Düşük frekanslı sinüzoidal manyetik alanın sıçan kas elektriksel ve mekanik aktiviteleri üzerine etkileri
The effects of sinusoidal low frequency magnetic field on muscle electrical and mechanical activities in rats
Yazar: SEVGİ GÜNEŞ
Danışman: PROF. DR. BELGİN BÜYÜKAKILLI
Mersin Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Elektrofizyoloji = Electrophysiology ; Hücreler = Cells ; Kaslar = Muscles ; Manyetik alanlar = Magnetic fields ; Membranlar = Membranes

Özet:
Günlük yaşamda kullanılan aletlerin manyetik alanları 0,1 ^T-2,5 mT arasında değişmekte olup, insan vücudunun ve doğal çevrenin manyetik alanından fazla olan bu değer, uyumu bozabilmektedir. Bu çalışmada günlük yaşamda maruz kalınan şiddette manyetik alana kronik maruziyet sonucu kas elektriksel ve mekanik parametrelerinin hücresel düzeyde etkilenip etkilenmediği araştırılmıştır.
Çalışmamızda, sütten yeni kesilmiş sıçan yavruları manyetik alan (8 dişi ve 7 erkek) ve kontrol grubu (7 dişi ve 7 erkek) olacak şekilde ayrılmıştır. Manyetik alan grubu 7 ay boyunca, 4 saat/gün olacak şekilde, 50 Hz frekanslı 1,5 mT şiddetinde manyetik alana maruz bırakıldı. Kontrol grubundaki sıçanlar Helmholtz bobin sistemi içerisinde sistem çalıştırılmadan aynı koşullarda ve sürelerde bekletildi. Çalışmada kas elektriksel ve mekanik aktivite kayıtlarının yanı sıra, serum ve dokudaki parametrelerin biyokimyasal analizi yapıldı ve diyafram kası elektron mikroskobik olarak incelendi.
Elektrofizyolojik değerlendirme sonucunda manyetik alan erkek grubunda tepe latans ve depolarizasyon süresinin, kontrol erkek grubundan anlamlı (p<0,05) olarak uzun olduğu gözlenmiştir. Manyetik alan dişi grubunda uyarı akım şiddetinin kontrol dişi grubundan düşük (p<0,05), alan parametresinin anlamlı olarak büyük (p<0,05) olduğu saptanmıştır.
Manyetik alanın kas mekanik aktivitesinde anlamlı bir farklılık oluşturmadığı (p>0,05) saptanmıştır.
Dokuda total antioksidan kapasite için erkek kontrol ve manyetik alan grupları arasında, serum total antioksidan kapasite için de dişi kontrol ve manyetik alan grupları arasında farklılık (p<0,05) saptanmıştır. Serum K+ ve Ca2+ manyetik alan dişi grubunda anlamlı olarak büyük (p<0,05), ancak Ca2+ miktarının manyetik alan erkek grubunda düşük (p<0,05) olduğu bulunmuştur.
Elektron mikroskobik sonuçlar, diyafram kas hücrelerinin manyetik alandan etkilenmediğini ve normal fizyolojik yapıda olduklarını göstermiştir.
Sonuç olarak, manyetik alana kronik maruziyet kasın mekanik aktivitesinde ve histolojik yapısında bir etki oluşturmazken, biyoelektriksel aktivitesinde bir değişim oluşturduğu söylenebilir.
Anahtar Kelimeler: Manyetik alan, hücre içi dinlenim membran potansiyeli, hücre içi aksiyon potansiyeli, kas, elektrofizyoloji.

Abstract:
The Effects of Sinusoidal Low Frequency Magnetic Field on Muscle Electrical and
Mechanical Activities in Rats
Magnetic fields of devices that used for everyday life vary between 0,1 ^T to 2,5 mT and this value, which is more than magnetic field of human body and natural environment, can impair the harmony. In this study, it was investigated that if exposure to magnetic fields in everyday life level at the cellular level was affected muscle electrical and mechanical parameters or not.
In our study, weaned rat pups were divided randomly in magnetic field group (8 females and 7 males) and control group (7 females and 7 males). The rats in the magnetic field group were exposed to magnetic field with 50 Hz frequency and 1.5 mT intensity 5 days in each week during the 7 months. Rats in the control group that also underwent same period and same conditions but no received magnetic field in Helmholtz coils. In the study, in addition to serum and tissue biochemical parameters, records of electrical and mechanical activity of the diaphragm muscle were also investigated.
As a result of electrophysiological evaluation, it was observed that duration of depolarization and peak latency were significantly longer in magnetic field male group compared to control male group (p<0,05). The current of stimulation has decreased significantly in magnetic field female group, area has increased significantly, compare the female control group.
No significant difference in the muscle mechanical activity has been determined at magnetic field exposure (p>0.05).
Tissue total antioxidant capacities were statistically significantly different between male magnetic field group and male control, and serum total antioxidant capacities were statistically significantly different between female magnetic field group and the control (p<0,05). Serum K+ and Ca2+ levels were found significantly higher in the female magnetic field group, but amount of Ca2+ was found significantly lower in male magnetic field group (p<0,05).
Electron microscopy results showed that diaphragm muscle cells weren't affected by magnetic field and were in normal physiological structure.
It can be concluded that although chronic exposure to magnetic field has no effect on muscle mechanic activity and histological structure, bioelectrical activities has been changed (p<0,05).
Keywords: Magnetic field, intracellular resting membrane potential, intracellular action potential, muscle, electrophysiology.