez: Şekil 5: Doğru akımın kimyasal etkisi 2) Đyontoforez : Katodda: 2Na + H2O → 2( NaOH ) +H2 Anodda: 2Cl2 + 2H2O → 4HCl +O2 Bu şekilde, iyontoforezde, iyon taşınmaları sırasında HCl ve NaOH meydana gelir. Katodda alkali, anodda asit bir ortam oluşur. Bu olay yalnız elektrodlar etrafında yer aldığı için, kutuplarla ilgilidir. ─ + (Basiller) ve (Paramesyumlar) yüke sahiptirler. Bu deneyde, devre _ kapatılıp doğru akım geçirildiğinde, Basiller ( ) yüklü olduklarından pozitif elektrod etrafında toplanırlarken Paramesyumlar (+) yüklü olmalarından dolayı negatif elektrod etrafında toplanırlar. Benzer şekilde yağ damlacıkları, albümin, nişasta partikülleri, kan hücreleri vs.’de elektrikle yüklü iseler yukarıdaki gibi her biri yüküne göre belli kutuplara göçerler. ELEKTRĐK AKIMLARININ DOKU ÜZERĐNE ETKĐLERĐ 413 Pozitif yüklü olmaları nedeniyle partiküller negatif elektroda doğru giderlerse bu özel durum, katoforez adını alır. Bazı moleküllerin protein (albümin) ortamın asit veya alkali olmasına göre yükleri değişir. Alkali ortamda negatif bir yükü (OH iyonlarını bağladığı için) vardır. Doğru akım geçerse anoda doğru yönelir. Beyaz bir pıhtı meydana gelir. + Asit bir ortamda ise H ile birleşir ve katoda gider. Nötral bir ortamda ise elektroforez görülmez. 414 Bora BARUTÇU Doğru Akımın Dokuya Etkisi Doğru akımın dokuya etkisi bu akımın dört özelliğine bağlıdır. 1- Akımın şiddeti 2- Akımın yönü 3- Akımın dokudan geçme süresi 4- Akımın değişme hızı Sonuç Olarak: Bir likit içerisinde bulunan solid taneciklerin, uygulanan bir elektrik ortamı etkisi altındaki hareketine elektroforez denir. 4 ) Elektroosmoz: Fazla suyun organizmanın bir bölgesine, mesela deriye sevki için bu metoddan faydalanılır. Likid akımın yönü, likidin solide göre taşıdığı elektriğin yüküne bağlıdır. Şekil 7: Kondansatör. Solda dielektrikli, sağda dielektriksiz "Birbiri ile temasta bulunan iki heterojen maddeden dielektrik sabiti büyük olan ötekine göre pozitif olarak yüklenir". Örneğin Cam (D = 5-10) suya (D = 81) batırıldığında negatif, terebentin (D=2) içine batırıldığı zaman pozitif yüklenir. Birbiri ile temasta bulunan iki sıvının (maddenin) sınırında bir elektrik çift tabakası vardır. Bu potansiyel farkı dielektrik sabiti olarak adlandırılarak formüle edilmiştir. Bu kurala göre suyun öteki maddelerle temasında pozitif olarak yüklendiğinden terapide dikkate alınmalıdır. Galvanik akımın etkisini incelemek için kutuplaşmaz elektrodlar kullanılır. Adi elektrodlar kullanıldığı takdirde dokuda polarizasyon akım meydana gelir. Bir dokudan doğru akım geçirildiği zaman dokuda elektroliz olur. Doku sıvılarındaki anyon ve katyonlar birbirlerinden ayrılarak anyonlar anoda, katyonlar katoda göçerler. Doku içinde meydana gelen bu ters yöndeki kutuplar arasında bir akım doğar ki buna polarizasyon akımı denir. Polarizasyon akımı dıştan uygulanan akımın yönüne zıt olduğundan bu akımın etkin şiddetini azaltır. Polarizasyon akımının şiddeti artıkça, dıştan verilen akımın etkinliği de azalır. Polarizasyon akımına mani olmak için kutuplaşmaz elektrodlar kullanılır. ELEKTRĐK AKIMLARININ DOKU ÜZERĐNE ETKĐLERĐ 415 416 Bora BARUTÇU Şekil 8: Basit uyarıcı elektrod Kutuplaşmaz Elektrodun Yapılışı: Hazırlanış prensibi aynı olan çeşitli kutuplaşmaz elektrodlar vardır. Gümüş telden yapılmış olan elektrod anoda bağlanır. Platin bir tel de katoda bağlanır. Her iki uç NaCl eriyiği içine batırılır. Devreden akım geçirilir. Eriyik iyonlaşır. Elektroliz meydana gelir. Cl anoda gider. Gümüş elektrod üzerinde gümüş klorür teşekkül eder. Gümüş elektrodun + rengi siyahlaşır. Na ise katoda giderek platinle birleşerek Sodyum platinat’ı meydana getirir. Bu elektrodlar ile dokuya galvanik akım verilir. Herhangibir iletkenin kesitinden geçen şarj sayısı, akımın şiddetini ve pozitif yüklerin yönü de akımın yönünü tayin eder. Buna göre, örneğin bir sinirden akım geçirilmesinde, anodda, zar yüzeyinde pozitif yükler artar, içteki pozitif yükler de katoda sürüklenir. Katod yüzeyindeki pozitif yüklerin anoda geçmesiyle beraber devre tamamlanmış olur. Katod yüzeyinde pozitifliğin azalması sonucunda, akım şiddetinin yeterli olması şartıyla, burası depolarize olur ve eksitasyon başlar. Buna karşın, anod bölgesinde pozitif yüklerin artmasıyla, bu bölge hiperpolarize duruma geçer. Bir sinirden akım geçirilmesinde ilk uyarılma katod altında meydana gelir. (Katod uyarma eşiği). Akım şiddeti artarsa anodda meydana gelir. (Anod uyarma eşiği). Akım şiddeti daha da artarsa blok eşiği meydana gelir. Dokuya eşikaltı uyaran vermekle eksitasyon (sarsı) meydana gelmez, ancak anod ve katod altında eksitabilite değişiklikleri meydana gelir. Buna elektrotonus denir. Nitekim, devamlı bir akımın dokudan geçmesinde, katodda eksitabilite ve iletinin artması (katelektronus) bu kutbun kolaylıkla depolarize olabilmesinden, buna karşın anodda azalması (anelektronus) ise bu bölgede hiperpolarizasyonun meydana gelmesinden dolayıdır. Bu olaylar doğru akımın şiddetine bağlıdır. Akım şiddeti arttıkça katodda katelektronus, anodda ise anelektrotonus artar. 1859'da Pflüger akımın şiddetinin ve yönünün dokuya uygulanmasındaki etkilerini araştırmıştır. Akımın Yönü: Elektrodları katod kasa yakın, anod merkeze yakın olacak şekilde sinir üzerine yerleştirirsek akımın yönü inicidir. Eğer elektrodları katod merkeze, anod kasa yakın yerleştirirsek akım çıkıcı akımdır. ELEKTRĐK AKIMLARININ DOKU ÜZERĐNE ETKĐLERĐ 417 418 Bora BARUTÇU Uygulanan akım şiddeti yeterli düzeyde ise kapanışta katodda, açılışta anodda bir eksitasyon meydana getirir. Pflüger kanunları kısaca şöyle özetlenebilir. Đnici - K ,A + + K ,A + - K, A Zayıf. . . . . . . . . . K , A Orta . . . . . . . . . . . K , A Şiddetli. . . . . . . . . K , A Şekil 9: Sinirde çeşitli faktörlerin etkisiyle meydana getirilen blok bölgesinin altında elektronik potansiyellerin doğuşu. Elektrodların dokuya çıkıcı veya inici durumunda uygulanmasında akımın şiddetine göre anod veya katodda inhibisyon veya eksitasyon meydana gelir. Bu neticeler Pflüger tarafından üç maddelik bir kanunla şu şekilde gösterilmiştir. Zayıf Akımlar: Katod uyarma eşiği üzerinde olduğundan devre kapanmasıyla sinirde sarsı meydana gelir. Sadece devrenin kapanmasında bir sarsı meydana gelir. Akımın yönünün değişmesiyle değişiklik meydana gelmez. Çünkü blok eşiği altındadır. Bunu inceleyen yasaya Pflüger'in birinci kanunu denir. Orta Şiddetli Akımlar: Galvanik akım devrenin kapanması ya da açılmasında sarsı meydana gelir. Blok eşiği aşılmadığından akımın yönünün etkisi yoktur. Buna Pflüger'in ikinci kanunu denir. Şiddetli Akımlar: Akımın yönü etkilidir. Çünkü bu aşamada blok eşiğine ulaşıldığından akımın inici ya da çıkıcı durumda olması değişiklik meydana getirmektedir. Ve elektrik akımının yönü pozitiften negatife doğrudur. Şiddetli galvanik akım dokuya çıkıcı durumda uygulanırsa kapanışta eksitayon meydana gelmez. Açılışta etkili olur, sarsı meydana gelir. Đnici galvanik akım dokuya uygulanırsa kapanışta etkili olur, açılışta etkisizdir. Buna Pflüger'in üçüncü kanunu denir. Çıkıcı + + - + + - + Akımın Süresi: Uygulanan akımın dokulara etkili olabilmesi için akımın belli bir süre uygulanması gerekir. Eşik değerdeki bir galvanik akımın dokuda etkili olabilmesi için dokuya uygulanması gereken en kısa zamana Gildemeister tarafından fayda zamanı (süresi) denmiştir. Uzun süreli bir akım için eşik değer, kısa süreli bir akımdan daha düşüktür. Bunun açıklanabilmesi için, uyaran süresi-potansiyel farkı eğrisinin incelenmesi gerekir. Apsise akımın dokudan geçme süresini ve ordinata da elektromotor kuvveti yazarsak, dokunun gittikçe artan şiddetle akımla uyarılmasında elde edilen eğriden, zamanın potansiyel farkına göre nasıl değiştiği anlaşılır. Uzun bir süre dokudan geçen ve etkili olan devamlı akımın en az değerine veya elektromotor kuvvetine reobaz denir. Yani reobaz devamlı akımın eşiğidir. Reobazın iki katı değerinde bir akımla dokunun uyarılmasında, potansiyelin nispeten az değişmesine karşın, zamanda en büyük değişiklik meydana gelir. Nitekim bu bölge eksibilitenin ölçüsü olarak seçilmiş ve Lapicque tarafından kronaksi veya kronaksi süresi diye isimlendirilmiştir. Bu süre, reobazın iki katı şiddetindeki bir akımla dokunun uyarılmasında bir eksitasyonun başlaması için gerekli olan en kısa süredir. ELEKTRĐK AKIMLARININ DOKU ÜZERĐNE ETKĐLERĐ 419 420 Bora BARUTÇU Akomodasyon katodda eşik değeri yükseltir, anodda ise azaltır. Şekil 10: Uyaran süresi-potansiyel farkı eğrisi. Dokunun eksitabilitesinin bir ölçüsü olan kronaksi, gerçekte uyaran süresi - potansiyel farkı eğrisinde bir noktadır. Bu bakımdan dokularda eksitabilite değişikliklerini kesin olarak saptamak için, sadece kronaksi tayini yeterli değildir. Uyaran süresi - potansiyel farkı eğrisinin de elde edilmesi gerekir. Akımın değişme hızı: Herhangi bir akım uygulanmasında dokuda bir eksitasyonun başlayabilmesi için, akım şiddetinin belirli bir hızla değişmesi gerekir. Akımın yavaş değişmesinde (progressif akımlar) (Fakat kullanılan akımlarla şiddet süreye göre lineer değişir) dokuda bir eksitasyon başlamaz ise de, uyarılan bölgede eksitabilite değişiklikleri vukubulur. Öyle ki, akımın dokudan geçmesi süresince, katodda eksitabilite önce artar sonra azalmaya başlar. Akomodasyon veya uyum denen bu olayda uyarılan doku adeta aktif bir mekanizma ile akımın eksite edici etkisine karşı koyar ve akımın etkisi azaltır veya tamamen kaybolur. Akım kesildiğinde katodda eksitabilite subnormal bir düzeye iner ve ancak bir süre sonra sükun düzeyine ulaşır. Post-katod depresyonu denen bu olay, katelektrotonusun ortadan kalkmasıyla açıklanır Şekil 11: Eşik altı şiddette bir galvanik akımın dokudan geçmesinde, katoda meydana gelen eksitabilite değişikliğinden doğan akomodasyon olayı. Bu olaylar 1859 yılında Pflüger tarafından ortaya konulan kutup eksitasyon yasasını açıklar. Pflüger'e göre; galvanik bir akım devresinin kapanmasında eksitasyon katoddan, açılmasında ise anoddan başlar. Devrenin kapanmasında zayıf bir akım etkili olurken, açılışta bir eksitasyonun başlaması için önceden dokudan daha şiddetli bir akımın geçirilmiş olması gerekir. Alternatif Akımla Uyarma : Alternatif Akımın doku üzerindeki etkisi, akımın şiddet ve frekansına bağlıdır. Buna göre, alternatif akımlarla eşik değeri bulmak için iki yöntem kullanılır. Ya frekans sabit tutulur ve eksitasyon başlayıncaya kadar şiddet arttırılır veyahutta şiddet sabit bir değerde iken frekans değiştirilir. Apsise frekans ve ordinata şiddeti yazılarak şiddet - frekans eğrisi elde edilir. ELEKTRĐK AKIMLARININ DOKU ÜZERĐNE ETKĐLERĐ 421 422 Bora BARUTÇU Đnsanda doğru akımla uyarma: Dejenerasyon Reaksiyonu Đnsanda herhangi bir motör sinirin fonksiyonunun normal olup olmadığını saptamak amacıyla, sinir doğru akımlarla uyarılır ve meydana gelen reaksiyonlar incelenir. Teşhis amacıyla yapılan bu testte: uyarıcı elektrodlar sinirin bulunduğu bölgenin yüzeyindeki deri veya mukozaya yerleştirilir. Devreden akım geçirilince, akım dalgaları anoddan yüzeyin altındaki dokulara ve bu arada nispeten büyük bir direnci olan sinire girer ve karşı taraftan katoddan çıkar. Miyelinli sinir liflerinde akım sinire eksitasyonun başladığı Ranvier boğumlarından girer ve gene bunlardan çıkar. Đntakt organizmada doğru akımlarla siniri uyarmak ve lokal etkileri saptamak için different ve indifferent elektrodlar kullanılır. Küçük yüzeyli different elektrod uyarılacak bölgeye, geniş yüzeyli indifferent elektrod ise herhangi bir yere yerleştirilirir. Akım geçirildiğinde different elektrod altında akım yoğunluğu fazla olacağından uyarılma bu bölgede olur. Şekil 12: Çeşitli frekanstaki alternatif akımlarla elde edilen şiddef-frekans eğrisi. Düşük frekanslar için akım şiddeti yüksektir, frekans arttıkça azalır, minimal bir değere ulaştıktan sonra ise tekrar yükselir. Alternatif akımlarla uyarmada 100-200 frekans sınırları optimaldır. Indifferent nokta: Anot ve katoddan uzaklaştıkça elektronik değişiklikler azalır ve her iki kutup arasında eksitabilite ve iletebilmenin hiç değişmediği bir yer bulunur ki, buna indifferent nokta denir. Zayıf akımlarda bu nokta anoda, kuvvetli akımlarda ise katoda yakındır. Şekil 13: Çeşitli şiddetteki doğru akımların sinirden geçmesinde, anod ve katodda meydana gelen eksitabilite değişiklikleri. A=Anod, B=Kadot, y1=Zayıf, y2=Orta, y3=Şiddetli akımlar, x1, x2, x3; Đndifferent noktalar. - Different elekrod katoda bağlanır ve indifferent elektrod da anoda bağlanırsa devreden akım geçirildiğinde (KKS=Katod Kapanış Sarsı) sarsı olur. ELEKTRĐK AKIMLARININ DOKU ÜZERĐNE ETKĐLERĐ 423 Bu reaksiyon, devrenin kapanmasında, katod altında sinirde meydana gelen katelektrotonusla açıklanır. - Elektrodların durumunu değiştirelim, different elektrod anoda, indifferent elektrod katoda bağlansın. Bu durumda devre kapandığında katod altında gene katelektrotonus meydana gelir. Ancak akım yoğunluğu az olduğu için yukarıdaki gibi kapanışta katodda uyarılma olmaz şiddet arttırılınca anodun altında meydana gelen fizyolojik katodda meydana gelen katelektrotonustan dolayı, depolarizasyon olur. Bundan dolayı da sinirin inverve ettiği kaslarda (AKS=Anod Kapanış Sarsı) sarsı görülür. Doğru akımın açılışında sinirin uyarılabilmesi için, şiddetinin yüksek olması gerekir. 424 Bora BARUTÇU Böylece katod altında kuvvetli bir katelektrotonus, anod altında da kuvvetli bir anelektrotonus oluşur. Akımın açılması ile anoddaki anelektrotonusun ortadan kalkmasından, bu bölgedeki eksitabilite artar ve eksitasyon başlar (AAS). Daha şiddetli akımlarda katod altında oluşan fizyolojik anelektrotonusun ortadan kalkmasıyla eksitasyon olacak ve sarsı görülecektir (KAS). KKS-AKS-AAS-KAS değişebilir. motör bir sinirin dejenerasyonunda bu sıra Dejenerasyon reaksiyonunu testi için, uyaran süresi - potansiyel farkı eğrisi çizilir. Dejenere olmaya başlayan sinirde bu eğri sağa kayar. Kronaksi zamanı uzar. Şekil 17: Motor siniri kesilmiş insan çizgili kasında, uyaran süresi-potansiyel farkı eğrisi. Sinirin dikilmesinden sonra, belirtilen haftalarda elde edilen eğriler, devamlı çizgilerle gösterilmektedir. Kesikli çizgilerle gösterilen eğriler, benzer, normal bir kastan elde edilmiştir. Şekil 16: Đnsanda siniri doğru akımla uyarma tekniği ELEKTRĐK AKIMLARININ DOKU ÜZERĐNE ETKĐLERĐ 425 426 Bora BARUTÇU ELEKTROTERAPĐ Medikal Galvanizasyon: Galvanik akımın sinir ağrılarını azaltmak veya ortadan kaldırmak için organizmaya uygulanmasıdır. Galvanik akım dokudan geçerken bir eksitasyon olmaz. Ancak anoddaki hiperpolarizasyon, ağrı yapan sinirin eksitabilitesini azaltır. Çünkü sinirde anelektrotonus teşekkül etmiştir. Antifibrilasyon: Fibrilasyon halindeki kalbi defibrile etmek için kullanılır. 150 Voltluk akım göğsün sol tarafına tatbik edilir. Pulslardan biri kalbin relatif refrakter devrine rastlarsa normal ritm başlar. Absolut refrakter devire rastlarsa etkisiz kalır. Elektroşok: Elektrik akımının meydana getirdiği şoktur. Psikosomatik hastalıklarda tedavi amacıyla kullanılır. (Yerini ilaçlara bırakmıştır.) 300-1200 mA'lik frekansı 75-150 kare dalga galvanik akım kısa süre (0.1-0.5 sn) tatbik edilir. Beyindeki motor gangliyonlar uyarıldığından kaslarda, epileptik spazmlar gibi şiddetli kasılmalar olur. Bunları önlemek için hastaya kürarizan maddeler verilir. Akımın şiddeti iyi ayarlanmazsa, işitme ve görme merkezleri haraplanabilir ve devamlı sağırlık ve körlük olabilir. Đyontoforez: a) Bakır ve Çinko iyontoforezi - Tinea pedis. Bu metod antibiyotiklerin bulunmasıyla önemini kaybetmiş olmasına rağmen ilaca cevap vermeyen durumlarda kullanılabilir. b) Gümüş iyontoforezi % 2'lik gümüş nitrat eriyiği ile bazı eklemlerde oluşmuş olan osteoartritin tedavisinde kullanılır. ( 5', 2 mA) c) Vazodilatör ilaçlarla iyontoforez (Histamin): Vazodilatör bir madde, galvanik akımla pozitif uçtan cilde sokulabilir. d) Vazokonstrüktör ilaçlarla iyontoforez (Adrenalin) Şekil 18: Galvanizasyonda yada iyontoforezde elektrodların dize bağlanma şekli Cerrahi Galvanizm : Bu tedavi şekli ile doğru akımla ciltteki tümör ve fazla kıllar ortadan kaldırılır. "Hypertrichosis" tedavisinde fazla kıllanmayı yok etmek için, ince bir iğne kıl folikülüne sokulur ve doğru akım üretecinin negatif (katod) ucuna bağlanır. Pozitif işaretli uç ise hastanın elinin altında bulunduran büyük bir elektrodla bağlantılıdır. Bir dakika süreyle 0,5 mA'lik doğru akım geçirdikten sonra kıl folikülü açığa çıkan H2 gazı ile dolar ve kıl kolaylıkla yerinden çıkar. Son zamanlarda gerek bu tür operasyonlar gerekse iyi huylu cilt tümörlerinin tedavisinde yüksek frekanslı akımlarla koterizasyon, elektrolizin yerini almış bulunmaktadır. Yüksek Frekanslı Akımlar Yüksek frekanslı akımlar elektromanyetik dalgalardan olup, ultrason dalgalarının aksine boşlukta yayılabilme özellikleri vardır. (v=300.000 km/s) Ultrason dalgaları yayılma yönüne longitüdinal olmasına karşılık, elektromanyetik dalgalar transverstir. e) Lokal anestezi yapan ilaçlarla iyontoforez. f) Kalsiyum ve Đyot iyontoforezi : Hemipleji serebral Đyontoforez ile vücuda sokulmak istenilen iyonlar epitel tabakasının her tarafına eşit olarak dağılırlar. Ancak saç foliküllerinde, ter bezlerinde ve cilt çatlaklarında daha fazla bulunurlar. Yüksek Freanslı Akımların Fizyolojik Etkileri : Vücutta elektroliz ve kas kasılmasına neden olmazlar. Dokularda sadece ısı meydana getirirler ve bu etkileri dolayısıyla terapide kullanılırlar. ELEKTRĐK AKIMLARININ DOKU ÜZERĐNE ETKĐLERĐ 427 Yüksek Freanslı Akımların Lokal Etkileri : 1. Kapiller ve arterioller akson refleksi ile genişler, kan dolaşımında hızlanmalar görülür. 2. Biyolojik membranların da filtrasyon ve diffüzyon özellikleri aratar. Plazma proteinlerin hücreler arası boşluğa çıkmasına ve ödeme sebebiyet verir. 3. Kapiller damarların çeperlerinde permeabilite artışları olur. 4. Özellikle yoğun ısı artışları, ilgili hücrelerin toplanmasıyla enflamatuar bir reaksiyona yol açabilir. 5. Dokularda metabolizma olayları artar. Daha fazla ısı artışlarında ise hücreler ölür. 6. Isı artışı ile birlikte enzimlerle ilgili reaksiyonlarda artış meydana gelir. 7. Proteinlerin ısı artışı sonucunda parçalanmasıyla, polipeptitler ve histamin gibi bileşikler meydana gelir ve özel etkilerini gösterirler, ufak damarların vazodilatasyonuna sebep olurlar. 8. Tendon, eklem kapsülü vs. de bol miktarda bulunan fibröz doku liflerinin uzayabilme özelliğini veya elastikiyetini de, ısı artışları, beş ila on misli arttırabilir. Eklem kapsülünün büzülmesini neden olurlar. Fibrosisin tedavisinde bu olayın önemi çok büyüktür. 9. Isı, ağrıda spazmı çözer. Buna bağlı ağrıyı azaltır. 10. Isı artışı, ağrı eşiğini de yükseltir. Özellikle ağrı o bölgedeki sinirlerin iskemisinden doğuyorsa, vazodilatasyona sebep olan sıcaklığın ağrıyı azaltması beklenir. Kısa Dalga Diyatermi: (en derin) Dalga boyları 3 ila 30 m arasında değişir. Triyod lambaların kullanılması ile sönümsüz akımlar elde edilmiştir. Radyo dalgalarını bozmaması için dalga boyları 22, 11 ve 7,5 m olan yüksek frekanslı akım üreticilerinin yapımına izin verilmiştir. Kısa Dalga Diyatermi'nin Tehlikeli Olabileceği Durumlar : 1. Ciltte duyarlık azalmışsa, yanıklardan kaçınmak için tedavi yapılmaz. 2. Habis tümörlerin bulunduğu düşüncesiyle tedaviden kaçınmalı. bölgelere metaztazları önlemek 3. Enfeksiyon bölgelerine yapılmaz. (Mikroorganizmaların yayılmasına fırsat vermemek için) 4. Kanama yapabilecek hastalarda tedavi tehlikelidir. 5. Gebelik ve menstürasyon döneminde zararlı etkileri olabilir. 6. Kısa dalga diyatermisi hastanın sıcaklık dygusuna göre ayarlandığından bilincini kaybetmiş hastalara ve çok yaşlılara da kısa dalga diyatermi tedavisi yapılmamalıdır. Kısa Dalga Diyaterminin Cerrahi Amaçlarla Kullanılması : Ufak lipomların, selim tümörlerin ve ayrıca istenmeyen kıl köklerinin tahribi için kullanılır. Bunun için elektrodlardan birinin çok küçük, diğerinin büyük olması gerekir. Küçük elektrod çoğunlukla bir toplu iğne ucu veya başından, çeşitli şekilli halkalardan ve tellerden, bistürilerden ibarettir. Yüksek frekanslı akım geçirilmeye başlandığında, küçük elektrodun ucundaki akım yoğunluğu artacağından ısı artmaya başlar. Elektrodun cilde temas ettiği alanlarda yanıklar oluşur. Bu yolla bazı cilt tümörleri ortadan kaldırılabilir. Bu yanıkların meydana gelişinde albüminler pıhtılaştığından bu olaya Elektro-Koagülasyon denir. (Elektrik Bistürisi) Lokal anestezi gerekmez, tedavi birkaç saniyede biter. Mikro Dalga Diyatermi Frekansları 2450 MHz, dalga boyları çok ufak 12 cm kadar olduğundan bunlar ışık gibi yansırlar, kırılırlar, etrafa saçılır veya dokular tarafından absorbe olurlar. Şehir akımından yüksek voltaj sağlanır. (Jeneratörlerle) I ile hesaplanır. 2 LC Bora BARUTÇU Burada meydana gelen ısı, elektromanyetik enerjinin ısıya dönüşmesi ile oluşur. Joule kanununa göre ısınma olmaz. Bu tip aletlerde frekans f= 428 Elektrik enerjisini elektromanyetik enerjiye çeviren, çok yüksek frekanslı elektromanyetik dalgalar veren (magnetron lambası) cihazlar vardır. 429 ELEKTRĐK AKIMLARININ DOKU ÜZERĐNE ETKĐLERĐ Tedavi yöntemi:. 430 Bora BARUTÇU ELEKTRĐK YARALANMALARI Mikro dalga spektrumu 300 ila 200.000 Mhz alanı kapsar. Fakat bugün yalnızca 2450 MHz yararlanılmaktadır. Bugün genellikle dalga boyu 69 cm olan dalgalar veren aletler yapılmıştır. Mikrodalga diyatermisi ısınmayı en fazla cilt altı ve özellikle kaslarda meydana getirir. Uygulama alanları: 1 - Lokomotor sisteminin hastalıkları. Eklem dışı romatizmalar. (Fibrositis, myositis, bursitis v.s.) ayrıca hemen cilt altında bulunan eklemlerin (diz, ayak bileği v.s.) Romatoid artrit ve osteoartrit'in tedavisi. 2 - Göz hastalıkları (iritis, v.s.) 3 - Diş çekimlerinden sonra meydana gelen şişlik ve trismus. 4 - Sinuzit, yüzeyel apseler, nevraljiler, siyatik sendromları, periferik tipte yüz siniri felçleri v.s. Diğer enerji çeşitlerinde de olduğu gibi elektrik enerjisi de dikkatle ve bilgili bir şekilde kullanılmalıdır. Kaza ile yaralanmalar, elektrik enerjisinin evlerde ve endüstride sıklıkla kullanılması ile olmakla beraber, zaman zaman da elektriğin terapötik uygulanmasında da meydana gelebilir. Bu olay, gerek lokal yaralanmalar, ki bunlar yanıklardır, ya da genel etkiler, elektrik şoku ve elektrik çarpması sonucu ölümdür. Bazen bu ikisi de birarada meydana gelmektedir. Lokal yaralanmalara düşük voltaj ve amperdeki akımlar, elektroterapi akımları sebep olmaktadır. Genel ya da lokal etkiler; yüksek amperdeki akımların doku rezistansının düşük olmasından, yüksek voltajın kısa devre yapmasından, düşük doku rezistansında ıslak zeminle temasta iken oluşabilir. Tıbbın ve cerrahinin modern gelişiminde özellikle doktorların yalnızca iyi bir teşhis, iyi bir cerrah ve ilaç bilgisine sahip değil yanı sıra mekanikten ve elektrikten de anlayabilen uzmanlar olmaları da beklenmektedir. Elektriğin tedavi amacıyla çok yaygın kullanımı dolayısıyla, çok yaygın bir kaza oluşumu da vardır. Burada problem emniyetli aletlere ve dikkatli teknisyen ya da hemşirelere bağlı olmaktadır. Böyle durumlarda ilk önce ve çabucak akım kesilmelidir. Buna rağmen yine de önlenemeyen kazalar zaman zaman olmaktadır. Kullanılmaması Gereken Yerler : * Gelişme halindeki dokulara mikro dalga diyatermisi zarar verebilir. * Tümörlere, kanamaya meyli olan hastalara tedavi yapılmama-lıdır. Sebepler üç bölümde ele alınabilir. 1 - Operatör Problemi Tedavinin Türü Frekans Dalga Boyu Not Uzun Dalga diyatermi 1 - 3 milyon 100 - 300 m Terkedilmiştir. 3 - 30 m Satılan aletlerin dalga boyları 22, 11 ve 7.5 m civarında. - Operatör: Aletlerle ilgili tüm detayları ve çalışma prensiplerini çok iyi bilmelidir. Gereğinde elektriğin hemen kesilmesi, elektrodların uzaklaştırılması gibi işlemler titizlikle yapılmalıdır. En önemlisi tedavi sırasında hasta asla yalnız başına bırakılmamalıdır. Satılan aletlerin dalga boyları 12.5 ile 69 cm'dir. - Hasta: Fiziksel ve mental problemi olan hastalara çok daha dikkatlice uygulanmalıdır. Yaşlı hastalarda deri duyarlılığının değişik olması nedeni ile öncelikle derinin küçük bir bölümünde kontrol edilmelidir. Kısa Dalga diyatermi 3 - 30 milyon Mikro Dalga diyatermi Birkaç milyar Birkaç santim (12 cm) 2 - Hasta Problemi 3 - Alet ve Aksesuar Problemi -.Alet: Hatalı yapım ve mekanik bozukluklar konusunda dikkatli olunmalıdır. Aletin iyi çalıştığı, sağlıklı olduğu devamlı olarak kontrol edilmelidir. ELEKTRĐK AKIMLARININ DOKU ÜZERĐNE ETKĐLERĐ 431 KAYNAKLAR Terzioğlu M., Çakar L.,: Fizyoloji Ders Kitabı, cilt 1, Đ.Ü. Cerrahpaşa Tıp Fakültesi yayınları, no: 155, Đ.Ü. Fen Fakültesi, Prof. Dr. Nazım Terzioğlu basım atölyesi, Đstanbul, 1989. Terzioğlu M.: Fizyoloji Ders Kitabı, cilt ll, Hilal Matbaası, Đstanbul, 1978. Terzioğlu M., Çakar L., Yiğit G.: Fizyoloji Pratik Kitabı, Đ.Ü. Cerrahpaşa Tıp Fakültesi yayınları, no: 161, Đ.Ü. Fen Fakültesi, Prof. Dr. Nazım Terzioğlu basım atölyesi, Đstanbul, 1990. Reed G. M., Sheppard V.: Regulation of fluid and electrolyt balance, W. B. Sanders Company, U.S.A., 1971. Burke S.R.: The composition and function of body fluids, Mosby Company, Saint Louis, 1976. Müller W., Schilling F., Schmidt K.L.: Uygulamada Romatizma Tedavisi, Roche Müstahzarları Sanayi A.Ş. yayınları (çeviri). Tuna N.: Elektroterapi, Nobel Tıp Yayınevi, Đstanbul, 1989.
