FIZK111 Fizik Giriş Dr. Mete Ramazan [email protected] Fizik Tedavi ve Eczacılık Güz 2025-2026 Uluslararası Final Üniversitesi 1 FIZK111, Fizik – Dersin Tanımı • Bu ders, fiziğin gerekli temel kavramlarını olabildiğince açık bir şekilde sunacak ve sağlık bilimleri öğrencileri için kesinlikle gerekli olan, fiziğin biyotıp ile en ilgili kısımlarını açıklamak için tasarlanmıştır. • Bu ders Eczacılık öğrencileri için büyük bir motivasyon olan, ilaç dozaj bilgilerinin de yer aldığı birim ve ölçüler ile başlayacak. • Bu dersin içeriği, Basınç, Radyasyon ve Sağlık, İyonize Radyasyonun Biyolojik etkileri, Tıbbi Görüntüleme ve Manyetik ile MRI gibi kavramların kapsanmasına izin vermek için fiziğin çeşitli alanlarının kavramları açısından düzenlenmiştir. 2 FIZK111, Fizik – Dersin Genel Amaçları • Bu derste öğrenciler, doğanın, fizik tarafından açıklanan yasalarını öğrenir. • Ders, fiziğin, biyomedikal bilimi ile bağlantılı konuları üzerinde durur. Resim: Arşimed ve suyun kaldırma gücü 3 FIZK111, Fizik – Öğrenim çıktıları Dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler, 1. Fizikle ilgili temel kavramları ve terimleri bilir. 2. Fiziksel miktarlar ve bunlara karşılık gelen standart birimleri öğrenir. 3. Uygun denklemlerle soru çözmeyi öğrenir. 4. Newton'un yasalarını ve bu yasaları problem çözmede kullanmayı öğrenir. 5. İnsan vücudu ve basınç konusunda bilgi sahibi olur. 6. Optik konusunda gerekli bilgileri edinir. 7. Farklı radyasyon türlerini ve bunların insan vücuduna etkilerini bilir. 4 FIZK111, Fizik – Kitap Introduction to Biological Physics for the Health and Life Sciences, Kirsten Franklin et. al., WILEY, 2010 5 FIZK111, Fizik – Öğrenim-öğretim yöntemi ve başarı koşulları • Ders, haftada iki saatlik teorik seanslar olarak yürütülecektir. • Dersin büyük bir bölümünde açıklayıcı öğretim yöntemi kullanılacaktır. • Ancak tartışmalar ve sunumlar sırasında her öğrencinin aktif katılımı gerekmektedir. • Süreçler ve kavramlar, sınıf tartışmaları ve ölçme ve değerlendirmede gerekli ödevler için temel oluşturacaktır. Bu derste öğrenciler • Ara sınav(lar) ve final sınavına katılıp en azından geçmek için gerekli minimum notu almalıdır. • Sınıfa hazırlıklı gelip sınıf tartışmalarında etkili olarak yer almalıdır. • Verilen ödevleri zamanında tamamlamalıdır • Tüm derslere katılmalıdır. Herhangi bir nedenle devamın %70'in altına düşmesi NG notu almaya neden olur. 6 FIZK111, Fizik – DEĞERLENDİRME • Ara sınav - %30 • Kısa sınav (quiz) – 2x%10 = %20 • Üç kısa sınavdan en iyi ikisi dikkate alınacaktır • Final sınavı - %50 7 Konular ➢ Ölçü ve birimler ➢ Vektörler, 1-ve 2-boyutta hareket ➢ Kuvvet ve Newton'un hareket yasaları ➢ Dairesel hareket ➢ Statik ve Denge ➢ Enerji ➢ Basınç, suyun kaldırma gücü ➢ Ara sınav ➢ İyonize Radyasyonun üretimi ve etkileşimi ➢ İyonize Radyasyonun Biyolojik etkileri ➢ Tıbbi Görüntüleme (X-Ray Imaging, CT Scan, PET Scan) Değerlendirme ➢ Tıbbi Görüntüleme (X-Ray Imaging, CT Scan, PET scan) • Ara Sınav %30 • 2xKısa sınav 2x10, %20 • Final sınavı %50 ➢ Manyetizma ➢ Manyetizma ve MRI ➢ Tekrar 8 Bu derste • Fiziğe giriş • Ölçüler • Fiziksel nicelikler • Birimler • SI birim sistemi • Birimlerin dönüştürülmesi 9 Fizik Nedir? • İnsanoğlu her zaman etrafındaki dünyayı merak etmiştir. • Örneğin: Gökyüzünün rengi Hareketli bir aracın sesindeki değişim Rüzgarda bir ağacın sallanan yaprakları Güneşin doğuşu ve batışı Bir kuşun veya uçağın uçuşu 10 Fizik Nedir? • Fizik kelimesi, doğal dünyanın bilgisi anlamına gelen Yunanca kelimeden (φuσισ (phusis)) gelir. • Kökeni, Latince physica kelimesine dayanır. • Fizik, evrenin temel doğasını ve nasıl çalıştığını açıklamaya çalışır. 11 Fizik Nedir? • Fizik, madde ve enerji, uzay ve zaman bilimidir. • Fizikteki temel ilkeler ve yasalar, çevremizdeki dünyanın olaylarını tanımlar. • Bu yasalar ve ilkeler hem kara delikler gibi egzotik olaylar hem de günlük yaşam için geçerlidir. 12 • Dünyamızla ilgili sayısız soru, temel bir fizik bilgisi ile cevaplanabilir: • Gökyüzü neden mavidir? • Uzayda astronotlar nasıl yürürler? • CD çalar nasıl çalışır? • Bir helikopter neden rotorlara sahip olmalıdır? 13 Tıbbi Fizik • Fizik kavramlarının tıp, sağlık ve tıp bilimlerine uygulanmasıdır. • Vücudun fiziksel yönlerini anlamak için sağlık eğitimlerinde (tıp, eczacılık vb.) fizik kavramları öğretiliyor. Söz konusu fiziksel yönlere örnek: • Vücuda uygulanan ve vücut içerisindeki kuvvetler • İş • Enerji • Vücut ve güç • Isı • Kan akışı • Solunum • Elektrik • Kan dolaşımı • İşitme 14 Tıbbi Fizik • Tıp fiziği konuları • Ultrason, • Manyetik • Rezonans, • Bilgisayarlı Tomografi, • Nükleer Tıp, • X ışınları, • Radyasyon Terapisi. • Fizikçiler, mühendisler ve radyologlar bu alanda araştırmalara öncülük ediyor. Bilgisayarlı Tomografi (Computed Tomography – CT Scan) 15 Medical Physics Tıbbi Fizik Optics, Opthalmology Optik, Oftalmoloji Biosensor Biyosensör Medical Technology Tıbbi teknoloji Molecular Biology, Biophysics Moleküler Biyoloji, Biyofizik Acoustics, Audiometry Akustik, Odyometri Molecular Medicine Moleküler tıp Radiation Therapy Radyasyon Terapisi X-Ray Diagnostic, Nuclear Medicine X-ışınlarıyla teşhis, Nükleer Tıp Computer Guided Surgery Bilgisayarlı Ameliyat Biostatistics, Medical Informatics Biyostatik, Tıbbi Enformatik Biomechanics Biyomekanik Biomedical Engineering Biyomedikal Mühendisliği 16 Ölçme • Fizik, madde ve enerjinin doğası ve özellikleri ile ilgilenir. • Ortak dil matematiktir. • Fizik, deneysel gözlemlere ve nicel ölçümlere dayanır. • Anlamlı fiziksel miktarlar için hem sayılar hem de birimler önemlidir. • Fiziksel nicelikler, fiziksel olayların ölçülmesiyle elde edilen sayılardır. • Örneğin bir halının uzunluğu, bu ders için geçen süre ve sınıftaki sıcaklık fiziksel niceliklerdir. 1 7 17 Ölçme Inch Foot Yard Tablespoon/tea spoon Cup Pint Quart Gallon (UK) Gallon (USA) Ounce Pound (libra, lb) Stone Quarter (gtr) Hundredweight (cwt) Ton İnç, 2.54 cm Ayak, 12 inç Yarda, 3 ayak Kaşık/çay kaşığı Bardak 473 mililitre (mL) 946.353 mL 4.54609 litre (UK) 3.785411784 litre (USA) 29.5735 mL 16 ounces (ayrıca 454 gr) 14 pounds 2 stones 4 quarter 20 hundredweight (2240 lb) 181 8 Ölçme • Fizikte nicel olmak için ölçüm gerekir. • Ronaldo'nun boyu kaç? Kilosu ne durumda? • Boy • Kilo : 1.86 m : 84 kg • Sayı + Birim • "Kalınlık 10'dur." fiziksel bir anlamı yoktur. • Herhangi bir anlamlı fiziksel nicelik için gerekli olan sayılar ve birimlerdir. 1 9 19 Fiziksel Nicelikler • Fiziksel niceliğin iki ana türü vardır : ▪ Temel fiziksel nicelikler Kütle, Uzunluk, Zaman, Sıcaklık, Elektrik akımı, Işık şiddeti, Madde miktarı ▪ Türetilmiş fiziksel nicelikler Hız = yer değiştirme / zaman Yoğunluk = kütle / hacim • Temel fiziksel nicelikler ölçülebilir. 20 Uluslararası Birimler Sistemi (Système International d’Unités) – SI units, SI birimleri • Tüm dillerde kısaca SI • Metrik birimler sistemini genişleterek oluşturulmuş, ağırlık ve ölçüler için uluslararası desimal (on tabanlı) sistem • 1960 yılında, 11th General Conference on Weights and Measures (CGPM) (Ağırlık ve Ölçüler 11. Genel Konferansı) • Önceleri metre-kilogram-saniye (MKS) uluslararası sistemi kullanılıyordu. • CGPM 1948 yılında üç (ve fazlası) yeni birim ekledi: • Kuvvet birimi (Newton) – 1 kg kütleye saniyede 1 metre ivme kazandıracak kuvvet • Enerji birimi (Joule) – 1 Newton kuvvet uygulanan noktadaki cismin bir metre yer değiştirerek yaptığı iş. • Güç birimi (Watt), Saniyede bir joule energy açığa çıkaran güç. W= 𝐹 cos 𝜃 𝑑 = 𝐹𝑑 cos 𝜃 21 Üç Temel Nicelik için SI Birimi • Uzunluk birimleri için birçok olası seçenek vardır: Örneğin, Ronaldo 1,86 m veya 186 cm'dir. • 1960 yılında, standart kuruluşları Système Internationale (SI) birimini şu şekilde tanımlar: • UZUNLUK : Metre • KÜTLE : Kilogram • ZAMAN : Saniye 22 Temel Nicelikler ve SI Birimleri Uzunluk metre m Kütle kilogram kg Zaman saniye s Elektrik akımı amper A Sıcaklık kelvin K Işık şiddeti kandil cd Madde miktarı mol mol -273.15 celcius 1 mol, söz konusu maddenin 6.022 × 10²³ birimi (atom, molekül, veya iyon gibi) 23 Temel Nicelikler ve SI Birimleri - Uzunluk Birim Kısalması metre Yaklaşık olarak emperyal ölçü sistemi karşılığı (ABD, BK) Kilometre km 1,000 0.62 mile santimetre cm 0.01 0.39 inch milimetre mm 0.001 0.039 inch mikrometre μm 0.000001 0.000039 inch nanometre nm 0.000000001 0.000000039 inch 24 Temel Nicelikler ve SI Birimleri m2 Yaklaşık olarak emperyal ölçü sistemi karşılığı (ABD, BK) Km kare (km2) 1,000,000 0.3861 mil kare Hektare Ha 10,000 2.47 dönüm Ar A 100 119.60 yarda kare Santimetre kare Sm kare (sm2) 0.0001 0.155 inç kare Birim Alan Kilometre kare Kısaltması 25 Temel Nicelikler ve SI Birimle ri Birim Hacim Kısalması metre Yaklaşık olarak emperyal ölçü sistemi karşılığı (ABD, BK) metre küp m3 1 1.307 yarda küp Santimetre küp cm3, veya cc 0.000001 0.061 inç küp kl 1,000 1.31 yarda küp Litre l 1 61.02 inç küp Santilitre cl 0.01 0.61 inç küp Mililitre ml 0.001 0.061 inç küp Mikrolitre μl 0.000001 0.000061 inç küp Kapasite Kilolitre 26 Temel Nicelikler ve SI Birimleri Birim Kütle ve Ağırlık Kısaltması gram Yaklaşık olarak emperyal ölçü sistemi karşılığı (ABD, BK) ton t 1,000,000 1.102 kısa ton gram g 1 0.035 ounce santigram cg 0.01 0.154 grain miligram mg 0.001 0.015 grain mikrogram μg 0.000001 0.000015 grain 27 Temel Nicelikler ve SI Birimleri birim Enerji - 1 hertz sembol Fiziksel nicelik Temel birimlerle Hz frekans 1/s newton N Kuvvet, ağırlık (m × kg)/s2 joule J İş, enerji, ısı düzeyi (m2 × kg)/s2 pascal Pa Basınç, stres kg/(m × s2) watt W Güç (m2 × kg)/s3 coulomb C Elektrik yükü s×A volt V Elektrik potansiyel farkı (m2 × kg)/(s3 × A) F Elektrik kapasitesi (kondansatör) (s2 × s2 × A2)/(m2 × kg) farad 28 Temel Nicelikler ve SI Birimleri birim sembol Fiziksel nicelik Temel birimlerle ohm Ω Elektrik direnci, reaktans (m2 × kg)/(s3 × A2) siemens S Elektrik iletkenliği (s3 × A2)/(m2 × kg) weber Wb Manyetik akı (flux) (m2 × kg)/(s2 × A) Enerji - 2 tesla T Manyetik indüksiyon kg/(s2 × A) henry H İndaktans (m2 × kg)/(s2 × A2) lumen lm Işık akısı cd × sr lux lx = lm/m2 aydınlık (cd × sr)/m2 luminous intensity (cd = candela), solid angular measure (katı açısal ölçü) - steradian (sr) . (Bir kürede 4𝜋 steradian var) 29 Elektrik devrelerinde 30 SI Uzunluk Birimi: Metre • Metre (m), SI’da uzunluk birimidir. • Bir metre, ışığın boşlukta 1/299 792 458 saniyelik bir zaman aralığında kat ettiği yolun uzunluğudur. • 1 km = 1000 m 1 cm = 1/100 m 1 mm = 1/1000 m 31 SI Zaman Birimi: Saniye • Saniye (s), SI’da zaman birimidir. • Bir saniye, 133Cs atomunun bozulmamış temel durumunun iki aşırı ince seviyesi arasındaki geçişe karşılık gelen radyasyonun 9.192.631.770 periyodunun süresine eşittir. Milisaniye = 10-3 saniye Mikrosaniye = 10-6 saniye Nanosaniye = 10-9 saniye 32 SI Kütle Birimi: Kilogram • Kilogram (kg), SI’da kütle birimidir. • 1 Kilogram, Paris yakınlarındaki Uluslararası Ağırlık ve Ölçü Bürosunda tutulan belirli bir platin-iridyum alaşımının kütlesidir. 1 ton = 1000 kg 1 gram = 1/1000 kg 33 Uzunluk, Kütle ve Zaman Bazı bilinen uzunluk/mesafeler Dünya etrafında dönen uyduların tipik yüksekliği yaklaşık ölçüm sonuçları (m) Futbol sahasının uzunluğu Karasineğin boyu 2𝑥105 9𝑥101 5𝑥10−3 En küçük toz taneciklerinin boyutu 1𝑥10−4 Çoğu canlılarda hücre boyutu 1𝑥10−5 1𝑥10−10 1𝑥10−14 Hidrojen atomunun çapı Atom çekirdeğinin çapı Protonun çapı 1𝑥10−15 34 Uzunluk, Kütle ve Zaman Bazı bilinen uzunluk/mesafeler yaklaşık ölçüm sonuçları (m) Dünya ile bilinen en uzak quasar arasındaki mesafe 1𝑥1026 Dünya ile bilinen en uzak normal galaksi arasındaki mesafe 4𝑥1025 2𝑥1022 Dünya ile en yakın büyük galaksi (M31, Andromeda) arasındaki mesafe Dünya ile en yakın yıldız (Proxima Centauri) arasındaki mesafe Bir ışık yılı Dünyanın güneş etrafındaki yörüngesinin ortalama yarıçapı Dünya ile ay arasındaki mesafe Dünyanın yarıçapı (ortalama) 4𝑥1016 9𝑥1015 2𝑥1011 4𝑥108 6𝑥106 35 36 Bazı zaman aralıklarının yaklaşık değerleri Uzayın yaşı Dünyann yaşı Kolej öğrencilerinin ortalama yaşı Bir yıl Bir gün Normal kalp atışları arasında geçen süre İşitilebilir ses dalgalarının peryodu Tipik radio dalgalarının peryodu Katılarda atom titreşimlerinin peryodu Görünebilir ışık dalgalarının peryodu Nükleer çarpışmaların süresi Işığın bir proton içerisinde yol alma zamanı Zaman Aralığı (s) 5𝑥1017 1𝑥1017 6𝑥108 3𝑥107 9𝑥104 8𝑥10−1 1𝑥10−3 1𝑥10−6 1𝑥10−13 2𝑥10−15 1𝑥10−22 3𝑥10−24 Bazı kütlelerin yaklaşık değeri Gözlemlenebilen uzay Samanyolu galaksisi Güneş Dünya Ay Köpek balığı İnsan Kurbağa Sivrisinek Bakteri Hidrojen atomu Elektron Kütle (kg) 1𝑥1052 7𝑥1041 2𝑥1030 6𝑥1024 7𝑥1022 1𝑥102 7𝑥101 1𝑥10−1 1𝑥10−5 1𝑥10−15 2𝑥10−27 9𝑥10−31 3 7 SI Birimi için Önekler ❑ 1,000,000,000 = 10 9 = 1 G ❑ 1,000,000 = 106 = 1 M ❑ 1,000 = 103 = 1 k 10x Önek Sembol 𝟏𝟎𝟏𝟖 exa peta tera giga mega kilo hecto deca E P T G M k h da 𝟏𝟎𝟏𝟓 𝟏𝟎𝟏𝟐 𝟏𝟎𝟗 ❑ 14 kg = 14,000 g ❑ 1 GB = 103 MB = 109 B ❑ 3,000 m = 3.103 m = 3 km 𝟏𝟎𝟔 𝟏𝟎𝟑 𝟏𝟎𝟐 𝟏𝟎𝟏 3 8 SI Birimi için Önekler 3 9 10x Önek Sembol x=-1 desi senti mili mikro nano piko femto atto d c m µ n p f a -2 -3 -6 -9 -12 -15 -18 ❑ 0.001 = 10-3 = mili ❑ 0.000 001 = 10-6 = mikro ❑ 0.000 000 001 = 10-9 = nano ❑ 0.000 000 000 001 = 10-12 = piko ❑ 1 nm = 10-9 m = 10-7 cm ❑ 3 cm = 3.10 -2 m ❑ 0.003 s = 3.10-3 s = 3 ms 394 0 Türetilmiş Nicelikler ve Birimleri • Alan, sürat, hacim, yoğunluk ... Türetilmiş Nicelik SI Birimi Alan 𝑚2 Hacim 𝑚3 Sürat 𝑚/𝑠 Yoğunluk 𝑘𝑔/𝑚3 • 2008 Olimpiyat Oyunlarında Usain Bolt erkekler 100m finalinde 9,69 saniye ile dünya rekoru kırdı. Onun ortalama sürati nedir? 𝑚𝑒𝑠𝑎𝑓𝑒 100 𝑚 𝑠ü𝑟𝑎𝑡 = = = 10,32 𝑚/𝑠 𝑧𝑎𝑚𝑎𝑛 9,69 𝑠 Soru: Bir şeklin çevre ölçüsünün birimi nedir? 4 1 41 Türetilmiş Nicelikler ve Birimleri Türetilen Nicelik İsim Alan Hacim Hız Yoğunluk Konsantrasyon Kütle konsantrasyonu Türetilen birim Sembol İsim Metre kare 𝐴 Metre küp 𝑉 Metre bölü saniye 𝑣 Kilogram bölü metre küp 𝜌 Mol bölü metre küp 𝑐 𝜌, 𝛾 Kilogram bölü metre küp Sembol 𝑚2 𝑚3 𝑚/𝑠 𝑘𝑔/𝑚3 𝑚𝑜𝑙/𝑚3 𝑘𝑔/𝑚3 4 2 42 Boyutlar ve Birimler • Nicelikler boyutlara sahiptir: ▪ Uzunluk – L, Kütle – m, Zaman - t • Nicelikler birimlere sahiptir: ▪ Uzunluk – metre (m), Kütle – kilogram (kg), Zaman – saniye (s) • Bir niceliğin boyutuna atıfta bulunmak için köşeli parantez kullanırız. Örneğin; [F] kuvvet boyutu anlamına gelir. Nicelik Alan Hacim Hız İvme Boyut [A] = L2 [V] = L3 [v] = L/T [a] = L/T2 SI Birimi m2 m3 m/s m/s2 43 Örnek 1 0.0000023m’yi uygun bir büyüklük olarak ifade ediniz. 𝜇 0,0000023 = 2,3𝑥10−6𝑚 Veya 0,0000023 = 2,3 𝜇𝑚 44 Örnek 2 Yoğunluğun türetilen birimi nedir? 𝑌𝑜ğ𝑢𝑛𝑙𝑢𝑘 = 𝐾ü𝑡𝑙𝑒 𝐻𝑎𝑐𝑖𝑚 = 𝑚 𝑉 ⟹ 𝑦𝑜ğ𝑢𝑛𝑙𝑢𝑘 𝑏𝑖𝑟𝑖𝑚𝑖 = 𝑘𝑔 𝑚3 𝑚 𝜌= 𝑉 45 Watt - güç ölçü birimi (elektrik) • SI güç birimi, • Saniyede yapılan bir joule işe veya 1/746 beygir gücüne eşittir. • Eşdeğeri, bir voltluk potansiyel farkında noktalar arasında bir amper akım taşıyan bir elektrik iletkeninde harcanan güçtür. • Adını İngiliz mühendis ve mucit James Watt'ın onuruna almıştır. • Bin watt bir kilowatt'a eşittir. • Çoğu elektrikli cihaz watt olarak derecelendirilmiştir. Soru: Kilovatsaat (kWh) nedir? 46 Soru: Kilovatsaat (kWh) nedir? •kWh, bir enerji birimidir, güç değil. •1 kilovatsaat, 1 kilovat (1000 W) gücündeki bir cihazın 1 saat boyunca çalışmasıyla harcadığı enerjiye eşittir. Formülle: Enerji (kWh) = Guሷ çǠ (kW) × Zaman (h) ÖRNEK: •1000 W (1 kW)’lık bir ütü 1 saat çalışırsa: → 1 kWh enerji tüketir. •100 W’lık bir ampul 10 saat çalışırsa: → 0,1 kW × 10 h = 1 kWh tüketir. •2000 W (2 kW) gücünde bir klima 5 saat çalışırsa: → 2 × 5 = 10 kWh enerji tüketir. 47 İlaç Dozunu Anlamak Neupogen® (filgrastim), kanser hastaları için beyaz kan hücrelerinin büyümesini uyarmak için başarıyla kullanılan ve hastaların enfeksiyonlara direncini artıran bir ilaçtır. Çok yüksek doz radyasyondan kemik iliği hasarı olan hastalara yardımcı olması beklenir. Neupogen @ 300 mikrogram/mililitre konsantrasyon (diğer konsantrasyonlar mevcut, konsantrasyonu dikkatlice kontrol edin) İlaç Neupogen’in konsantrasyonu 300 mikrogram/mL (yani her 1 mL sıvıda 300 µg ilaç var). Bunu matematiksel olarak şöyle düşünebiliriz: 1 ሶ Miktar (mL) = Istenen doz (µg)x 300 𝜇𝑔/𝑚𝐿 Doz (Dose) x100 microgram (mcg) 3 mikrogram 6 mikrogram 12 mikrogram 18 mikrogram 24 mikrogram 30 mikrogram 60 mikrogram 120 mikrogram 180 mikrogram 240 mikrogram 300 mikrogram cc veya ml enjektör İnsülin enjektörü 0,01 mililitre 1 birim 0,02 mililitre 2 birim 0,04 mililitre 4 birim 0,06 mililitre 6 birim 0,08 mililitre 8 birim 0,10 mililitre 10 birim 0,20 mililitre 20 birim 0,40 mililitre 40 birim 0,60 mililitre 60 birim 0,80 mililitre 80 birim 1,00 mililitre 100 birim 48 Note: 0,01 𝑚𝑖𝑙𝑖𝑙𝑖𝑡𝑟𝑒 ≡ 0.01 𝑚𝑖𝑙𝑙𝑖𝑙𝑖𝑡𝑟𝑒 – Türkçede “,” İngilizcede “.” Birimlerin Dönüştürülmesi – Örnek 1 Saatte 72 mil hızla giden bir arabanın ayak/saat olarak hızı nedir? Soruda verilen 72 𝑚𝑖𝑙 𝐻𝚤𝑧 = , 1 𝑠𝑎𝑎𝑡 Birim İlişki yaklaşımı: 1 𝑚𝑖𝑙 = 5280 𝑎𝑦𝑎𝑘 (𝑓𝑒𝑒𝑡) Biliniyor (verilir soruda) 𝑚𝑖𝑙 𝑎𝑦𝑎𝑘 𝑚𝑖𝑙 𝑎𝑦𝑎𝑘 𝑎𝑦𝑎𝑘 𝑥 = 𝑥 = 𝑠𝑎𝑎𝑡 𝑚𝑖𝑙 𝑠𝑎𝑎𝑡 𝑚𝑖𝑙 𝑠𝑎𝑎𝑡 72 𝑚𝑖𝑙 5280 𝑎𝑦𝑎𝑘 72𝑥5280 𝑎𝑦𝑎𝑘 380.160 𝑎𝑦𝑎𝑘 𝑥 = = 1 𝑠𝑎𝑎𝑡 1 𝑚𝑖𝑙 1 𝑠𝑎𝑎𝑡 𝑥 1 1 𝑠𝑎𝑎𝑡 49 Birimlerin Dönüştürülmesi – Örnek 2 𝑚𝐿 𝑚𝐿 eder? 10 kaç 𝑚𝑔 𝑠𝑎𝑎𝑡 1. İstenen birim? 𝑚𝐿 𝑠𝑎𝑎𝑡 Biliniyor (verilir soruda) 1mg = 1000mcg 5𝑚𝑐𝑔 = 1 dakika 2. ? 𝑚𝐿 10 𝑚𝐿 Pay aynı: = 𝑠𝑎𝑎𝑡 1 𝑚𝑔 3. ? 𝑚𝐿 10 𝑚𝐿 5 𝑚𝑐𝑔 60 𝑑𝑎𝑘𝑖𝑘𝑎 1 𝑚𝑔 3000 𝑚𝐿 = 𝑥 𝑥 = 𝑥 𝑠𝑎𝑎𝑡 1 𝑚𝑔 𝑑𝑎𝑘𝑖𝑘𝑎 𝑠𝑎𝑎𝑡 1000 𝑚𝑐𝑔 1000 𝑠𝑎𝑎𝑡 𝑚𝐿 =3 𝑠𝑎𝑎𝑡 Birimlerin Dönüştürülmesi – Örnek 3 Lorazepam, • benzodiazepinler adı verilen bir ilaç grubuna dahildir. • Anksiyete ile ilişkili anksiyete ve uyku problemlerini tedavi etmek için kullanılır. • Bir ameliyattan veya diğer tıbbi veya diş tedavilerinden önce hastanın rahatlamasına yardımcı olmak için alınabilir. • Bu bir "ön-ilaç" olarak bilinir. • Lorazepam sadece reçeteyle satılmaktadır. Soru: Lorazepam – Hastaya 700 mcg sublimaze yapılacak. Elinizde 2 mg/mL konsantrasyonda ampul var. Kaç mL enjekte edeceksiniz? 51 Birimlerin Dönüştürülmesi – Örnek 3 Soru: Lorazepam – Hastaya 700 mcg sublimaze yapılacak. Elinizde 2 mg/mL konsantrasyonda ampul var. Kaç mL enjekte edeceksiniz? Plan: 𝑚𝑐𝑔 → 𝑚𝑔 → 𝑚𝐿 (verilen 700 mcg’yi sorulan mL’ye çevir) 700 𝑚𝑐𝑔 1 𝑚𝑔 1 𝑚𝐿 700 𝑚𝐿 𝑥 𝑥 = = 0,35 𝑚𝐿 1 1000 𝑚𝑐𝑔 2 𝑚𝑔 2000 bilmeniz beklenir! 2 mg/mL 52 Alıştırmalar 1. Bir ilaç şişesinde 15,2 fl. oz (fluid ounce – sıvı oz) şurup var. Hasta, günde bir çay kaşığı (1tsp) şurup içiyor. Ay olarak toplam tedavi süresi nedir? (1𝑡sp = 5𝑚𝐿, 1 𝑓𝑙. 𝑜𝑧 = 29,6 𝑚𝐿, 1𝑚 = 10−3) . Cevap: Yaklaşık 3 ay 2. Bir ilaç şişesinde 0,75L şurup var. Birinci hasta 300 mL, ardından da ikinci hasta 10 fl. oz ilaç içiyor. Litre cinsinden şişede ne kadar şurup kalır? (1 𝑓𝑙. 𝑜𝑧 = 29,6 𝑚𝐿, 1𝑚 = 10−3). (Cevap: 0.154 L şurup kalır.) 3. 2,5 kg ibuprofenden kaç adet 325 mg tablet (hap) üretilebilir? Cevap: 7692 tablet (100 mg artar). 4. Bir şişede 12 fl oz soda var. Sodanın hacmini 𝑚3 olarak ifade ediniz. Cevap: 355,2𝑥10−6 𝑚3 5. Hacmi 𝑉 = 113,4 𝑠𝑚3 olan bir parfümün kütlesi 𝑚 = 4 𝑜𝑧 ise SI birimleriyle yoğunluğu nedir? (1 𝑜𝑧 = 28,35 𝑔). Cevap: 1000 kg/m3. 53 Alıştırmalar 1. Bir ilaç şişesinde 15,2 fl. oz (fluid ounce – sıvı oz) şurup var. Hasta, günde bir çay kaşığı (1tsp) şurup içiyor. Ay olarak toplam tedavi süresi nedir? (1𝑡sp = 5𝑚𝐿, 1 𝑓𝑙. 𝑜𝑧 = 29,6 𝑚𝐿, 1𝑚 = 10−3) . 15.2 fl. oz şurup → günde 1 çay kaşığı (5 mL) 1 fl. oz = 29.6 mL Elimizdeki ilacın toplam hacmi: 15.2 × 29.6 = 𝟒𝟒𝟗. 𝟗𝟐 mL Hasta günlük dozunu 1tsp kaşık (yani 5 mL) alıyor ise: Gün sayısı: 449.92/5 = 𝟖𝟗. 𝟗𝟖𝟒 ≈ 𝟗𝟎 gün Ay (≈30 gün/ay): 90/30 = 𝟑 ay 54 Eczacılıkta ölçüler ve hesaplamalar - Terimler • Accuracy – Doğruluk • Admixture – Katkı • Alligation – İddia • Body-surface area – Vücut yüzey alanı • Compounding – Bileşik • Concentration – Konsantrasyon • Dilution – Seyreltme • Dose – Doz • Dosage – Dozaj • Precision – Hassasiyet • Proportion – Orantı • Ratio – Oran Bir doz, bir defada alınan belirli bir ilaç miktarını ifade eder. Dozaj, ilacın reçete edildiği gibi nasıl alınacağıdır: belirli bir süre boyunca belirli bir miktar, sayı ve doz sıklığı. Oran ile orantı? Oran: İki büyüklüğün doğrudan bölünmesi.Örn: 2/5 ya da 2:5 (ikiye beş oranı). Orantı: İki oran arasındaki eşitlik. Örn: 2/5 = 4/10 → bu bir orantıdır. 525 5 Eczacılıkta ölçüler ve hesaplamalar - Terimler • Oran ve orantı, dozaj hesaplamasında kullanışlı ve kullanımı kolaydır, çünkü genellikle yalnızca bir bilinmeyen miktarın bulunması gerekir. • Orantının iki oranı karşılaştıran bir ilişki olduğunu hatırlayın. • Örneğin, 1 mL başına 50 mg dozaj gücüne sahip bir ilacınız olduğunu ve reçeteyi yazanın 25 mg'lık bir dozaj sipariş ettiğini varsayalım. Kaç mililitre verileceğini belirlemek için bir oran ve orantı kullanılabilir. • Dozajları hesaplamak için kesir biçimini kullanarak oran ve orantıyı ayarlarken, bilinen oran elinizdeki veya ilaç etiketindeki bilgilerdir ve ilk olarak belirtilir (orantının sol tarafına yerleştirilir). İstenen veya verilmesi emredilen şey bilinmeyendir (sağ tarafa yerleştirilir). Bu nedenle, örnek kullanılarak oran ve orantı aşağıdaki gibi belirtilecektir: 𝟓𝟎 𝒎𝒈 𝟐𝟓 𝒎𝒈 = 𝒙 𝒎𝑳 𝟏 𝒎𝑳 (𝑏𝑖𝑙𝑖𝑛𝑒𝑛 (𝑏𝑖𝑙𝑖𝑛𝑚𝑒𝑦𝑒𝑛 𝑜𝑟𝑎𝑛) 𝑜𝑟𝑎𝑛) 56 Eczacılıkta ölçüler ve hesaplamalar - ÖRNEK Elinizde 1 mL’de 50 mg etken madde içeren bir ilaç vardır. Doktor, hastaya 75 mg doz uygulanmasını istemektedir. Kaç mL ilaç enjekte edilmelidir? Bilinen oran: 50𝑚𝑔 1𝑚𝐿 İstenen dozu orantıya yerleştirelim: 50𝑚𝑔 75𝑚𝑔 = 1𝑚𝐿 𝑥𝑚𝐿 50 × 𝑥 = 75 × 1 50𝑥 = 75 75 𝑥= 50 Sonuç: 𝑥 = 1,5 mL 57 Eczacılıkta Ölçü Sistemleri 1. Metrik system • Litre (L), mililitre (mL, cc), mikrolitre (𝜇L) • Kilogram (kg), gram (g), miligram (mg), mikrogram (𝜇g) 2. Ortak sistem (Apothecary ve Avoirdupois) • Apothecary ve metrik sistem maddelerin tartılmasında ve ölçülmesinde kullanılır. • Avoirdupois ağırlık sistemi eczacılar tarafından toptan madde alımında kullanılmaktadır. 3. Yaklaşık (household) ölçü araçları 58 Eczacılıkta Ölçü Sistemleri 2. Ortak sistem (Apothecary ve Avoirdupois) • Apothecary, eskiden ilaçları hazırlayan dağıtan medikal profesyonellere şimdilerde bu rolü oynayan yani eczanelere verilen bir addır. • Bu sistem ise bitki ve diğer doğal kaynakları tıbbın gelişimi için ölçüm aracı olarak kullanmıştır. • Bu sistem sadece hacim ve ağırlık ölçüsüdür. • Uzunluk ölçmekte kullanılmaz. • Minim, en temel hacim ölçüsüdür. • Yaklaşık olarak bir damla suya eşdeğerdir. • Grain ise bir buğday tanesinin ağırlığına eşdeğerdir. 59 Eczacılıkta Ölçü Sistemleri 2. Ortak sistem (Apothecary ve Avoirdupois) • Avoirdupois system; pound üzerine dayalı bir ağırlık (kütle) birimidir. • Günümüzde ABD, Kanada, İrlanda, İngiltere ve bazı kolonilerde kullanılmaktadır. • Apothecary sistemden daha eskidir. • Pound ve ounce en yaygın kullanılanlarıdır. • Bu iki sistemde bazı birimler farklı yeralmaktadır. 60 Eczacılıkta Ölçü Sistemleri 2. Ortak sistem (Apothecary ve Avoirdupois) Uzunluk ölçülerinin Anglo-Amerikan birimlerine göre eşdeğerleri • 1 metre = 39.4 inç • 1 inç (inch) = 2.54 cm • 1 ayak (foot) = 30.48 cm • 1 yarda (yard) = 91.44 cm • 1 mil = 1609.35 m • 1 deniz mili = 1852 m 61 Eczacılıkta Ölçü Sistemleri 2. Ortak sistem (Apothecary ve Avoirdupois) Hacim ölçülerinin Apothecary sisteme göre eşdeğerleri • 60 minim = 1 fluidrachm • 8 fluidrachm = 1 fluidounce • 16 fluidounce (fl.oz.) = 1 pint • 2 pint (pt.) = 1 quart • 4 quart (qt.) = 1 gallon (gal.) • Ekivalan değerler: 1 ml =16.2 minim 1gal. =4.546 L (İngiliz) • 1 fl.oz.= 29.6 ml 1gal.=3.785 L (Amerikan) • 1 pt. = 473 ml • 1 gt. = 960 ml 62 Eczacılıkta Ölçü Sistemleri 2. Ortak sistem (Apothecary ve Avoirdupois) Ağırlık ölçülerinin Apothecaries sisteme göre eşdeğerleri • 20 grain (gr.) = 1 scruple • 3 scruple = 1 dram • 8 dram = 1 ounce • 12 ounce (5760 gr.) = 1 pound Avoirdupois sisteme göre ağırlık birimleri • 437.5 grain = 1 ounce (oz.) • 16 ounce (7000 grain) = 1 pound (lb.) 63 Eczacılıkta Ölçü Sistemleri 3. Yaklaşık (household) ölçü araçları (Bu ölçülerden % 25 sapma olabilir.) 1 subardağı 240 mL 1 çay fincanı 120 ml 1 şarap kadehi 2 yemek kaşığı 1 yemek kaşığı 60 mL 30 mL 15 mL 1 tatlı kaşığı 1 çay kaşığı yarım çay kaşığı 8-10 mL 5 mL 2.5 mL 64 METRİK APOTHECARY YAKLAŞIK (HOUSEHOLD) mcg – mikrogram m – minim tsp – teaspoon (çaykaşığı) mg – miligram gr – grain T. veya Tbs. – tablespoon (çorba kaşığı) Gm – Gram dr – dram c – cup (fincan) kg – kilogram lb – pound pt – pint ml – mililitre qt – quart 1000 Gm = 1 kGm 1 Tbs. = 3 tsp 1000 L = 1kL 1 oz. = 2 Tsp. 1,000 mL = 1 L 1000 cc = 1 qt. 1,000,000 mcL = 1 L 65 Sistemler arası 1 grain (gr.) 60 mg (1 gramdan az) 2,2 lb 1 kg 1/8 gr. ~8 mg 1 ml 1 cc 1/6 gr. 10 mg 1 tsp 5 cc 1/4 gr. 15 mg 1 dram 4 veya 5 cc 1/2 gr. 30 mg 8 dram 1 oz 3/4 gr. 45 mg 500 ml 1 pt gr. V 300 mg 1000 cc 1 qt (1 L) 500 ml 1 pt 1000 cc 1 qt (1 L) 66 Birimler Kan tahlili sonuçlarında görülecek bazı birimler: Tetkik Adı Birim Tetkik Adı Birim Glükoz mg/dL Lactate dehydrogenase (LDH) International Units/Litre (IU/L), or UL/L Kan Üre Azotu mg/dL Vitamin D (kanda) ng/mL Kreatinin mg/dL Vitamin C (kanda) μmol/L Ürik Asit mg/dL Kolesterol mg/dL LDL mg/dL HDL mg/dL Trigliserid mg/dL Kalsiyum mg/dL Fosfor mg/dL Vitamin C (günlük doz) Demir 𝜇g/dL Vitamin D (günlük doz) Magnezyum mg/dL Vitamin E (günlük doz) • 1 dL = 0.1 L = 100 mL • Yani mg/dL, “100 mL kanda şu kadar miligram madde var” demektir. 67 ng/ml veya nmol/L • Bazı ölçüler ng/ml veya nmol/L olarak ifade edilebiliyor • Dönüştürmek için • ng/ml 2.5 ile çarpılır • 1 ng/ml=2.5 nmol/L • Örnek: 50 ng/ml = 2,5x50 nmol/L = 125 nmol/L. 68 Fahrenheit ve Celcius (Santigrad) 9 ℉ = 32 + ℃ 5 5 ℃ = (℉ − 32) 9 Soru: Fahrenheight ile Celcius değerlerinin eşit olduğu nokta neresidir? 69 Özet • Fiziğe giriş • Tıbbi Fizik • Ölçüler • Fiziksel nicelikler • Birimler • SI birim sistemi • Birimlerin dönüştürülmesi 70 Gelecek Ders • Mekanik • Vektörler • Kinematik • 1-boyutta hareket • 2-boyutta hareket • Mesafe ve yer değiştirme • Ortalama hız • İvme ve yer çekimi 71 EK: Birimler ve dönüşümleri 72