T.C ÇUKUROVA ÜNIVERSITESI SAGLIK BILIMLERIENSTITÜSÜ BIYOFIZIK ANABILIM DALI

AC MANYETIK ALANLARIN DENEYSEL OLARAK

OLUSTURULAN DIYABETLI SIÇANLARIN DIYAFRAM

KASLARININ MEKANIK ÖZELLIKLERI ÜZERINE ETKILERININ

ARASTIRILMASI

DOKTORA TEZI

Ayse DEMIRKAZIK

TEZ DANISMANI

Prof. Dr. Ismail GÜNAY

ADANA-2005

T.C ÇUKUROVA ÜNIVERSITESI SAGLIK BILIMLERIENSTITÜSÜ BIYOFIZIK ANABILIM DALI

AC MANYETIK ALANLARIN DENEYSEL OLARAK

OLUSTURULAN DIYABETLI SIÇANLARIN DIYAFRAM

KASLARININ MEKANIK ÖZELLIKLERI ÜZERINE ETKILERININ

ARASTIRILMASI

DOKTORA TEZI

Ayse DEMIRKAZIK

TEZ DANISMANI

Prof. Dr. Ismail GÜNAY

Bu tez Çukurova Üniversitesi Bilimsel Arastirma Projeleri Birimi tarafindan SBE.2002.D16 nolu proje olarak desteklenmistir

ADANA-2005

iii

TESEKKÜR

Diyabetli diyafram kasi yapisinda ve fonksiyonunda meydana gelebilecek

degisikliklere kronik modülasyonlu manyetik alan terapisinin etkilerinin neler

oldugunun tartisildigi bu çalisma, Çukurova Üniversitesi Tibbi Bilimler Deneysel

Arastirma ve Uygulama Merkezi (TIPDAM) nden saglanan siçanlarla, Biyofizik

Anabilim Dali, Histoloji Anabilim Dali ve Biyokimya Anabilim Dali’nda

gerçeklestirildi.

Tez çalismasinin projelendirilmesinde, deneysel çalismalarin yapilmasinda,

bulgularin analiz ve degerlendirilmesinde, sonuçlarin tartisilmasinda, yorumlanmasinda

ve teze son seklinin verilmesinde hiçbir yardimini esirgemeyen hocam sayin Prof. Dr.

Ismail GÜNAY’ a çok tesekkür ederim.

Siçanlarda ilk deneysel diyabet grubu (siçan juguler veni kullanarak) olusturan

ve çalisma süresince yardimini ve destegini esirgemeyen sayin Prof. Dr. Ayse

DOGAN’a, ikinci grup deneysel diyabet olusturmamda (siçan kuyruk veninden)

yöntemin gösterilmesinde yardimini esirgemeyen Farmakoloji Anabilim Dali ögretim

üyesi sayin Prof. Dr. Fazilet Aksu’ya, modülasyonlu manyetik alan sisteminin

kurulmasinda, her türlü destek ve yardimlarindan dolayi Yrd. Doç. Dr. Mustafa EMRE’

ye, histolojik çalismalarin yapilmasinda ve sonuçlarin degerlendirilmesinde büyük

emegi geçen sayin Prof. Dr. Ufuk METE’ ye, biyokimyasal analizlerin yapilmasinda

yardimini esirgemeyen sayin Doç Dr. Abdullah TULI’ ye tesekkür ederim. Çalismalar

sirasinda ihtiyaç duydugumda yardimlarini esirgemeyen tüm Biyofizik Anabilim Dali

çalisanlarina tesekkür ederim.

Tüm tez çalismasi boyunca verdikleri destek için kizkardeslerim Vet. Hekim

Mehtap DEMIRKAZIK ve Dr. Reyhan DEMIRKAZIK’a, gösterdikleri sabir için

sevgili aileme tesekkürlerimi sunarim.

iv

IÇINDEKILER

Sayfa No

TESEKKÜR iii

IÇINDEKILER iv

SEKILLER DIZINI vii

ÇIZELGELER DIZINI ix

SIMGELER VE KISALTMALAR DIZINI x

ÖZET xi

ABSTRACT xii

1.GIRIS 1

2.GENEL BILGI 4

2.1 Diyabet nedir? Nasil Meydana Gelir? 4

2.1.1 Kaç tip diyabet vardir? Diyabet sikligi ne kadardir? 4

2.1.2. Diyabetin bulgulari nelerdir? 5

2.1.3 Sekerli Diyabette Yag Asidi Biyosentezi Bozukluklari 6

2.1.4 Insülin Karsiti Hormonlarin Fazlaligindan Kaynaklanan Lipogenez 6

Bozukluklari

2.1.5 Sekerli Diyabette Patolojik ve Ketogenez 9

2.1.6 Patolojik Lipoliz ve Ketogenez Süreçlerinin Fizyopatolojik 10

Temelleri

2.1.7 Diyabetin Hayvan Modellemesi 13

2.2 Manyetik Alan 16

2.2.1 Modülasyonlu Manyetik Alanin Biyolojik etkileri 17

2.3 Modülasyonlu manyetik alanin biyolojik etkileri 17

2.4 Iskelet kasinin uyarilmasi ve kasilmasi 18

2.5.1. Iskelet kasinin uyarilmasi 18

2.4 Diyafram Kasinin Özellikleri 24

2.5 Diyafram Kasinin Histolojik Karakteristigi 24

2.6. Diyabetli Hayvanlarin Diyafram Kaslarinin Özellikleri 25

v

2.6.1 Diyafram Kasinin Mekanik Özellikleri 25

2.7 Türev ve integral 25

2.8 Siçan Kan biyokimyasi 27

3. GEREÇ ve YÖNTEM 28

3.1 Denekler ve Deney Gruplari 29

3.2 Diyabetin Olusturulmasi 30

3.3 Diyabetik Hayvanlarin Bakimi 30

3.4. Manyetik Alan Kaynagi 31

3.5 Manyetik Alan Ölçme Aleti 32

3.6 Manyetik alan Uygulanmasi ve Sham Grubu 32

3.7 Diyafram Örneklerinin Alinmasi 32

3.8 Biyomekanik Kayit ve Gözlem Sistemi 33

3.9 Çözeltiler 33

3.10 Biyomekanik Parametrelerin ölçülmesi 34

3.11 Yorgunluk Modeli 36

3.12 Biyoelektrik kayit ve ölçüm sistemi 36

3.12.1 Diyabetin olusturulmasi 37

3.12.2 Preparatin Mikroelektrod kayit odasina yerlestirilmesi 38

3.13 Histolojik Çalismalar 40

3.13 Biyokimyasal Çalismalar 42

3.14 Istatistiksel Degerlendirme 43

4. BULGULAR 44

4.1. Agirlik Ölçümleri 45

4.2 Sarsi Kuvveti ve Kasilma-Gevseme Hizlari 48

4.3 Izometrik Sarsi ve Tetanik Kasilma Kuvvetleri arasindaki Iliski 55

4.4 Izometrik Kasilma ve Yari-gevseme Süreleri 56

4.5 Yorgunluk Öncesi Izometrik kasilmalarda Kuvvet-Frekans Iliskisi 56

4.6 Elektrofizyolojik ölçümler için 62

4.6.1 Dinlenim zar potansiyeli ve aksiyon potansiyeli parametreleri 62

4.6. Kan parametreleri 72

4.7. Serum-Kimyalari 73

4.8 Elektron Mikroskobik bulgular 77

vi

4.8.1 Kontrol (Sham) grubunun diyafram kaslari üzerine Elektron 77

Mikroskobik Incelenmesi

4.8.2 Manyetik Alan (KMA) grubunun diyafram kaslari üzerine Elektron 78

Mikroskobik Incelenmesi

4.8.3 Diyabet (D) grubunun diyafram kaslari üzerine Elektron Mikroskobik 80

Incelenmesi

4.8.4 D-Manyetik Alan grubunun diyafram kaslari üzerine Elektron 84

Mikroskobik Incelenmesi

5.TARTISMA 85

5.1 Diyabetin Olusturulmasi 86

5.2. Izometrik Kasilma Parametrelerine Diyabetin Etkisi 86

5.2.1 Diyabetin sarsi parametrelerine etkisi 86

5.2.2 Diyabet ve Yorgunluk 88

5.2.3 Diyabet ve Kuvvet-Frekans Iliskisi 90

5.3 Izometrik Kasilma Parametrelerine MMA’in Etkisi 91

5.3.1 Modülasyonlu Manyetik alanin sarsi parametreleri üzerine etkileri 91

5.3.2 Modülasyonlu manyetik alan ve yorgunluk 92

5.3.3 Modülasyonlu manyetik alan ve Kuvvet-Frekans Iliskisi 93

5.4 Diyabetin ve MMA nin Elektrofizyolojik ölçümlere etkisi 93

5.4.1 Diyabetin dinlenim zar potansiyeli ve aksiyon potansiyeli 93

parametreleri üzerine etkisi

5.4.2 MMA nin dinlenim zar potansiyeli aksiyon potansiyel parametreleri 93

üzerine etkisi

5.4 Diyabetin ve MMA’in Agirlik-Glikoz ve Serum Kimyalari üzerine Etkisi 95

6. SONUÇLAR ve ÖNERILER 99 7. KAYNAKLAR 100 8. ÖZGEÇMIS 105

vii

SEKILLER DIZINI

SayfaNo Sekil.2.A,B Ilk engel, insülinin yetersizligi sonucu, glikozun hücre içine 7 giremeyip glikoz-6-fosfat ‘in olusamamasidir (hekzokinaz enziminin

baskilanmasi). (2) Bu engel, glikolizi yavaslatarak asetil-KoA olusumunu azaltir. Sekil.2.3 Diyabetik glikoliz metabolizmasinin farkli noktalarindaki arizalara bagli olarak 8

gelisen lipogenez defektleri Sekil.2.4 Bir diyabetik hastadaki yag ve karaciger hücresi arasindaki 10

lipit alis -verisinde plazmadaki insülin/glükagon oranlarinin rolünü gösterensema. Glükagonun fazlaligi, lipolize sebep olarak serbest yag asitlerinin hepatositte keton cisimlerine dönüsüm oranlarini artirmaktadir.

Sekil.2.5 Insülin yetersizligi ile birlikte glükagon fazlaliginin sebep oldugu hizlanmis 11

ketogenez sürecinin moleküler açiklamasi. Bu iki hormonun belirtilen özellikleri,

gerçekte adipositteki lipolizi ve hepotositte yag asitlerinin β-oksidasyonunu; böylece,

ketogenez için gerekli substrat akimini hizlandirmaktadir.

Sekil.2.6 Alternatif güç kaynagi ve zaman rölesi kullanilarak selenoid içinde meydana getirilen 17 modülasyonlu manyetik alanin semasi ve manyetik alan siddetini hesaplamakta kullanilan denklem (i= selenoidden geçen akim siddeti, amp, L= Selenoidin uzunlugu, N= selenoidin sarim sayisi, R=selenoidin yariçapi)

Sekil.2.7 ELF in hücreler üzerindeki muhtemel etki mekanizmalari 20 Sekil 2.8 Motor sonplak görüntüsü 20 Sekil 2.9 Iskelet kasindaki T- tübülü ve SR 20 Sekil 2.10 Iskelet kasi kanal tipleri 21 Sekil 2.11 Aktin ve miyozin filamentleri 22 Sekil 2.13 Iskelet kasinin kasilmasi da kasilma ve gevseme olaylar dizgesi 23 Sekil 2.14 Iskelet kasi nin çesitli uyarilara verdigi sarsi tam olmayan tetanus ve tam 24 tetanus egrileri. Sekil 2.16 Türev integral gösterimi 27 Sekil 2.15 Siçan diyafram kasinin bölgelere ayrilmis gösterimi Sayilar 1-6 sirasiyla; 26 sag crural,sol crural, sag ve sol dorsal costal, sag ve sol ventral costal Sekil 3.1 Deney gruplari ve deneklerin dagilimlari görülüyor 29 Sekil 3.2 . Çalismaya alinan siçanlarin STZ verilmesi 30 Sekil 3.3 Siçanlarin modülasyonlu manyetik alana yerlesimi 31 Sekil 3.4 Manyetik alan ölçme aleti ve selenoid içi alan ölçümü 31 Sekil 3.5 . Biyomekanik parametreler ölçüm sistemi 32 Sekil 3.6 Biyomekanik parametrelerin kayitlama teknigi 33 Sekil 3.7 Izometrik sarsi parametreleri egrileri 33

viii

Sekil 3.8 Örnek bir sarsi egrisi ve altta, onun türevi 34 Sekil 3.9 Izole diyafram kas seritleri tek-100 Hz frekanslarinda uyarilarak, izometrik 34 Kasilma kuvvetleri elde edildi. Sekil 2.10 Uygulanan yorgunluk modelinin diagrami 35 Sekil 3.11 Siçanlarda deneysel diyabet olusturulurken yapilan islemler dizgesi 37 Sekil 3.12 Mikroelektrot kayit düzenegi. Mikroskop, mikromanipülatör, preamplifier 38 ve preparat odasi Faraday kafesi Sekil 3.13 Mikroelektrod kayit metodu diyagrami 39 Sekil 4.1 . Kontrol (K), KMA, D ve DMA grubunda bulunan siçanlarin haftalik agirlik 46 ortalama degerlerinin haftalara göre degismesi. Sekil4.2 Yorgunluk öncesi kontrol (K), manyetik alan uygulanmis kontrol (KMA), diyabet (D) 48 ve manyetik alan uygulanmis diyabetli (DMA) gruplara ait izometrik sarsi kasilma egrileri. Sekil 4.3 Yorgunluk öncesi (YÖ) ve sonrasi (YS) dört gruba ait siçan diyafram kasinin 49 izometrik sarsi kuvvetleri. Sekil 4.4 Yorgunluk öncesi (YÖ) ve sonrasi (YS) dört gruba ait siçan diyafram kasinin izometrik 50 kasilma ve gevseme hizlari. Sekil 4.5 Yorgunluk öncesinde, kasilma kuvvetinin manyetik alan etkisinde 51 diyabetli ve diyabetsiz gruplarda degisimi. etkilesmesi. Sekil 4.6 Yorgunluk sonrasinda, kasilma kuvvetinin manyetik alan etkisinde diyabetli ve 52 diyabetsiz gruplarda degisimi. Sekil 4.7 Dört farkli grupta izometrik sarsi kasilma kuvveti ve tetanik kasilma kuvvetinin degisimi55 Sekil 4.8 Yorgunluk öncesi dört farkli grupta, izometrik sarsi ve tetanik kasilma kuvvetleri 55 arasinda dogrusal bir iliski oldugu görülmektedir Sekil.4.9 Izometrik sarsi kasilma kuvveti ve tetanik kasilma kuvvetinin degisimi 56 Sekil.4.10 Yorgunluk öncesi ve sonrasi diyafram kasi kasilma süresi ve izometrik yari-gevseme 57 süreleri Sekil 4.11 Yorgunluk öncesinde, dört farkli grup diyafram kasinin izometrik kasilma 60 kuvvetlerinin uyarilma frekansi ile degismesi. Sekil 4.12Yorgunluk öncesinde dört farkli grup diyafram kasinin % kasilma kuvvetlerinin 60

uyarilma frekansi ile degismesi. Sekil 4.13 Dört gruba ait Izometrik tetanik kasilma kuvvetinin degisimi 61 Sekil 4. 14 Dört gruba ait dinlenim zar potansiyelleri 64 Sekil 4.15 Dinlenim zar potansiyelinin diyabet ve manyetik alan varliginda degisimi 64 Sekil 4.16 Depolarizasyon süresine her etki sonrasinda degisimi 66 Sekil 4.17 Dört gruba ait aksiyon potansiyeli depolarizasyon ve yari-repolarizasyon süreleri 66 Sekil 4.18 Yari repolarizasyon süresinin manyetik alan etkisinde diyabetli ve diyabetsiz 68 gruplarda Degisimi Sekil 4.19 Aksiyon potansiyel alaninin diyabet varken ya da yokken degerlerin nasil degistigi 70 Sekil 4.20 Dört gruba ait aksiyon potansiyeli alani 70 Sekil 4.21 Kontrol, Diyabet, Kontrol manyetik ve Diyabet manyetik alan gruplarina ait 71 depolarizasyon ve repolarizasyon Sekil 4. 22 Repolarizasyon hizinin manyetik alan etkisinde Diyabetli ve diyabetsiz 72 gruplar üzerine etkisi Sekil 4.23 K, KMA, D ve DMA gruplarinda bulunan siçanlarin glukoz total 77

ix

kolesterol ve trigliseridleri toplu halde grafikde görülmektedir Sekil 4.24 Kontrol ( sham) grubuna ait elektron mikroskobik kesit 78 Sekil 4.25 Kontrol grubu 79 Sekil 4.26Kontrol manyetik alan (KMA) 80 Sekil 4.27 Kontrol manyetik alan grubu (KMA) 81 Sekil 4.28 Diyabet (D) grubu 83 Sekil 4.30 Diyabet grubu (D) 84 Sekil 4.31 Diyabet grubu (D) 84 Sekil 4.32 D-manyetik alan (DMA) g rubuna ait elektron mikroskobik kesit görülmektedir 85 Sekil 4.32 D-manyetik alan (DMA) grubu 86

x

ÇIZELGELER DIZINI

Sayfa No Çizelge 2.1 Sekerli diyabette gözlemlenen lipogenez bozukluklarinin ana süreçleri 7

Çizelge 2.2 Sekerli diyabette gözlemlenen lipogenez bozukluklari ve olus bozukluklari 9 Çizelge 2.3 Farkli metabolik durumlarda Insülin/Glükagon Oranlari 12 Çizelge 2.4 Açlikta ve Sekerli Diyabette Keton cisimlerinin Üretimi, Kullanimi ve Itrahi 13 Çizelge 2.5 Iskelet kasinin kimyasal içerigi 13 Çizelge 3.1 Elektron mikroskobik doku takip yöntemi 28 Çizelge 4.1 Kontrol (K), KMA, D, DMA grubundaki siçanlarin 1 ay boyunca haftada bir kez 47

ölçülen agirliklarin ortalama degerleri ve standart hatalari Çizelge 4.2 Manyetik alan uygulanmis ve uygulanmamis kontrol grubu siçanlarin haftalik agirlik 49 Kazanç sonuçlarini gösterir sonuçlarini gösterir Çizelge 4.3 Manyetik alan uygulanmis ve uygulanmamis diyabetli siçanlarinhaftalik agirlik 49 kazanç Sonuçlari Çizelge 4.4 Yorgunluk öncesi ve sonrasinda dört farkli grubun diyafram kaslarinin 50 izometrik sarsi kasilma parametreleri Çizelge 4.5 Yorgunluk öncesi MA-D –yorgunluk etkilesme derecesini gösterir 52 Çizelge 4.6 Yorgunluk sonrasi MA-D-yorgunluk etkilesme derecesini gösteren 54 two-way ANOVA Sonuçlari Çizelge 4.7 Yorgunluk önseci MA -D-yorgunluk etkilesme derecesini gösteren 56 two-way ANOVA Sonuçlari Çizelge 4.8 Yorgunluk sonrasi MA-D-yorgunluk etkilesme derecesini gösteren 56 two-way ANOVA sonuçlari. Çizelge 4.9 Yorgunluk öncesi farkli gruplarin diyafram kaslarinin sarsi ve 57 tetanik kasilma (100 Hz) Kuvvetleri Çizelge 4.10 Yorgunluk öncesi ve sonrasi farkli gruplara ait diyafram kasinin izometrik 58 Kasilma ve yari-gevseme süreleri Çizelge 4.11 Yorgunluk öncesi ve sonrasinda kasilma süreleri üzerine diyabeti-manyetik alan 60 etkilesmelerini gösteren multifaktöriyel ANOVA sonuçlari. Çizelge 4.12 Yorgunluk öncesi ve sonrasinda yari-gevseme süreleri üzerine diyabet-manyetik alan60 etkilesmelerini gösteren multifaktöriyel ANOVA sonuçlari Çizelge 4.13 Yorgunluk öncesi dört farkli gruba ait diyafram kaslarinin frekansa bagli izometrik 62

kasilma kuvvetleri. Çizelge 4.14 Gruplar-frekans arasi ikili karsilastirma sonuçlari 64 Çizelge 4.15 Dört gruba ait dinlenim zar potansiyeli ve AP parametreleri 65

xi

Çizelge 4.16 MA-D etkilesmesini gösteren two-way ANOVA sonuçlari 66 Çizelge 4.17 MA-D etkilesmesini gösteren two-way ANOVA sonuçlari 67 Çizelge 4.18 MA-D etkilesmesini gösteren two-way ANOVA sonuçlari 67 Çizelge 4.19 MA-D etkilesmesini gösteren two-way ANOVA sonuçlari 69 Çizelge 4.20 Dört farkli grubun frenik-sinir diyafram kasi AP alani veAP depolarizasyon hizi ve 71 Çizelge 4.21 MA-D etkilesmesini gösteren two-way ANOVA sonuçlari 72

Repolarizasyon hizi Çizelge 4.22 Depolarizasyon hizi üzerine MA-D etkilesme derecesini gösteren two-way 73 ANOVA Sonuçlari Çizelge 4.23 Repolarizasyon hizi üzerine MA-D etkilesme derecesini gösteren two-way 74 ANOVA Sonuçlari Çizelge 4.24 K, KMA, D, DMA gruplarindaki siçanlarin plazma glukoz seviyeleri ortalama 75 degerleri ve standart hatalari (Glukoz;G) Çizelge 4.25 Dört farkli gruba ait siçan plazma glukoz seviyelerine MMA ve D nin 75 etkilerini gösteren Two way ANOVA sonuçlari Çizelge 4.14 K, KMA, D ve DMA grubundaki siçanla rin serum-kimyasal parametrelerin 76 (total kolesterol, HDL-kolesterol, LDL-kolesterol, trigliserit) ortalama degerleri ve standart hatalari Çizelge 4.27 Dört farkli gruba ait siçan plazma total kolesterol seviyelerine MMA ve D nin 77 etkilerini gösteren Two way ANOVA sonuçlari Çizelge 4.28 Dört grubun serum total kolesterol seviyelerinin ortalamalari arasindaki fark 77 Çizelge 4.29 Dört farkli gruba ait siçan plazma trigliserid seviyelerine MMA ve D nin 78 etkilerini gösteren Two way ANOVA sonuçlari Çizelge 4.30 Dört grubun serum total kolesterol seviyelerinin ortalamalari arasindaki fark 78

xii

ÖZET

AC Manyetik Alanlarin Deneysel Olarak Olusturulan Diyabetli Siçanlarin

Diyafram kaslarinin Mekanik Özellikleri Üzerine Etkilerinin Arastirilmasi

Diabetes mellitus, rölatif insülin sekresyonu yetersizligi nedeniyle

karbonhidrat, protein ve lipit metabolizmasindaki bozukluklariyla karakterizedir.

Diyabet prevelansi toplumda yüksek olan bir hastaliktir. Son yillarda

modülasyonlu manyetik alan uygulamalarinin özellikle tedavi amaçli çesitli

hastaliklar üzerinde etkilerinin arastirildigi bilinmektedir. Diyabetin iskelet

kasinin kontraktil ve elektriksel özelliklerini degistirdigi de bilinmektedir.

Diyafram kasi ise solunum fonksiyonu için eksen konumunda olan önemli bir

iskelet kasidir. Manyetik alanin diyabetik diyafram kasi üzerine etkileri ise

bilinmemektedir. Bundan dolayi, bu çalismada STZ ile olusturulan deneysel

diyabetli siçanlarin diyafram kasi striplerinin biyomekanik ve biyoelektriksel

parametrelerinde, biyokimyasal degerler ve morfolojik yapilarinda kronik

modülasyonlu manyetik alanin (MMA) olusturacagi etkiler incelendi.

Biyomekanik ve histolojik çalismalar için Wistar türü albino erkek siçanlar

kullanildi (N=100). Siçanlarin yarisi juguler venden 0,1 M soguk sitrat tampon

solüsyonu (pH =4,5) içinde çözülmüs streptozotosin (STZ) 45 mg/kg verilerek

olusturuldu. Diger yarisi ise ayni hacimde 0,1 M soguk sitrat tampon enjeksiyonu

yapildi. Diyabetli grubun yarisi 5.0 mT siddetinde, 50 Hz frekansli manyetik alan

olusturulan selenoid içinde her gün 165 dakika (30 dk çalisan 15 dk susan

pulslarla) birakildi. Saglikli (sitrat tampon enjekte edilmis) grubun yarisi da ayni

sekilde her gün ayni saatlerde 165 dk MMA a birakildi. Bir aylik süre sonrasinda

intrakardiak kan alinarak kan biyokimya degerleri, dekapite edildikten sonra

diyafram kasi striplerinden biyomekanik ölçümler ve diyafram kasi elektron

mikroskobu (EM) incelemeleri için histolojik özellikleri çalisildi. Biyomekanik

ölçümler, uygulanan yorgunluk modeli öncesinde ve sonrasinda kas kuvveti (Ps),

kasilma süresi (CT), yari gevseme süresi (½RT), kasilma hizi (+dP/dt) ve gevseme

hizi (-dP/dt) , kuvvet frekans iliskisi belirlendi.

Kasilma kuvveti ve kasilma hizi diyabet, manyetik alan ve diyabetli

manyetik alan gruplarinda anlamli olarak azalmistir (p<0.05). Yorgunluk öncesi

kasilma süresi ve yari-gevseme süresi kontrol grubuna göre diger gruplarla

xiii

karsilastirildiginda anlamli olarak uzamis oldugu saptandi (p<0.05). Yorgunluk

sonrasinda ise kasilma süresi diger gruplara ait kasilma sürelerine göre anlamli

bir sekilde uzarken (p<0.05) yari-gevseme süresinde anlamli degisiklik olmamistir

(p>0.05).

Elektofizyolojik degerlendirme için Wistar türü albino erkek siçanlar

kullanildi (N=27). Siçanlarin yarisi kuyruk veninden 0,1 M soguk sitrat tampon

solüsyonu (pH =4,5) içinde çözülmüs streptozotosin (STZ) 45 mg/kg verilerek

olusturulmustur. Diger yarisi ise ayni hacimde 0,1 M soguk sitrat tampon

enjeksiyonu yapilmistir. Daha sonra yukarda anlatilan kosullarda kontrol

manyetik alan (KMA) (N=7) ve diyabet manyetik alan (DMA) (N=7) MMA na bir

ay süreyle birakildi. Bu süre sonunda siçanlar dekapite edilerek frenik sinir-

diyafram kas preparati birlikte disekte edildi. Mikroelektrot kayit teknigi ile hücre

içi kayitlar elde edildi. Dinlenim zar potansiyeli, kas aksiyon potansiyeli kayitlandi.

Kas aksiyon potansiyeli egrisinden, genlik (mV), alan (mV.ms), depolarizasyon

süresi (ms), ½ repolarisazyon süresi (ms), depolarizasyon hizi (mV/ms) ve

repolarizasyon hizi (mV/ms) bilgileri analiz edildi.

Kas zar potansiyeli kontrol grubu ile diger gruplar karsilastirildiginda

anlamli olarak azalmistir (p<0.05). Kas aksiyon potansiyeli genliginde istatiksel

olarak anlamli bir fark saptanamadi p>0.05). Depolarizasyon süresi diyabet

grubunda anlamli bir artis olmadigi gibi diger gruplarda herhangi bir degisiklik

belirlenemedi. Aksiyon potansiyeli egrisi altinda kalan alani diyabet ve kontrol

manyetik alan gruplarinda anlamli olarak azaldi (p<0.05) diyabet manyetik alan

grubunda ise istatistiki fark bulunamadi (p>0.05). Depolarizasyon hizi sadece

DMA grubunda anlamli olarak arttarken, repolarizasyon hizi ise kontrole göre

diger üç grupta da anlamli olarak artmis oldugu tesbit edildi (p<0.05).

Sonuç olarak, MMA, diyabetli siçanlarda kilo kayiplarini dolayli olarak

azaltmistir, azalan diyafram kas kuvvetinde artma, artan kan glükoz degerinde

azalma saglamistir. Uygulanan yorgunluk modeli sonrasinda MMA nin etkisinin

olmadigi sonucuna varilmistir. Dinlenim zar potansiyeli diyabet ve manyetik alan

gruplarinda azalmistir. MMA, diyabetli grupta aksiyon potansiyelini kontrol

grubu degerlerine yaklastirmistir.

ANAHTAR KELIMELER: Modulasyonlu manyetik alan, diyabet, diyafram, siçan

xiv

ABSTRACT

The Effects Of Alternating Magnetic Field On The Biomechanic Parameters Of

Streptozotocin-Induced Diabetic Rat Diaphragma Muscles

Diabetes mellitus is characterise with the disorders in carbohydrate protein

and lipid metabolisms owing to the insufficient insulin secretion. Diabet is a disease

with a high prevelance in society. In recent years, it has been known that the

effects of magnetic field applications with modulation on various diseases have

been examined. It is also known that diabet changes the contractile and electrical

features of the skeletal muscle. On the other hand, the effects of the magnetic field

on the diabetic diaphragm muscle aren’t exactly known. For this reason, the

effects which the magnetic field with chronic modulation (MMA) would provide on

the morphological structures, biochemical parameters and on biomechanic and

bioelectrical parameters of diaphragm muscle strips of the experimental diabetic

rats which are induced through streptozotocin were examined.

For the biomechanical and histological studies, Wistar type albino rats were

used (N=100). Half of the rats were injected 45 mg/kg streptozotocin (STZ) solved

in 0,1 M cold sitrat buffer solution (pH=4,5) in the juguler veins. The other half

were injected 0,1 M cold sitrat buffer of the same volume mentioned. Half of the

diabetic group was left in selenoid within a magnetic field of 50 Hz frequency and

5.0 mT strenght for 165 min.long everyday. They were exposed to two through

non-stop pulses of 30 min, following 15 minute durations. Half of the healty group

,-injected sitrat buffer-,was exposed to the MMF at the same time every day.

Biomedical measurements of diaphragm muscle stripes after their being decapited,

and histological features of the diaphragm muscle fort he electron microscopic

studies (EM) were studied. Biemechanical measurements were recorded. Before

and after applied fatigue model, muscle force (Ps), contraction time (CT), half of

relaxion time (1/2RT), contaction rate (+dP/dt) and relaxation rate (-dP/dt), the

force and frequency relation were determined.

Contaction force and rate have significantly decreased in the groups of

diabetes, magnetic field and diabetic field (p<0,05). It was determined that

compared to the other groups, the contraction and half-relaxation time before the

fatigue in control group have longed significantly (p<0,05) furthermore, after the

xv

fatigue, there has been no significantly change in half-relaxation time while the

contaction time has prolonged compared to that of the other groups, significantly

(p<0,05).

For the electrophysiological evaluation Wistar type albino male rats were

used (N=27). The fourteen numbers of the rats were injected 45 mg/kg STZ solved

in 0,1 M cold sitrat buffer solution (pH=4,5) in tail vein of rats. Moreover the

thirteen numbers of rats were injected 0,1 M cold sitrat buffer in the volume

mentioned above. Later control magnetic field (CMF)(N=7) and diabetic magnetic

field (DMF) (N=7) were left in MMF for a month long in the mentioned conditions

above. At the end of this time, the rats were decapited and dissected phrenic nerve-

diaphragm muscle preparation. Intracellular records were taken by

microelectrode recording technique. Resting membran potential and muscle action

potential were recorded. Amplitude (mV), area (mV.ms), depolarization time (ms),

depolarization rate (mV/ms) and half repolarization time (ms) and repolarization

rate were analyzed with the muscle action potential curve.

Muscle resting membrane potential in control group compared to the other

groups, has decreased significantly (p<0.05). No significant difference in the

amplitude of action potential has been determined (p>0.05). Depolarization time

hasn’t increased significantly in diabetic group whe reas it hasn’t shown any

change in other groups. The field left under the action potential curve has

decreased in diabetic and control magnetic field groups significantly (p>0.05).

While depolarization rate has increased significantly only DMF group,

repolarization rate in other three groups has increased significantly, compared to

the control one (p<0,05).

As a result, MMA has increased weight loss in diabetic rats indirectly. It has

also prowded some increase in decreasing diaphgram muscle force and decrease in

increasing blood plasma glucose level. After the application the fatigue model, it

has been dedicated that MMF has no effect on diabetic muscle fatigue. Resting

membrane potential has decreased in diabetic and magnetic field groups, MMF

has caused the values of the action potential of the diabetic come closer to those of

the control group.

KEY WORDS: Modulation magnetic field, diabetes, diaphragm, rats

1

1. GIRIS

Diabetes mellitus, kan glikoz konsantrasyonunun yüksekligi ile

karakterize bir metabolik bozukluktur. Nedenlerine göre bir çok diyabet tipi olmakla

birlikte diyabet vakalarinin çok büyük bir kismini Tip 1 ve Tip 2 diyabet

olusturmaktadir. Tip 1 Diyabet, daha çok çocuklarda ve genç eriskinlerde görülür,

pankreasta bulunan ve insülin üreten beta hücrelerinin otoimmün bir süreç (vücudun

bagisiklik sisteminin kendi hücrelerini taniyamamasi) sonunda zedelenmesi ile meydana

gelmektedir. Çocukluk çaginda Tip 1 diyabet sikligi, ülkeler (bölgeler) arasinda farklilik

göstermekte ve her yil 15 yas altindaki 100.000 çocuktan 1-42’sinde diyabet

gelismektedir. Tip 2 Diyabet Siklikla eriskinlerde ve sisman (obez) kisilerde

görülmektedir. Tip 2 diyabetli hastalarda pankreas ya insülin üretemez, ya da pankreas

tarafindan üretilen insülin, insülin direnci nedeniyle kullanilamaz, bunun sonucunda

glikoz metabolizmasi bozulmaktadir. Çogunlukla eriskin nüfusta % 4-8 oraninda Tip 2

diyabet görülmektedir. Oldukça yaygin bir hastalik olup, terminal böbrek yetersizligi

olan olgularin %25’inde, bütün alt ekstremite amputasyonlarinin %50’ sinde sebep

diyabetes mellitus tur. Ayrica, yilda yaklasik 5000 yeni hasta ile körlüge en çok sebep

olan hastaliklardandir. Bunlara ek olarak, hastanede yatarak akut bakimi gerektiren

hastalarin % 10’ u diyabetik hastalardir1.

Diyabette pankreasin kritik rolü, yapilan bir arastirma da köpeklerde pankreasin

bütünüyle çikarilmasi sonrasinda hipergliseminin olusmasi ile anlasilmistir. Glikoz,

pankreasta bulunan langerhans adaciklarinin ß-hücrelerinden insülin salinimini stimüle

eder, insülin çesitli dokularda glikozun alimini ve depo edilmesini saglar. Insülinin bu

etkileri göz önüne alindiginda; eksikligi nedeniyle hiperglisemi ve fazlaliginda ise

hipoglisemi meydana gelmektedir. Diabetes mellitus, bütünüyle veya rölatif insülin

sekresyonu veya aksiyonun yetersizligi nedeniyle karbonhidrat, protein ve lipit

metabolizmasinda bozuklukla karakterizedir. Bu eksiklikler akut oldugu zaman

yorgunluk; poliüri, polidipsi gibi, kronik oldugu zaman ise retinopati, nöropati,

nefropati, periferal damar hastaliklari, kalp yetmezligi gibi hastalik

komplikasyonlarindan sorumlu tutulurlar.2

2

Diyabetin her bir alt grubu, fizyolojik ve patolojik degisiklikleri hayvan

modelleri üzerinde uygulanabilir, bu kompleks hastaligin daha iyi anlasilabilmesi ve

potansiyel tedavi yöntemlerinin önerilebilmesi için çok önemlidir. Örnegin, spesifik

etiolojiye ait faktörler ve/veya genetik geçmis seçilebilir ve deneysel diyabetin özel

tipleri üretmek için hayvan modelleri kullanilabilir, bu durum arastiricilara

biyokimyasal veya anatomiksel seçenekler için hazir ortam saglar. Bu yolla, hayvan

modelleri insan diyabetinde bulunan rahatsizliklari çalismak için kullanilir.3

Iskelet kaslarinin elektriksel ve kontraktil fonksiyonlari üzerine diyabetin

etkileri, kas lif tip dagilimina bagli olarak degismektedir. Genellikle diyabetes

mellitusun, iskelet kaslarinin elektriksel ve kontraktil fonksiyonlari üzerine etkileri,

extensor digitorum longus (EDL) ve soleus kas modelleri üstünde çalisilmistir. Üst

solunum yolu kaslari daha önce çalisilan kaslardan farkli lif tipi dagilimi

karakteristigine sahiptir, fakat bu kaslar üzerine diyabetin etkileri tam olarak

bilinmemektedir. Normal olarak, üst solunum yolu kaslarinin kasilip tipki sternohyoid,

diyafram da oldugu gibi gevseyerek üst solunum yolunu stabilize eder, bundan dolayi

kollapsi önler. Diyabette üst solunum yolu kas sisteminin zayiflamasi nedeniyle

kollapsin meydana geldigi, engelleyici uyku apnesi olarak bilinen hastalikla birlikte

düsünülmektedir. Diyafram solunum fonksiyonu için eksen konumunda olan önemli bir

iskelet kasidir. Bu nedenle diyaframin yorgunluga direnci, kontraktil parametreleri

üzerine streptozotocin (STZ) ile indüklenmis diyabetin uzun süreli olan etkileri henüz

belirlenmemistir. Ancak EDL ve soleus gibi iskelet kaslari üzerine diyebetin etkileri

çalisilmistir.4-8

Streptozotocin’in kimyasal yapisinda, onun sitotoksik hareketi baslattigi

düsünülen yüksek reaktif nitrozüri zincirli bir glikoz molekülü bulunur. Glikoz kismi

pankreatik ß-hücrelerine bu ajani yöneltir ve bu kisim membran reseptörüne

baglandiginda yapisal hasar yaratir. Deneysel diyabet çalismak isteyen arastiricilar ya

STZ ya da alloksan adi verilen baska bir kimyasal ajani tercih ederler3.

Manyetik alanin (MA) biyolojik sistemlere etkisi, farkli yöntem ve amaçlar ile

birkaç yüzyildir incelenen konular arasindadir. MA dogal olarak çevremizde bulunan ya

da elektrik akimlariyla olusturulabilen fiziksel bir kuvvettir. Arastirmalar biyolojik

3

sistemlerin manyetik alan tarafindan etkilendigini göstermektedir. MA in canlilari hangi

frekanslarda, hangi siddetlerde, nasil ve ne ölçüde etkiledigi ve olasi etki

mekanizmalari, üzerinde hala çalisilan tam olarak açik lanamamis konular arasindadir9-

13.

Manyetik alan ile canli sistemler arasindaki biyolojik etkilesim mekanizmasini

aydinlatmak üzere pek çok çalisma yapilmistir. Deneysel kanitlar MA’nin ilk hedef

olarak, hücre membranini etkiledigini, civciv beyninde ve diger çesitli doku formlarinda

hücre-yüzey baglanma yerlerinden Ca++ salinimini degistirdigini, ligand–reseptör

kompleksinin bagli kalma süresini ve hücre-yüzey reseptörlerinin dagilimini

degistirdigini, pankreatik hücrelerden insülin moleküllerinin salinimini, kolesterol ve

trigliserid, kan glikoz seviyesi ve serum biyokimyasini etkiledigini göstermistir.

Manyetik alanin kan glikozunu çok az arttirdigina, insülin salinimini azalttigina,

glukagonu arttirdigina, diyabetik hastalarin yara tedavilerinde kullanildigina dair

çalismalar vardir14,15.

Diyafram solunum fonksiyonu için eksen konumunda olan önemli bir iskelet

kasidir. Manyetik alanin diyabetik diyafram kasi üzerine etkileri ise bilinmemektedir.

Bundan dolayi, bu çalismada STZ ile olusturulan deneysel diyabetik siçanlarin diyafram

kasi striplerinin biyomekaniksel parametrelerinde, biyokimyasal ve morfolojik

yapilarinda kronik modülasyonlu (AC) manyetik alanin olusturacagi etkileri belirlemek

amaçlanmaktadir.

4

2. GENEL BILGI

2.1 Diyabet nedir? Nasil Meydana Gelir?

Diyabet, basta karbonhidratlar olmak üzere protein ve yag metabolizmasini

ilgilendiren bir metabolizma hastaligidir ve kendisini kan sekerinin sürekli yüksek

olmasi ile gösterir. Diyabet hastalarindaki temel metabolik bozukluk, kan yoluyla

tasinan glikozun hücrelerin içine girememesidir. Normal kosullarda besinlerden elde

edilen veya karacigerdeki depolardan kana salinan glikoz pankreas tarafindan salgilanan

insülin hormonunun yardimiyla hücre içine girer ve orada yakilarak enerjiye dönüsür.

Diyabet, hücrelerin üzerindeki glikoz kapisinin açilamamasi durumudur. Diyabet,

insülin hormonu yetersizligine ve/veya insülinin etkiledigi reseptörlerin bozukluguna

bagli gelismektedir.

Uzun süre önce hastalik bilgisi polidipsi (susama), poliüri (asiri idrara çikma),

kilo kaybi ve koma uyari semptomlari ile belirlenmistir Pankreasin kritik rolü

1800’lerin sonlarinda bir köpegin pankreasinin çikarilmasi sonrasinda

hiperinsülineminin gelismesiyle anlasilmistir.

Diyabet diger hastaliklarla karsilastirildiginda yüksek prevelansi olan bir

hastaliktir. Tam prevelansi belirlemek zordur çünkü diyabet için tanimlama ve teshis

kriterleri zamanla gelistirilmis ve epidemiyolojik çalismalarda farklilasmistir. Buna ek

olarak topluluk ve nüfus arasinda özellikle irksal ve yasa ait gruplar arasinda çok

çesitlilik vardir. Diyabet neredeyse toplumun bütünü için saglik bütçeleri üzerinde

büyük bir etkiye sahiptir.

2.1.1 Kaç tip diyabet vardir? Diyabet sikligi ne kadardir?

Nedenlerine göre bir çok diyabet tipi olmakla birlikte diyabet vakalarinin çok

büyük bir kismini Tip 1 ve Tip 2 diyabet vakalari olusturmaktadir.

Tip 1 Diyabet

Daha çok çocuklarda ve genç eriskinlerde görülür. Tip 1 diyabet, pankreasta bulunan ve

insülin üreten beta hücrelerinin otoimmün bir süreç (vücudun bagisiklik sisteminin

kendi hücrelerini taniyamamasi) sonunda zedelenmesi ile meydana

5

gelmektedir. Mutlak veya görece bir insülin yetersizligi oldugundan hastalar ömür boyu

insülin hormonunu disaridan (enjeksiyon yoluyla) almak zorundadirlar. Bu nedenle Tip

1 diyabet Insüline Bagimli Diyabet (Insulin Dependent Diabetes Mellitus=IDDM)

olarak da isimlendirilmektedir. Çocukluk çaginda Tip 1 diyabet sikligi ülkeler (bölgeler)

arasinda farklilik göstermekte ve her yil 15 yas altindaki 100.000 çocuktan 1-42’sinde

diyabet gelismektedir.

Tip 2 Diyabet

Siklikla eriskinlerde ve sisman kisilerde görülmektedir. Tip 2 diyabetli

hastalarda pankreas ya insülin üretemez, ya da pankreas tarafindan üretilen insülin,

insülin direnci nedeniyle kullanilamaz, bunun sonucunda glukoz metabolizmasi

bozulmaktadir. Tip 2 diyabetin kuvvetli bir genetik yatkinlik zemininde gelistigi

bilinmekle birlikte, genetik mekanizmalar tam olarak aydinlatilamamistir. Tip 2

diyabetliler hastaliklarinin baslangicinda ve siklikla çok uzun bir süre insülin ihtiyaci

olmaksizin yasamlarini sürdürebilmektedirler. Bu nedenle Tip 2 diyabet Insüline

Bagimli Olmayan Diyabet (Non-Insulin-Dependent Diabetes Mellitus= NIDDM) olarak

da isimlendirilmektedir. Genel olarak eriskin nüfusta %4-8 oraninda Tip 2 diyabet

görülmektedir1.

2.1.2. Diyabetin bulgulari nelerdir?

Diyabete bagli klinik bulgular vücuttaki karbonhidrat, protein ve yag

metabolizmasinin bozulmasina baglidir. Insülin eksikligi ve/veya insülin direnci

nedeniyle hücrelere giremeyen glukoz belli bir serum düzeyini (180 mg/dl) astiginda

idrarla atilmaya baslar. Böbreklerden atilan glukoz beraberinde sivi atilimini da arttirir

ve sonuçta çok ve sik idrar yapma (poliüri) olur. Vücut, poliüri ile olan sivi kaybini

karsilamak için çok su içme ihtiyaci duyar (polidipsi). Organizma, enerji kaynagi olarak

glikozu kullanamayinca bir taraftan istah artar diger taraftan yedek enerji depolari olan

yaglar ve proteinler yikilmaya baslar ve bunun sonucunda istah artmasina ragmen kilo

kaybi olur.

Dünya diyabetoloji klasiklerinde yag asidi sentezinin sekerli diyabette ileri

derecede azaldigina isaret eden pek çok makale yayimlanmistir. Lipogenez süreci,

enerjinin, yani trigliseritlerin depolanmasi olduguna göre, böyle bir metabolik

bozuklugun vücudun enerji ekonomisine çok ciddi etkileri olmasi kaçinilmazdir.

6

2.1.3 Sekerli Diyabette Yag Asidi Biyosentezi Bozukluklari

Sekerli diyabette lipogenez bozukluklarinin sonuçlari, en çarpici bir sekilde, ilk

defa Drury’nin deneyleri ile gösterilmistir. Lipogenez bozukluklarini iki grupta

incelemek gerekir. Bu bozukluklarin bir kismi insülin eksikliginden ileri gelmekte; bir

kismi ise insülin karsiti hormonlarin fazlaligindan kaynaklanmaktadir.

Hennig ve arkadaslari streptozotocin diyabetli deney hayvaninin kas dokusunda

pirüvat dehidrogenaz enzim kompleksi aktivitesinin ileri derecede azaldigini gösterdiler.

Sekerli diyabette glikoliz hizinin yavaslamasi Krebs Siklusu’nun da yavaslamasina yol

açacagi için, yeterince sitrat molekülü olusamamaktadir. Diyabetik organizmada gerek

glikolitik yol, gerek Krebs siklusu yavas islediginden hem pirüvat dehidrogenaz

kompleksinin hem de sitrat liyazin aktiviteleri düsecek, yag asidi biyosentezi için

gerekli ön maddeler yeterince olusamayacaktir. Bunun net sonucu lipit (trigliserit)

biyosentez hizinin düsmesi, hatta durmasidir.

2.1.4 Insülin Karsiti Hormonlarin Fazlaligindan Kaynaklanan Lipogenez

Bozukluklari

Yag asidi biyosentez hizi glükagon epinefrin gibi insülin karsiti hormonlar

tarafindan yavaslatilmaktadir. Insülin karsiti hormonlarin hemen hemen tümü, lipolizi

kamçilayarak, iç ortamin serbest yag asidi düzeyini yükseltirler. Yag asidi

biyosentezinin, son ürün olan uzun zincirli yag asitleri tarafindan baskilandiklari

hatirlanirsa , insülin karsiti hormonlarin lipoliz yolu ile de lipogenez hizini sinirladiklari

anlasilir. Iç ortamda (plazmada ve sitozolde) yogunlugu artan serbest yag asitlerinin

hangi mekanizma ile lipogenezi yavaslattigi sürekli arastirma konusu olmustur. Sekerli

diyabette bir yandan asiri ölçülerde salgilanan insülin karsiti hormonlar, diger yandan

insülin yetersizliginin sebep oldugu hizli lipolizin iç ortama verdigi zincirli serbest yag

asitleri (NEFA) lipogenez hizini yavaslatarak sonunda durdurmaktadir .

Çizelge 2.1 Sekerli Diyabette Gözlemlenen Lipogenez Bozukluklarinin Ana Süreçleri

1.Anaerob glikoliz yolundaki engeller (Sekil 2-A) 2 Krebs siklusu’ndaki arizalar (Sekil 2-B) 3.Yetersiz NADPH üretimi (yavas isleyen Pentozfosfat söntü) (Sekil 2-3) 4.Lipogenez sürecindeki defektler (Sekil 2-3).

7

Sekerli diyabetteki lipogenez bozukluklarinin glikoliz, Krebs siklusu ve

lipogenez süreçlerindeki çok sayidaki engellerden kaynaklandigini ve bu engellerin

temelinde insülin yetersizligi ile insülin karsiti hormonlarin özellikle glukagon

fazlaliginin rol aldigini söylemeliyiz (Çizelge 2.1 ve Sekil 2.A ve B).

Birinci engel, Sekil 2 A’ da görüldügü gibi insülin yetersizligi sonucu, glikozun

hücre içine giremeyip glükoz-6-fosfat’in olusamamasidir (hekzokinaz enziminin

baskilanmasi). Bu engel, glikolizi yavaslatarak asetil-KoA olusumunu azaltir.

Ikinci engel, triyozfosfat’tan asetil-KoA olusumunu hizlandiran pirüvat

dehidrogenaz enzim kompleksinin insülin yetersizliginden kaynaklanan

inaktivasyonudur (Sekil 2A’daki 2. engel).

Üçüncü engel, hizi azalmis glikoliz nedeniyle Krebs siklusununda yavas

islemesi ve yeterince sitrat molekülünün olusamamasidir (Sekil 2B’deki 3. Engel).

(A) (B)

Sekil 2. (A) ilk engel, insülinin yetersizligi sonucu, glukozun hücre içine giremeyip glukoz-6-fosfat ‘in olusamamasidir (hekzokinaz enziminin baskilanmasi). (B) Bu engel, glikolizi yavaslatarak asetil-KoA olusumunu azaltir. (Büyükdevrim A.S, Demiroglu C. Diyabetik hastalarda Akut Metabolik Çöküntü Sendromu T. C. Kadir Has Üniversitesi Tip Fakültesi Yayinlari 1. Baski Istanbul 1999)

8

Dördüncü engel, esasen sinirli miktarda tesekkül eden sitratin asetil-KoA ya

dönüsümünü katalize eden sitrat liyaz enzim aktivitesinin, insülin enzim aktivitesinin,

insülin eksikligi nedeniyle azalmasi ve yeterince asetil-KoA üretilememesidir (Sekil 2.

B’deki 4. Engel).

Sekil 2. 3 Diyabetik glikoliz metabolizmasinin farkli noktalarindaki arizalara bagli olarak gelisen lipogenez defektleri (Büyükdevrim A.S, Demiroglu C. Diyabetik hastalarda Akut Metabolik Çöküntü Sendromu T. C. Kadir Has Üniversitesi Tip Fakültesi Yayinlari 1. Baski Istanbul 1999)

Çizelge 2.2 Sekerli Diyabette Lipogenez Bozuklulari ve Olus Mekanizmalari

I. Insülin yetersizliginden kaynaklanan bozukluklar

1. Glikoz hücre içinde glikoz 6 fosfat’ i olusturamaz. 2. Triyozfosfattan asetil-KoA olusumunu hizlandiran pirüvat dehidrogenaz enzim

kompleksi inaktif oldugundan yeterli asetil-KoA olusamaz. 3. Hizi azalmis glikoliz nedeniyle Krebs siklusu da yavas isler ve yeterince sitrat molekülü

olusamaz. 4. Sitratin asetil-KoA’ ya dönüsümünü kataliz eden sitrat liyaz enzim aktivitesi azalmistir

ve yeterince asetil-KoA üretilemez. 5. Malonil-KoA molekülünün uzun zincirli yag asidi seklinde uzamasini saglayan “dörtlü

biyokimyasal süreçler”deki indirgenme reaksiyonlari için gerekli bulunan NADPH yetersizdir. Çünkü, pentoz-fosfat söntü iyi islememekte ve kafi NADPH olusamamaktadir.

6. Üzerinde yag asidi biyosentezinin gerçeklestirildigi, mültipotent “yag asidi sentaz” enzimi düsük hizda çalismaktadir. II. Insülin karsiti hormonlarin fazlaligindan kaynaklananlar

7. Asetil-KoA’dan malonil-KoA' nin olusumunu katalize eden asetil-KoA karboksilaz enzim aktivitesi baskilanmistir.

8. Asiri lipoliz sonucu iç ortamda miktari fazlalasan uzun zincirli serbest yag asitleri (NEFA) de yag asidi biyosentezini baskilamaktadir.

9

Besinci engel, malonil-KoA molekülünün uzun zincirli yag asidi seklinde

uzamasini saglayan ‘dörtlü biyokimyasal süreçler’deki indirgenme reaksiyonlari için

gerekli bulunan NADPH in yetersizligidir; biraz önce belirtildigi gibi, insülin eksikligi

sonucu pentoz-fosfat söntü iyi islemedigi için NADPH yeterince olusamamaktadir

(Sekil 2.3 deki 9.Engel). Insülinin yag dokusunda pentoz-fosfat söntünü hizlandirdigi

gösterilmistir.

Altinci engel, asetil-KoA dan malonil-KoA nin olusumunu katalize eden asetil-

KoA karboksilaz enzim aktivitesinin insülin karsiti hormonlar (örnegin, glükagon ve

epinefrin) tarafindan baskilanmaktadir (Sekil 2.3 deki 6. Engel).

Yedinci engel, üzerinde yag asidi biyosentezinin gerçeklestirildigi, olaganüstü

ve multipotent görevli “yag asidi sentaz” enziminin insülinin azalmis bulundugu

ortamda çalisamamasidir (Sekil 2.3 deki 7. Engel).

Sekizinci engel, insülin karsiti hormonlarin sebep oldugu asiri lipoliz sonucu

sitozolde biriken uzun zincirli serbest yag asitlerinin bizatihi yag asidi biyosentezini

baskilamasidir (Sekil 2.3 deki 8. Engel)

Özetle; diyabetik bir organizmadaki lipogenez bozuklugu, insülin eksikligi ve

insülin karsiti hormonlarin asiri salgilanmalari sonucu, asetil-KoA nin yeterince

üretilememesi ve bu dengesizlikten ötürü, uzun zincirli yag asidine dönüsümünün

biyokimyasal ve enzimatik süreçlerinin çesitli kademelerde engellenmesidir.

2.1.5 Sekerli Diyabette Patolojik ve Ketogenez

Keton cisimlerinin asiri olusumu, büyük miktarlardaki yag asitlerinin karacigere

sevk edilmesi sonucudur. Serbest yag asitleri, keton cisimlerinin ön maddeleridir.

Fizyolojik kosullarda, örnegin belli bir süre aç kalindiginda yag asitleri adipöz dokudan

mobilize edilir ve karacigerde yikilarak (β oksidasyon) enerji olusturur. Buna karsilik,

günleri içine alan daha uzun süreli açlikta ve insülin yetersizliginde (akut

dekompansasyon göstermis olan sekerli diyabette), lipoliz süreci patolojik boyut

kazanir.

Karacigerde yag asitlerinin oksidasyonu sirasinda olusan asetil-KoA, Krebs

siklusunda tamamen kullanilamaz. Çünkü, bir yandan asetil-KoA molekülleri Krebs

siklusuna asiri ölçülerde arz edilirken diger yandan bu siklusun hizi azalmistir. Bu iki

olayin gelismesinde asil sebep insülin eksikligidir; daha önceki bahislerde açiklandigi

gibi, insülin eksikligi hem lipolizin artmasina yol açarak karacigere bol miktarda serbest

10

yag asidi akisina, dolayisiyle bol miktarda asetil-KoA olusumuna, hem de glikoz

kullanimini (glikoliz) azaltip glikoneogenezi hizlandirarak Krebs siklusuna daha az

sayida pirüvat (okzaloasetat) molekülünün ulasmasina sebep olur.

Patolojik lipolizin sebep oldugu asiri serbest yag asidi birikiminin hizlandirdigi

yag asidi β-oksidasyonu sonucu olusan büyük sayidaki asetil-KoA, esasen hizi azalmis

Krebs siklusunda kullanilamaz ve ikiser ikiser “kondanse“ olarak, yani birleserek,

“keton cismi” adini verdigimiz maddelere dönüsür.

Keton cisimleri “asetoasetat”, “β-hidroksibütirat” ve “aseton” dan ibarettir.

Keton cisimlerinin üçüncüsü aseton, asetoasetat’tan dekarboksilasyon yolu ile

olusmakta ve uçucu (volatil) özelligi nedeniyle hastanin soluk havasinda ve idrarinda,

kendine has çürük elma kokusu ile fark edilebilir.

Ilk ikisi birer ketoasit olan asetoasetat, β-hidroksibütirat, asiri miktarlarda

üretildiginde, vücut sivilarindaki yogunluklari artmakta ve bireyin hayatini tehdit eden

tehlikeli asit-baz dengesizligine (asidoz) yol açmaktadir.

2.1.6 Patolojik Lipoliz Ve Ketogenez Süreçlerinin Fizyopatolojik Temelleri

Insüline ihtiyaci

olan her diyabetikte ve

uzamis açlik esnasinda

gözlemlendigi gibi, iç

ortamdaki insülinin

mutlak yoklugu kisa

sürede bireyin yasamini

tehdit eden diyabetik

ketoasidoza sebep

olmaktadir. Bu

durumun dikkat çekici

ilk isareti, serbest yag

asitleri artisina eslik

eden agir hiperglisemidir; bu biyokimyasal tabloyu kisa bir süre sonra kanda

asetoasetik asit ve β-hidroksibütirik asit artisi izler. Nitekim, uzun süre aç birakilmis

Sekil 2.4 . Bir diyabetik hastadaki yag ve karaciger hücresi arasindaki lipit alis -verisinde plazmadaki insülin/glükagon oranlarinin rolünü gösteren sema. Glükagonun fazlaligi, lipolize sebep olarak serbest yag asitlerinin hepatositte keton cisimlerine dönüsüm oranlarini artirmaktadir (Büyükdevrim A.S, Demiroglu C. Diyabetik hastalarda Akut Metabolik Çöküntü Sendromu T. C. Kadir Has Üniversitesi Tip Fakültesi Yayinlari 1. Baski Istanbul 1999)

11

deney hayvanlarinin idrarinda trigliseridleri mobilize eden maddeyi (leri) izole etmek

basarildi ve böylece, lipoliz sürecinin önemi belgelenmis oldu. Her ne kadar ketozis

insülin yetersizligi ile baslamaktaysa da, bu bozukluk, glükagon katekolaminler ve

kortizol gibi “stres hormonlari”nin da asiri salgilanmalari ile siddetlenmektedir.

Ketogenezin hizlanmasinda olaylar söyle gelismektedir: Evvela, plazmada insülin

düzeyi alçalir ve bu sirada stress hormonlari patolojik düzeylere dogru yükselir. Bu

durum, insülin/glükagon oraninin düsmesine, adipoz dokudan trigliserid’lerin

mobilize edilerek asiri miktardaki yag asidlerinin (patolojik lipoliz) karacigere akin

etmesine yol açar (Çizelge 2.3 ve Sekil 2.4)

Çesitli fizyolojik ve patolojik durumlarda, molekül sayisi esas alinarak insülin/

glükagon orani hesaplandiginda

önemli farkliliklar saptandi.

Örnegin, dengeli beslenen saglikli

bireylerde bu oran 3.8 olarak

hesaplanmistir; açlikta bu oran 0.4 e

kadar alçalmakta ve karbonhidrat

kisitlanmasinda 1.8 e inmektedir. Bu

kosullarda, beyin dokusu hariç, hemen

bütün dokularda glikoz kullanimi en az

düzeylere dogru alçalmaktadir. Buna

karsilik glikoz infüzyonu uygulanarak

sürekli hiperglisemi olusturulan saglikli

bireylerde bu oranin 16.0 gibi çok

yüksek degerlere çiktigi

gözlemlenmektedir. Çizelge 2.3 de farkli

metabolik durumlarda insülin/glükagon

oranlari verilmistir.

Plazmada insülin düzeyinin azalip

glükagonun artmasi ile ortaya çikan bu

durum hepatosit membraninda adenozin

3′,5′-monofosfat (cAMP) düzeyinin

Sekil 2.5 . Insülin yetersizligi ile birlikte glükagon fazlaliginin sebep oldugu hizlanmis ketogenez sürecinin moleküler açiklamasi. Bu iki hormonun belirtilen özellikleri, gerçekte adipositteki lipolizi ve hepotositte yag asitlerinin β-oksidasyonunu; böylece, ketogenez için gerekli substrat akimini hizlandirmaktadir. (Büyükdevrim A.S, Demiroglu C. Diyabetik hastalarda Akut Metabolik Çöküntü Sendromu T. C. Kadir Has Üniversitesi Tip Fakültesi Yayinlari 1. Baski Istanbul 1999)

Çizelge2.3 Farkli metabolik durumlarda Insülin/Glükagon Oranlari

Metabolik durum I/G orani

Açlik hali

Düsük karbonhidtatli diyet

Dengeli ve yeterli beslenme

Glükoz infüzyonu

0,4

1,8

3,8

16,0

12

artisina sebep olmakta; böylece, malonil-KoA sentezi baskilanip karnitin

açiltrensferaz I aktivitesi artmaktadir. Bu degisim, aktive edilmis yag asitlerinin

büyük ölçülerde keton cisimlerine dönüsümünü hizlandirmaktadir (Sekil 2.5 ve

Çizelge2.3).

Tip 1 diyabette, insüline bagli pozitif feedback halkasi ortadan kalktigi için insülin

karsiti hormonlar hepatik keton üretimini azami miktarina çikaracak sekilde, plazma

serbest yag asidi düzeylerini fizyolojik sinirlarinin (0.4-0.7 mM/l) hemen hemen 3-5

kati yükselmektedir. Çizelge 2.4 deaçlikta ve sekerli diyabette keton cisimlerinin

durumu görülmektedir.

Insan plazmasinda iki

yakit maddesi dolasmaktadir;

bunlar glikoz ve yag asitleridir

ve hücre içinde, ayni sira ile

glikojen ve trigliserid seklinde

depo edilmislerdir. En büyük

glikojen deposu iskelet kas

dokusu olup kisiden kisiye

degismekle birlikte, 875 ile 1750 gr kadar oldugu hesaplanmistir. Oranlar Çizelge 2.5 de

yer almaktadir. Ancak kas glikojeni kendi hücresi disinda enerji kaynagi olarak

Çizelge 2.4 Açlikta ve sekerli diyabette keton cisimlerinin üretimi,kullanimi ve atilimi Üretim= Kullanim+Atilim Ketogenez Hizi (gr/gün) Kullanim (oksidasyon) hizi (gr/gün) Idrarla atilim (gr/gün) atilim Durum Karaciger Beyin Böbrek Kalp Kasi Iskelet Kasi Toplam Böbrek Kisa Açlik 115 20 ** 3-5*** 34 110 2.5 Uzun Açlik 130 40 31 3-5 14 110 14.0 Diyabet**** 131 30-40 20*** 3-5*** 5*** 50-70 24.0 **Tayin edilmemistir ***Tahmini degerler ****Yetersiz tedavi altindaki

Çizelge 2-5 Iskelet Kasinin Kimyasal Içerigi*

Proteinler Glikojen Kreatin fosfat ve serbest kreatin Adenozin fosfat’lar Diger fosfatli ürünler * Iskelet kasi vücut agirliginin yaklasik % 50 si kadardir

% 80 % 2.5- 5.0 % 2.0-3.0 % 1.0-1.0 % 1.0

13

kullanilamaz; çünkü, kas hücresi glukozun hücre disina çikisini saglayacak olan glukoz-

6-fosfataz enziminden yoksundur.

Glukoz-6-fosfataz enzimi hücre ile hücreler arasi ortam arasinda glikoz

hareketlerinin gerekli oldugu organlarda, örnegin karacigerde, ince barsak epitel

hücresinde ve böbrek tubulus epitel hücresinde mevcuttur. Bu kontrol mekanizmasini

kas içi akut enerji ihtiyacinin saglanmasinda bir savunma araci gibi kabul etmek

gerekir1,2,4-6.

2.2 Diyabetin Hayvan Modellemesi STZ [2-deoxy-2-(3-methyl-3-nitrosourea) 1- D - glucopyranose] '

Streptomyces achromogene' den üretilen genis spektrumlu bir antibiyotiktir. STZ ilk kez

bu organizmadan potansiyel antibiyotiklerin testi edilirken Upjohn laboratuarlari

tarafindan ortaya çikarilmistir. STZ nin kimyasal yapisi onun sitotoksik hareketi

baslattigi düsünülen yüksek reaktif nitrosourea zincirli bir glikoz molekülü içerir.

Glukoz parçasi (kismi) pankreatik ß-hücrelerine bu ajani yöneltir ve bu kisim membran

reseptörüne baglandiginda yapisal hasar yaratir.5 Deneysel diyabet çalismak isteyen

arastiricilar ya STZ ya da alloksan adi verilen baska bir kimyasal ajani da tercih

edebilirler.

Intraselüler seviyede üç büyük faktör sürekli ß-hücrelerinin ölümünden

sorumlu tutulurlar:

(1) Metilasyonun islevi

(2) Serbest radikal olusumu

(3) Nitrik oksid üretimi

Metilasyon: STZ nin sagliga zararli etkileri nitrouso kisminin

dekompozisyonundan biçim alan oldukça yüksek reaktif karbonium iyonlarinin ( +3CH )

üretiminden meydana gelir. +3CH iyonlari DNA da kirilmalara neden olur, bunu da

hücre tamir mekanizmasinin bir bölümü olarak nükleer enzim poli (ADP-riboz)

sentatazin aktivasyonunu etkileyerek yapar. Hücresel pridin nükleotidler gibi, özellikle

NAD+ nükleer enzimler için substrat olarak kullanilir, NAD+deki azalma 20 dakika

içinde olusur. Bu etkide beklenmedik ve irreversible NAD+ tükenmesi NAD+ ye bagimli

enerjinin ve protein sentezinin durmasina yol açar, en sonunda hücrelerin ölümü

gerçeklesir. Poli (ADP-riboz) sentatazin 3-aminobenzamid ve nikotinamid gibi ajanlarla

14

inhibisyonu NAD+ tüketilmesinden ß-hücrelerini korudugu bilinir ve STZ

uygulanmasindan sonra hücre ölür.

Serbest radikaller: STZ etkilerinde serbest radikallerin rolü de arastirilmistir.

Hidrojen peroksit STZ nin in vitro ve in vivo uygulamalari üzerine pankreatik

adaciklarda üretildigi gösterilmistir. Üstelik süperoksid dismutaz, bir serbest radikal

tüketicisi, STZ nin diyabetojenik özelliklerine karsi bazi koruma sagladigi

gösterilmistir. Oksidatif stresin STZ toksisitesinin belirleyiciliginde önemli bir rol

oynadigi sonucuna varilmistir.

Nitrik oksit : NO içerigi kullanilarak STZ´nin diyabetonejik etkisinin nasil

oldugunu açiklamak içinde mümkün olan bir mekanizma önerilmistir. STZ ´den NO

üretimine yol açan tam dogru bir metabolik proses net degildir fakat bu proses STZ nin

kendiliginden etkisini yitirmesini içerebilir. Mekanizma her ne olursa olsun STZ nin

üretimine yol açtigi NO ß-hücrelerine dogru sitotoksik oldugu büyük ölçüde

bilinmektedir.

Son zamanlarda, STZ nin hareket mekanizmasini açiklamak için

bütünlesmis bir hipotez önerilmistir. STZ, süperoksidin üretimi yoluyla peroksinitrit

üretir daha sonra bu NO ve hidroksil radikallere ayrilir, bundan dolayi ß-hücre DNA

sinin zarar görmesine ve hücrelerin apoptosizine yol açar. Mekanizma içerigi her ne

olursa olsun nüklear ve mitokondrial DNA, nüklear poli (ADP-riboz) sentetaz

kullanarak kesme-tamir islemi ile daha sonra tamir edilir. Gerçekten bu enzimin

aktivitesi, STZ enjeksiyonun 10 dakika içerisinde anlamli bir sekilde artar. Poli (ADP-

riboz) sentetaz DNA’yi tamir etmek için gerekli olan ADP-riboz ünitelerini üretmek

için bir substrat olarak NDA kullanir, bundan dolayi intrasellüler NAD seviyesi azalir

ve ya tükenir. Intrasellüler NAD konsantrasyonundaki azalma onun prekürsörlerinin

alimindaki azalmanin da bir sonucu olabilir.

Bunlara ek olarak ß-hücreleri üzerine STZ' nin etkileri, bu ajanin ayni

zamanda çoklu düsük dozlarinin diyabeti indüklemek için kullanilmistir. STZ' nin çoklu

düsük doz enjeksiyonundan sonra STZ toksisitesi nedeniyle adacik hücrelerinin

dejenerasyonu bir inflamator cevap baslattigi öne sürülmüstür, ki bu sekilde

mononükleer hücreler kan dolasimindan dokuya göç ederler, makrofajlarda

farklilasirlar. Bu hücreler ß-hücrelerini fagosit ederler, bu nedenle sitokimyasal

mediyatörler salinir. Sonuç olarak lemfositik infiltrasyon meydana gelir.

15

ß-hücreleri seçilerek yukarida anlatilan fetal olaylarin niçin meydana geldigini

açiklamak için birkaç mekanizma postule edilmistir. Bunlar (1) ß-hücre membranlari

için STZ’in yüksek afinitesi, (2) Özellikle oksidatif etkilesim için hassas ß-hücre

membranlarina yönelen tek SH gruplari, (3) Serbest radikaller için ß-hücrelerinin düsük

kapasitesi, ve (4) diger dokularla karsilastirildiginda adaciklar için düsük NAD+/DNA

orani3.

STZ ile indüklenmis diyabetin, iskelet ve kalp kasinin kontraktil

özellikleri morfolojisi ve biyokimyasi üzerine etkileri derindir: Amino asid transportu

azalir, Na+-K+-ATP az aktivitesi baskilanir, sarkolemaya ait pompa yogunlugu azalir,

Proteolizisinin arttirilmasi ile protein sentezinin azalmasina eslik eder. Ultrastrüktürel

seviyede ise, mitokondrial kristalar azalir, yavas oksidatif liflerde (SO) lipid birikir,

hizli glikolitik liflerdeki T tübül ve sarkoplazmik retikulum hasarlanir. Histokimyasal

çalismalar göstermistir ki; diyabet farkli lif tiplerini ve kasilabilir özellikleri farkli

etkilemektedir. Yavas kas olan soleusda kas gerimi ve yari gevseme zamani diyabetli

siçanlarda uzamistir. Oysaki hizli kasilabilen extonsor digitorum longus (EDL)

diyabetten etkilenmemistir fakat insülinle tedavi edilmis tetanik uyari ile uyarilmis

gerimde bir azalma vardir 4-6.

Bu çalismalara göre, siddetli diyabet sartlarinda soleus (SOL baskin olarak

yavas-sarsi) kasinin kasilma ve gevseme süreleri artmis fakat, kas sarsi genligini

etkilememistir ve extensor digitorum longus (EDL baskin olarak hizli-sarsi) kasinin

tetanik gerimi azalmistir temporal (zamansal) parametreler etkilenmemistir.

Diyabetli SOL ve EDL kaslarinin kontraktil aktivitelerinde ki degisiklikler bir

veya birkaç hücresel degisimler için ikincil olabilir. Bu hücresel degisimler lif tipine

iliskin durumlarda meydana geldigi gösterilmistir (örnegin; sarkolemmanin Ca+ u

kullanma yetenegi bozulur, EDL kasinin membran depolarizasyonu artar, intrasellüler

H+ veya ATP konsantrasyonu azalir). Hipoinsülineminin sonuçlari iskelet kasi üzerine

direkt yada indirekt pek çok etkisi mevcuttur. Kas kitlesi içindeki glikolitik enzimlerin

sayisi ve aktivitesi azalir ve pirüvat dehidrogenazin multifosforilasyonu prüvat

oksidasyonunu azaltir. Bazi çalismalar, intramüsküler metabolizmasinda, yüksek enerji

fosfat konsantrasyonunda ve intrasellüler pH’ da degisiklikler oldugunu bildirmislerdir.

Bu degisikliklerin siddeti kas lif kompozisyonuna bagli olabilir. Bunlara ek olarak

plazma membran kompozisyonunun degismesi nedeniyle transmembran substrat ve

16

iyonik akimlar dramatik bir biçimde degisebilir. Yapilan çalismalar glukoz

transportunun yüksek konsantrasyonundaki yag asidi ve keton cisimciklerinden

etkilendigini göstermistir.

Normal sartlar altinda, iskelet kasi laktat dolasimi için ana kaynaktir, kalp

kasinin tersine net laktat salinimindan anlasilir. Bununla birlikte diyabet ve obesite gibi

patolojik sartlar alinda laktat metabolizmasi degisir7,8,15-20.

2.2 Manyetik Alan

Orsted 1820 yilinda, içinden akim geçen telin etrafinda bir manyetik alan

olustugunu ve alan içine konmus bir pusulanin yön degistirdigini gözlemistir. Bir tel

çok sayida bükülerek adina kangal (coil) dedigimiz düzenekler olusturulur. Bu

düzenegin ortasindaki bosluga emir bir çekirdek konulursa, akimin manyetik alan

etkileri saptanir. Elektrik yüklü bir çubuk nasil çevresinde bir alan olusturuyorsa,

içinden akim geçen bir tel veya bir miknatis da çevresinde bir manyetik alan olusturur.

B manyetik alan siddetinin birimi SI birim sisteminde tesla (T) ve CGS birim

sisteminde gauss (G) tur. 1T=104 G tur.

B manyetik alan vektörü kendi alan çizgilerine su sekilde baglidir:

1. Manyetik alan çizgilerinin herhangi bir noktadaki tegetinin yönü, o

noktadaki manyetik alan vektörü B in yönünü verir.

2. Manyetik alan vektörünün büyüklügü birim kesitten geçen manyetik

alan çizgilerinin sayisi ile dogru orantilidir. Alan çizgilerinin sik

oldugu yerlerde B siddetli, seyrek oldugu yerlerde zayiftir.

Bir iletken üzerinden geçen elektrik akiminin iletken etrafinda olusturdugu

eletromanyetik alanin siddeti zamanla degisiyorsa AC (alternative current) manyetik

alan denir21.

Selenoidin Manyetik Alan Siddeti: Içinden i akimi geçen ve bir helis boyunca

sik olarak sarilmis düzenege selenoid denir (Sekil 2.6). Selenoidde olusan toplam

manyetik alan, sarimlarin tek tek olusturduklari manyetik alanlarin vektörel toplamina

esittir. Sarimlardan yeterince uzakta bulunan noktalardaki B manyetik alan selenoidin

eksenine paraleldir.

17

2.4 Modülasyonlu Manyetik Alanin Biyolojik etkileri

Degisken manyetik alana maruz kalan insanda, vücut içi moleküllerin elektriksel

olarak yüklü olmalari nedeniyle elektrik akimlarinin olustugu görülür (Sekil 2.7).

Örnegin; 3 T/s lik bir manyetik alan, insan basi çevresinde 30 µA/m2 lik bir akim

yogunlugu meydana getirir. Indüklenmis elektrik akim yogunlugu hücresel seviyede

etkilidir. Tüm vücut degisken manyetik alan etkisinde kaldiginda asagida belirtilen

sinirlar dahilinde vücutta bazi degisikliklerin oldugu bildirilmektedir.

A) 50/60 Hz’ de 0.5-5 mT üzerindeki manyetik alan veya 3 Hz’de 10-100 mT’lik

manyetik alanin vücut içinde olusturdugu 1-10 mA/m2 lik akim yogunlugu ikinci

derecede biyolojiksel etkiler meydana getirir.

B) 50/60 Hz’ de 0.5-5 mT üzerindeki manyetik alan veya 3 Hz’de 100-1000 mT’lik

manyetik alanin vücut içinde olusturdugu 10-100 mA/m2 lik akim yogunlugu,

görmeyi içeren dokular ve sinir sisteminde tedavi edici etkileri vardir. Ayrica

kemik kirigini yeniden daha hizli birlestirilmesinde rol oynar.

C) 50/60 Hz’ de 50-500 mT üzerindeki manyetik alan veya 3 Hz’de 1-10 T’lik

manyetik alanin vücut içinde olusturdugu 100-1000 mA/m2 lik akim yogunlugu,

uyarilabilir dokulari stimüle etmektedir.

D) 50/60 Hz’ de 500 mT dan büyük alan veya 3 Hz’de 10 T’lik manyetik alanin

vücut içinde olusturdugu 1000 mA/m2 lik akim, extrasistoller, ventriküler

fibrilasyon ve akut saglik riski meydana getirmektedir.

Sekil 2.6: Alternatif güç kaynagi ve zaman rölesi kullanilarak selenoid içinde

meydana getirilen modülasyonlu manyetik alanin semasi ve manyetik alan siddetini

hesaplamakta kullanilan denklem (i= selenoidden geçen akim siddeti, amp, L=

Selenoidin uzunlugu, N= selenoidin sarim sayisi, R=selenoidin yariçapi)

18

ELF alanlarin hücreler üzerinde muhtemel etki mekanizmalari Sekil 2.7 deki semada

gösterilmistir22-24.

2.5 Iskelet Kasinin uyarilmasi ve kasilmasi

2.5.1 Iskelet kasinin uyarilmasi: Iskelet kas lifleri omuriliginin ön boynuzunun

büyük motor nöronlarindan baslayan büyük miyelinli sinir lifleri ile inerve edilir. Her

sinir lifi normalde birkaç kez dallanir ve üç ile birkaç bin iskelet kas lifini uyarir. Sinir

ucu, kas lifiyle lifin ortasina yakin bir yerde, sinir kas-kavsagi denen bir baglanti yapar

ve aksiyon potansiyeli kas lifinin uçlarina dogru iki yönde yayilir. Sekil 2.8 büyük

miyelinli sinir lifi ile iskelet kas lifi arasindaki sinir-kas kavsagini göstermektedir. Sinir

lifi uç kisminda terminal dallara ayrilir ve kas lifinin içine dogru girer, fakat lifin

plazma membraninin disinda kalirlar. Bu yapinin tamamina motor son plak denir. Bu

yapi, kendisini etraftaki sivilardan ayiran bir veya daha fazla Schwann hücresi ile

çevrilmistir. Akson terminalinde bulunan çok sayida mitokondri baslica eksitatör bir

transmitter olan asetilkolinin sentezi için gerekli enerjiyi saglar. Asetilkolin kas lifini

uyarir. Asetilkolin sinir terminalinin sitoplazmasinda sentezlenir fakat hizla bir çok

küçük sinaptik veziküle absorbe edilir, bir son plak terminalinde normalde yaklasik

300000 adet vezikül vardir. Bazal laminanin matriksine tutunmus olan çok miktarda

asetilkolinasteraz enzimi asetilkolini yikar.

Sekil 2.7 ELF in hücreler üzerindeki muhtemel etki mekanizmalari (Tenforde T.S. and Kaune W.T. Interection of extremely low frequency electric and magnetic fields with humans. Healty Physics. 1987. 53:585-606)

19

Bir sinir uyarisi sinir-kas kavsagina ulastiginda, asetilkolin

nörotransmiterinin salinimini tetikler. Asetilkolin vezikülleri sinir membrani ile

kaynasir ve içerigini sinaptik araliga bosaltir. Asetilkolin molekülleri difüzyonla

sarkolemma da yerlesik olan asetilkolin reseptörlerine baglanirlar. Asetilkolin

reseptörleri 2 a 1ß 1?, 1d alt ünitelerinden olusur ve sarkolemmayi boydan boya geçer.

Asetilkolin moleküllerinin reseptörlerine baglandiginda sarkolemmanin Na+ ve K+ a

geçirgenligi artar ve impuls yani aksiyon potansiyel kas membraninda yayilmaya

baslar. Bu impuls sarkolemma ve devami niteliginde T tübülleri boyunca iletilir. Sekil

2. 9,10 da Sarkolemma devaminda T tübülü ve hemen yaninda sarkoplazmik

retikulumun yerlesimini gösteren diyagram görülmektedir. Impuls yani kas aksiyon

potansiyeli T tübülü boyunca ilerler,

Sekil 2.8. Motor son plagin görüntüsü. Bir akson terminali ile kas lifi membrani arasindaki birlesme noktasini göstermektedir. (G.A Thibodeau, K. T. Patton Anatomy and Physiology. St. Louis, USA: Ikinci Basim.)

20

dihidropiridin reseptörlerini diger bir ismiyle voltaj kapili kalsiyum kanallarinin

açilmasini ve konsantrasyon gradyenti ile içeri bir miktar Ca2+ iyonlarinin girmesini ve

bu durumun da sarkoplazmik retikulum da yerlesik durumda olan riyanodin

reseptörlerinden depo Ca2+ un salinmasini saglar. Sekil 2.11 de motor nöronda baslayan

aksiyon potansiyelin SR dan Ca2+ larinin salinimina dek geçen olaylar anlatilmistir.

Sekil 2.9 Iskelet kasinda T- tübülü ve sarkoplazmik Sekil 2.10. Iskelet kasinda riyanodin ve dihidro retikulum arasindaki isleyisi sematik gösterimi. pidin reseptörlerinin membran topolojisini gös- teren diyagram. (Sekil 2-9,10 R.D. Keynes F.R.S. and D.J. Aidley Nerve and Muscle . West Nyack, USA. Üçüncü Baski)

Sekil 2.11. Iskelet kasi liflerinde uyarilmadan sonra gelisen olaylari anlatan sematik

gösterim. (G.A Thibodeau, K. T. Patton Anatomy and Physiology. St. Louis, USA: Ikinci Basim.)

21

Iskelet kasinin kasilmasi:

Iskelet kasi birbirinden bagimsiz

kas liflerinden olusmaktadir. Birçok iskelet

kasi tendonlarda baslayip biter ve kas lifleri

iki tendon ucu arasinda birbirine paralel

olarak uzanir. Bu paralel uzanti sayesinde

kas liflerinin kasilmasi ile güçleri birbirine

eklenmis olur. Iskelet kasinin

kasilabilmesinde rol oynayan iki büyük

protein miyozin ve aktindir. Miyozin kalin

filamenttir yaklasik 11 nm, aktin ise daha

ince olup yaklasik 5 nm çapindadir. Iskelet

kasinin elektron mikroskopi görüntüsünde

aydinlik bölge I bandi ve karanlik bölge A bandi olarak adlandirilmistir. Bu bandlar

miyofibriller boyunca görülürler. I bandin ortasinda koyu bir çizgi Z çizgisi yer alir A

bandin ortasinda ise daha aydinlik olarak görülen H bölgesi bu da daha aydinlik bir

kusakla yarilir ki M çizgisi görülür. Iki Z çizgisi arasindaki ünite sarkomer diye

adlandirilir. Miyozin filamenti A bandi boyunca yer alir, aktin ise Z çizgisine yapisiktir

ve A bandina dogru uzanir. Aktin filamenti tropomiyozin ve troponin proteinlerini de

içerir.

Miyozin proteini agir ve kompleks bir proteindir, alti polipeptid zincirinden

yapilidir; ikisi uzun ve agir, dördü kisa ve hafifdir. Uzun olan polipeptidle r bir çift

sarmal olusturmak üzere birbiri etrafina spiral olarak sarilir. Bu zincirlerden her birinin

bir ucu kivrilarak miyozin basi denen globüler polipepdtid yapiyi meydana getirir.

Dolayisiyla, çift sarmal miyozin molekülünün bir ucunda yan yana uzanan iki serbest

bas vardir, sarmalin devam eden kismina kuyruk denir. Ikisi bir basa ait olmak üzere,

dört hafif zincirde miyozin basinin kisimlaridir. Bu hafif zincirler kas kasilmasi

sirasinda basin fonksiyonunu kontrol etmeye yardim eder. Miyozin basinin kas

kasilmasi için önemli olan diger bir özelligi ATPaz enzimi olarak fonksiyon görmesidir.

Bu özellik basin ATP yi yikmasini ve ATP nin yüksek enerjili fosfat baglarindan elde

edilen enerjiyi kasilma islemini enerjilendirmek için kullanmasini saglar.

Sekil 2. 12 Aktin ve miyozin

filamentleri. (G.A Thibodeau, K. T. Patton Anatomy and Physiology. St. Louis, USA: Ikinci Basim.)

22

Aktin filamenti üç protein komponentinden olusmustur; aktin, tropomiyozin ve

troponin. Aktin filamentinin belkemigi ip seklinde çift-sarmal F-aktin protein

molekülüdür. Iki iplik miyozin molekülündekine benzer sekilde sarmal yapar, fakat her

70 nm de tam bir dönüs yaptigi görülür. Çift F-aktin sarmalindaki ipliklerden her biri G-

aktin moleküllerinden olusmustur. Her G-aktin molekülüne bir ADP molekülü

tutunmustur. Çift sarmalin iki F-aktin ipligi üzerindeki aktif bölgeler, aktin flamenti

boyunca yaklasik her 2.7 nm de bir aktif bölge bulunacak sekilde yerlesmistir.

Tropomiyozin moleküller ise F-aktin iplikleri ile zayif bir sekilde birlesmis ve F-aktin

sarmalinin kenarlari etrafina spiral olarak sarilmistir. Dinlenim durumunda

tropomiyozin moleküllerinin aktin ipliklerinin aktif bölgelerini kapattigi, dolayisiyla

aktin ile miyozin arasinda kasilmaya neden olacak çekimi engeller. Bir diger aktinde yer

alan protein troponindir. Troponin tropomiyozin molekülünün bir ucuna tutunmustur.

Troponin üç alt birimden olusur bunlar; 1-troponin I aktin için, 2- troponin T

tropomiyozin için, 3- troponin C ise Ca2+ için kuvvetli afineteye sahiptir (Sekil 2.13).

Aktin filamenti

sarkoplazmik retikulumdan

salinan Ca2+ konsantrasyonu 10-

6 M a ulastiginda miyozin

filamentinin çapraz köprü

baslari aktin filamentinin aktif

bölgelerine çekilir ve böylece

aktin miyozin üzerinden

kaymis olur ve sarkomer boyu

kisalir buna kasilmanin

boyunca yürüme teorisi denir.

Sarkomer boyunun kisalmasi

sirasinda kas kuvveti olusur.

Ca2+ ‘ un serbestlemesinden

kisa bir süre sonra,

sarkoplazmik retikulumun

Sekil 2. 13 Iskelet kasinin kasilmasi da kasilma ve

gevseme olaylar dizgesi. (G.A Thibodeau, K. T. Patton Anatomy and Physiology. St. Louis, USA: Ikinci Basim.)

23

longitüdinal kisimlarinda aktif transport mekanizmasi, kalsiyumun tekrar retikulum

içinde toplanmasini saglar. Bu pompa Ca2+-Mg2+ ATPazidir. Kalsiyum iyonlari buradan

terminal sisternalara diffüze olur ve bir sonraki aksiyon potansiyeline kadar depolanir.

Ca2+ yogunlugu retikulum disinda yeterince azaldiktan sonra miyozin ile aktin

arasindaki kimyasal olay durur ve kas gevser. ATP burada hem kasilma hemde gevseme

için gerekli olan enerjiyi saglamaktadir. Sekil 2.14 de uyariya karsi kasin verdigi

yanitlar görülmektedir.

Tek bir aksiyon potansiyeli kisa

süreli bir kasilmayi takip eden gevsemeye

neden olur. Bu olaya kas sarsi denir. Tekrar

edilen uyarilmaya karsi kasta meydana

gelen ilk kasilmanin gevsemesi baslamadan

tekrarlanan uyarilar ilk kasilmaya

katilmayan diger kasilma elemanlarinin da

aktivasyonuna neden olarak önceden

meydana gelmis kasilmanin artmasina

neden olurlar. Bu olaya kasilmalarin

birikmesi (sumasyon) denir. Sumasyon

sirasinda meydana gelen kas gerimi kas

sarsisi sirasinda meydana gelen gerimden

daha fazladir. Uyarilarin hizli bir sekilde

tekrar edilmesinin sonucunda kasilma

elementlerinin aktivasyonu herhangi bir gevseme olmadan görülür ve sonunda sürekli

bir kasilma haline yol açar. Bu olaya tetanus (tetanik kasilma) adi verilir. Tam tetanus

sirasinda meydana gelen tetanik gerim tek bir kas sarsisi tarafindan getirilen gerimin

yaklasik 4 katidir 25-27.

Sekil 2. 14 Iskelet kasi nin çesitli

uyarilara verdigi sarsi tam olmayan tetanus ve tam tetanus egrileri. (G.A Thibodeau, K. T. Patton Anatomy and Physiology. St. Louis, USA: Ikinci Basim.)

24

2. 5. Diyafram Kasinin Özellikleri

Diyafram kasinin lif tip dagilimi yapilan histokimyasal çalismalarla

belirlenmistir. Tüm diyafram kasi % 40 tip I, %27 tip IIa, ve %34 tip IIb liflerini içerir.

2.6 Diyafram Kasinin Histolojik Karakteristigi

Tip I Lif (Yavas-oksidatif): Yavas kasilan bu lifler enerji gereksinmesini

oksidatif yol ile saglarlar. Çaplari küçüktür ve kirmizi renkli görülürler. Yavas miyozin

ATPaz izoenzim aktivitesine sahip olduklarindan kasilma ve gevseme hizlari da

yavastir. Sarkoplazmik retikulum sayilari tip 2 liflere göre daha azdir. Mitokondri sayisi

ve büyüklügü artmis olup sitrik asit siklusunda rol alan enzim miktarlari da fazladir.

Kas lifi basina düsen kapiller sayisinin fazla oldugu bu lifler, miyoglobin yönünden

zengindir. Bütün bu özellikleri nedeniyle oksidatif kapasiteleri yüksek liflerdir. Bu lifler

yorgunluga da dirençlidirler 28.

Tip II kas Lifleri(Hizli glikolitik)

Tip IIa kas lifi: Hizli kasilan bu liflerin çaplari büyüktür ve beyaz renkli

görülmektedir. Enerji gereksinmelerini anaerobik metabolizma ile karsilamalari nedeni

ile glikolitik yolla ilgili enzim sistemleri çok gelismistir. Hizli miyozin ATPaz izoenzim

aktivitesine sahiptirler. Sarkoplazmik retikulum sayilari ve kalsiyum pompalama

kapasiteleri çok yüksektir. Mitokondri sayilari, oksidatif enzim aktiviteleri, miyoglobin

içerigi ve kapiller yogunlugu düsüktür. Hizli ve kuvvetli kasilan bu lifler çabuk yorulma

egilimindedirler.

Tip IIb kas lifi: Hizli kasilan bu liflerin çaplari küçüktür ve zengin miyoglobin

içeriginden dolayi kirmizi renkli görünürler. Enerji gereksinmelerini oksidatif yolla

karsilamalari nedeni ile oksidatif kapasiteleri, mitokondri sayi ve büyüklügü kapiller

yogunlugu çok yüksektir. Ayni zamanda tip IIa liflerinde oldugu gibi sarkoplazmik

retikulum sayi ve kapasiteleri yüksektir. Miyozin ATPaz aktivitesi hizli olan bu liflerin

kasilma ve gevsemeleri de hizlidir. Yorgunluga gösterdikleri direnç açisindan

degerlendirildiklerinde tipI ve tipIIa arasinda yer alirlar 28.

25

2.6.1 Diyabetli Hayvanlarin Diyafram Kaslarinin Özellikleri

Diyabetik farelerin iskelet kaslarinda histokimyasal ve morfometrik analiz

çalismasinda tip 2a kas lifinde artis, tip 2b de azalma ve tip 1 kas lifinde de artis tesbit

edilmistir (Sekil2.15). Klueber ve

arkadaslari Tip 2a liflerinin tip 2b

liflerinden daha çabuk çevre kosullarina

adapte olabildiklerini ve tip 2b liflerinden

daha az dayanikli olduklarini

belirtmislerdir. Ayrica tip 2b lifleri daha

hizli bir biçimde tip 2a liflerinden atrofiye

ugradiklari yine ayni çalismada

belirtilmistir. Tip 1 liflerindeki artis ise

yine ayni çalismada tipki sinir kesilerinde

olan rejenerasyon ile açiklanmaktadir. Bu nedenle lif tiplerindeki bu degisiklikler

oksidatif kapasiteyi degistireceginden kasilma süresini de uzatacagini belirtmislerdir28.

2.6.2 Diyafram Kasinin Mekanik Özellikleri

Metzger ve arkadaslarinin yaptiklari bir çalismada siçan diyafram kasinin lif tip

dagilimi ve bu liflerin ait olduklari bölgelerden alinan stiplerde kasin izometrik

parametreleri çalisilmistir. Tip 1 lifi daha çok sag ventral costal bölgede, tip II a lifi

daha çok abdominal bölge sol dorsal costal da, tip II b lileri ise abdoninal taraf sag

crural bölgede daha çok bulunmaktadir. Bu bölgelerden vental-costal bölgeden alinan

stiplerin kas kuvvetleri diger bölgelerden alinanlara göre artmistir. Kasilma süreleri

degismezken gevseme süreleri uzamistir. Yine vental-costal bölgeden alinan stiplerin

kas kasilma hizlarinda ise diger bölgelerle karsilastirildiginda kasilma hizi ve gevseme

hizi artmistir 29-30.

2.7 Türev, Integral

Bazi durumlarda sinyalin zaman-voltaj degerleri yerine degisim hizlari (türev)

ve sinyal altindaki alan (integral) gibi büyüklükler gerekli olmakta ve bunlar sinyalin

kendisinden daha fazla bilgi tasimaktadir (Sekil 2.16). Örnegin sol ventrikül basinciyla

Sekil 2.15 Siçan diyafram kasinin bölgelere ayrilmis gösterimi Sayilar 1-6 sirasiyla; sag crural,sol crural, sag ve sol dorsal costal, sag ve sol ventral costal

26

(P) birlikte dP/dt’ sinin istenmesi P basinc inin degisim hizlari ve süreleri hakkinda daha

ayrintili bilgi getirmekte ve bu bilgiler kalp etkinligini tanimada ve teshiste yararli

olmaktadir.

2.7.1 Bir sinyalin türevi: Sürekli bir x(t)

sinyalin de t’ ye serbest degisken x’ e bagimli

degisken denir. Türev, degisim oraninin limit

degeridir ve bagimli degiskenin serbest

degiskene bagli degisim çabuklugunu gösterir.

Türev bir fonksiyonun bir nokta dolayinda

degisim çabuklugu veya zamansal degisim

hizi hakkinda bilgi tasidigindan, bir

fonksiyonun degisik noktalardaki türev

degerleri hesaplanarak bu fonksiyonun ansal

veya bölgesel artim veya azalim çabukluklari

hakkinda bilgi edinilebilir.

Bir egriyi türev egrisiyle birlikte incelemek,

egrinin yalnizca kendisinin incelenmesine

göre su üstünlükleri saglar;

i) Egrinin ansal veya bölgesel

degisim çabuklugu elde edilir.

ii) Zamansal degisim hizlarinin

sayisal karsilastirilmasi olanakli olur

iii) Egrinin maksimum ve minimum noktalari daha incelikle belirlenebilir.

2.7.2 Bir sinyalin integrali: Geometrik anlamda x(t) fonksiyonunun t ve t1 noktalari

arasindaki belirli integrali, altinda kalan alana karsilik gelir.

Fizik, kimya ve tipta birçok olgunun veya sinyalin türev degerleri dogrudan

ölçülebildigi ve bilindigi halde kendisi bilinmemektedir. Bu durumlarda, sinyal bilinen

türev degerinden integral alma islemi ile saptanabilir. Örnegin bir elektrik devresinde

elektrik akimi, elektrik yük miktarinin türevine esit oldugundan, ölçülen elektrik akim

Sekil 2.16 Üstteki asil egrinin türev ve integrallerini gösterimi. Günay I. Insan Extensor Digitorum Brevis kasindan kayitlanan uyarilmis kas aksiyon potansiyel egrilerinin Fourier frekans analizi, türev ve integral teknikleri ile incelenmesi (Doktora tezi). Ankara Üni. Ankara, 1981.

27

siddetinin integrali alinarak elektrik yük miktari elde edilebilir. Kas kasilmasiyla olusan

elektriksel etkinlik miktari, yani elektrik yükü, kas aksiyon potansiyellerinin integraliyle

orantilidir 31.

2.8 Diyabetik Siçan Kan biyokimyasi

Siçan serum glukoz degeri 50-135 g/dl, serum trigliserid 26-145 mg/dL, kolesterol

26-82 mg/dL dir. STZ ile indüklenmis siçanlarin glukoz degerleri 140 mg/dL den

480mg/dL ye total kolesterol degerleri 66.9 nmol/mg dan 87.4 nmol/mg ‘a trigliserid 60

mg% dan 93 mg% ye yükselmistir 32.

28

3. GEREÇ ve YÖNTEM

3.1 Denekler ve Deney Gruplari

Bu çalisma, Çukurova Üniversitesi Tip Fakültesi Biyofizik Anabilim Dali’nda

Subat 2001-Temmuz 2005 tarihleri arasinda yapilmistir. Deneyler Çukurova

Üniversitesi Tibbi Bilimler Deneysel Arastirma ve Uygulama Merkezi (TIPDAM) Etik

Kurulu Yönergesine uygun olarak gerçeklestirilmistir.

Çalismada baslangiç agirliklari 250-300 g arasinda degisen Wistar türü albino

erkek siçanlar kullanilmistir. Bu hayvanlar Çukurova Üniversitesi Tibbi Bilimler

Deneysel Arastirma ve Uygulama Merkezinden saglanmistir. Denekler arastirma

süresince çelik kafeslerde (50×34×17 cm), her kafeste en fazla 5 hayvan olacak sekilde

tutulmustur. Hayvanlar bu süre içinde istedikleri kadar su içip yem yiyebilmislerdir.

Barindirildiklari oda, 12 saat aydinlik 12 saat karanlik olacak sekilde ayarlanmistir.

Denekler önce diyabetli ve diyabetsiz olmak üzere ikiye ayrildi. Daha sonra,

diyabetsiz grup manyetik alan uygulanmamis kontrol (K) ve manyetik alan uygulanmis

(KMA) gruplar; diyabetli grup ta manyetik alan uygulanmamis (D) ve manyetik alan

uygulanmis (DMA) gruplar olarak yeniden ikiye bölünerek dört grup [Kontrol

(K;n=25), Kontrol-Manyetik Alan (KMA;n =25), Diyabet (D;n=25) ve Diyabet-

Manyetik Alan (DMA;n=25)] olusturuldu. Sekil 3.1’de görüldügü gibi, bu dört gruptan

her biri yine kendi içinde histoloji (n=5) ve kan-serum (n=20) gruplari olarak yeniden

ikiye ayrildi. Kan örnegi (5 ml) alindiktan sonra, dekapite edilen hayvanlarin, hizli bir

sekilde diyafram kasi preperatlari çikarildi ve biyomekanik kayitlarin alinmasina

geçildi33.

Sekil 3.1 Deney gruplari ve deneklerin dagilimlari görülüyor.

29

3.2 Diyabetin Olusturulmasi

Siçanlarda diyabet, 80+10 mg/kg ketamin/Xylazine anestezi kombinasyonu

altinda juguler venden 0,1 M soguk sitrat tampon solüsyonu (pH =4,5) içinde çözülmüs

streptozotosin (STZ) (S-0130 Sigma) 45 mg/kg verilerek olusturulmustur. Kontrol

grubundaki hayvanlara ise ayni hacimde 0,1 M soguk sitrat tampon enjeksiyonu

yapilmistir (Sekil 3.2 A,B,C). Enjeksiyondan sonra hayvanlar (100 W’lik tunsten telli

ampul takilmis) masa lambasi ile isitilan kafeslerde anesteziden çikincaya kadar gözlem

altinda tutulmustur. Izleyen günlerde günde bir kez kontrolden geçirilmislerdir. Tüm

hayvanlarin idrar glikoz düzeyleri streptozotosin enjeksiyonundan sonraki 48-72 saat

içinde idrar stripi kullanilarak (Glukotest–No:184047) test edilmistir. Diyabetik

gruptaki hayvanlarin idrar glukoz düzeylerinin artmadigi durumlarda, bu siçanlar deney

grubundan çikarilmistir. Denekler, enjeksiyonu izleyen dört haftalik dönemde

stabilizasyona alinmis ve izlenmistir.

3.3 Diyabetik Hayvanlarin Bakimi

Tüm deney süresince siçanlar her kafeste bes hayvan olacak sekilde

yerlestirilmislerdir. Her gün kafes temizligi yapilmistir. Haftada bir kez kilo takibi, abse

kontrolü ve genel durum degerlendirilmistir. Abse gelisen hayvanlarda eter anestezisi

altinda drenaj ve yara temizligi yapilmistir.

Hayvanlar devamli olarak %24 proteinli pelet yem ile beslendi. Bunun yani sira

haftada bir kez islatilmis, kuru ekmek de verildi. Baska ilave yem ve antibiyotik

A B C Sekil 3.2. Çalismaya alinan siçanlarin STZ verilerek diyabet, sadece sitrat tampon verilerek placebo (kontrol) gruplarinin olusturulmasina ait resimler görülmektedir.A: anestezik madde enjeksiyonu, B:sitrat tampon ve STZ enjeksiyonu, C: operasyon sonrasi siçan görülmektedir.

30

kullanilmadi. Sulari normal çesme suyu olup, sabah aksam olmak üzere günde iki kez

degistirildi. Çalisma süresince siçanlarin bulundugu odanin sicakligi 25±1 °C de ve nem

orani % 40-60 da tutuldu.

3.4. Manyetik Alan Kaynagi

Arastirmalarda alternatif manyetik alan olusturmak üzere alternatif akim

saglayan güç kaynagi ve bir adet selenoid kullanildi. Manyetik alani olusturan selenoid,

yalitkan bir madde olan fiber çatidan yapilmis olup, 400 mm boyunda 210 mm çapinda

ve silindir seklindedir. Bu silindir

üzerine 1,4 mm kalinliginda

yalitilmis bakir telden 1400 sarim

sarildi. Bu sekilde yapilan selenoid,

çikis voltaji degistirilebilen güç

kaynagina baglandi. Uygulamada,

yönleri kuzey-güney dogrultusunda

olan 5.0 mT siddetinde, 50 Hz

frekansli manyetik alan kullanildi.

Selenoid, içinde siçanlarin

bulundugu pleksiglas kutu ve

manyetik alan uygulama protokolü

Sekil 3.3’te sematik olarak

gösterilmistir.

3.5 Manyetik Alan Ölçme

Aleti

Manyetik alan PHYWE

Marka Digital Teslametre ile

axial Hall probe kullanilarak

ölçüldü (Sekil 3.4). Alet 10-5–2

T arasinda, DC ve AC

(50 Hz-5 kHz)

Sekil 3.3 Siçanlarin modülasyonlu manyetik alana yerlestirilmelerinin sematik olarak gösterilmistir. Altta 30 dakika uygulama ve 15 dakika susma süresiyle 135 dakika süresince siçanlarin etkisinde kaldiklari manyetik alanin biçimi gösterilmektedir.

Sekil 3.4 Manyetik alan ölçme aleti ve selenoid içi alan ölçümü

31

manyetik ölçümünde kullanilabilmektedir. Ölçek birimi 10-5 T = 10-2 mT = 0,1 G

oldugundan, manyetik alan uygulama yerindeki yerin manyetik alanini da ölçebildik ve

yaklasik 0,35 G olarak bulduk.

3.6 Manyetik alan Uygulanmasi ve Sham Grubu

Manyetik alan siddeti, PHYWE marka digital teslametre ile ölçüldü. Deney

hayvanlari, manyetik alan uygulanmak üzere, 3 mm kalinliginda seffaf pleksiglastan

yapilmis ve her biri 5 adet siçan barindirabilen özel kafeslere (400×170×130 mm)

yerlestirildiler. Her grup bir ay süreyle günde, ayni saatlerde 165 dakika boyunca

modülasyonlu manyetik alana maruz birakildi. Siçanlarin manyetik alana maruz

birakilmasi esnasinda selenoidin sicakligi sik sik ölçülerek 25±1 ºC de tutuldu.

Manyetik alan uygulanmayan grup, yani Sham veya Kontrol grubu, aralarinda 3

metre mesafe olup, topraklanmis metal bir ekranla birbirinden ayrilmis ayni odada,

manyetik alan uygulanmis siçanlar gibi, her gün ayni saatlerde, ayni sürelerde, ayni

pleksiglas kutuda, selonoid benzeri bir silindir içinde tutuldular.

3.7 Diyafram Örneklerinin Alinmasi

Kontrol (sham), manyetik alan uygulanmis kontrol, diyabetli ve manyetik alan

uygulanmis diyabetli gruplarini olusturan deney hayvanlarindan diyafram

preperatlarinin diseksiyonu, WLM Perry ve RA .Chapman tarafindan önerilen yöntemle

yapildi. Siçanlarin diyafram

kaslarinin ventral–kostal

bölgelerinden 0,053±0,006 g

agirliginda ve 1,7±0,1 cm

uzunlugunda kas seritleri

çikarildi33.

Deneylerde her bir

gruptan 7 siçan kullanildi ve

her bir siçan diyaframindan

üç serit elde edildi.

Sekil 3.5. Biyomekanik parametreler ölçüm sistemi

32

3.8 Biyomekanik Kayit ve Gözlem Sistemi

Diyafram kasinin uyarilmasi ve kasilmalarin kayitlanmasinda Hitachi marka

VC-6523 digital storage ossiloskop, Harvard marka 50-2153 model arastirma organ

banyosu, Harvard 6002 stimülatör ve May ST95PT stimülatör, Harvard Izometrik

Transducer Type D1 50 gram, Harvard Universal ossillograf ve Transducer interface

kullanildi. Kayit ve gözlem sisteminin fotografi Sekil 3.5 ve sematik diyagrami Sekil

3.6’da gösterilmistir.

Dijital storaj osiloskoba kayitlanmis egriler seri seri kablo (RS232C) ile

bilgisayara aktarildi ve Quick Basic’te hazirlanan (BISIP ver. 2.0) program ile analiz

edildi. Bütün kayitlar sayisal olarak elektronik ortamda saklandi34.

3.9 Çözeltiler

Deneyler sirasinda izole diyafram kaslarinin içinde barindirildigi Krebs çözeltisi

yaninda, kontrol grubu hayvanlara enjekte edilen Sitrat tamponu ve siçanlari diyabetli

hale getirmek için streptozotocin (STZ) kullanildi. Histoloji çalismalarinda kullanilan

çözeltiler ilgili bölümde anlatilmistir.

Kreb’s çözeltisi: NaCl: 118mM, KCl:4.69mM, MgSO4:0.6mM,

KH2PO4:1.17mM, Glikoz:11.1mM, NaHCO3:25.0mM, CaCl2 :2.5mM .

Sekil 3.6 Biyomekanik parametrelerin kayitlama teknigi

33

Kimyasal maddelerin hepsi Sigma ve Merck marka olup analar kalitededir.

Çözeltiler bidistile su ile hazirlandilar ve bütün çözeltiler % 95O2-%5 CO2 ile

gazlandirildi. Çözeltilerin pH’lari 7,4 olarak ayarlandi. pHlarin ayarlanmasinda yeterli

miktarlarda tris veya HCl kullanildi.

Sitrat tamponu: 0,1 M’lik sitrat tamponu, 0,1 M sitrik asit ile trisodyumsitrat

karistirilarak elde edilir. Karisimin pH 4,5’tur. Siçanlara enjekte edilmeden önce

karisim steril edildi.

Streptozotosin (STZ): Steril edilmis sitrat tamponu içinde çözülerek hazirlandi.

3.10 Biyomekanik Parametrelerin ölçülmesi

Arastirmada agirliklari 250-300 g arasinda degisen Wistar Albinos türü erkek

siçanlar kullanildi. Servikal dislokasyon ile öldürülen deney hayvanindan daha önce

tarif edilen yönteme göre diyafram

kas preparati hazirlandi. Preparat

platin elektrotlar arasina uygun

sekilde yerlestirildi ve banyo

sicakligi 28°C ta sabit tutulan ve

Krebs çözeltisi içeren izole organ

banyosuna asildi. Banyo sivisi

devamli %95O2-%5CO2 gaz karisimi

ile gazlandirildi. Kontrol, MA,

Diyabetli ve Diyabetlilerin manyetik

alana maruz birakilan gruplarina ait

diyafram kasi stripleri, banyo sivisi devamli %95 O2-%5 CO2 gaz karisimi ile

gazlandirildi. Uyariya verilen kas cevaplari izometrik kuvvet transduseri araciligi ile

dijital storage osiloskopta hafizaya alindi, oradan da seri kablo (RS232C) ile bilgisayara

aktarildi ve Quick Basic’te hazirlanan (BISIP ver. 2.0) program ile sarsi parametreleri

ve türev degerleri belirlendi34.

Sekil 3.7 Izometrik sarsi parametreleri egrileri

34

Her gruptaki diyafram stripleri önce

tek supramaksimal kare pulslarla direkt

uyarilarak izometrik sarsi kasilmalari

kaydedildi (Sekil 3.7). Bilgisayara

kayitlanan sarsi egrilerinden, BISIP

bilgisayar programi araciligi ile sarsi kasilma

kuvveti (Ps), kasilma süresi (CT) ve yari-

gevseme süresi (1/2RT) parametreleri

belirlendi.

Kayitlanan sarsi kasilma

kuvvetlerinin kasilma hizlari ve gevseme

hizlarinin sayisal degerleri bilgisayar

programi araciligi ile türevleri alinarak

belirlendi (Sekil 3.8). Türev egrisinden, ayni

zamanda kasilma ve gevseme hizlarinin

maksimum oldugu noktalar (zamanlar) da

belirlenebilmektedir.

Daha sonra 10, 20, 50 ve 100 Hz

frekansli puls trenleri olusturuldu. Bu trenler,

10 Hz frekansli 4 adet, 20 Hz frekansli 12 adet, 50 Hz frekansli 25 adet ve 100 Hz

frekansli 50 adet pulstan olusmaktadir. Her gruptaki kas seritleri sarsi kasilmasindan 2-3

dak. sonra 10 Hz frekansli puls treniyle uyarilarak izometrik birikim egrisi kayitlandi.

Daha sonra hemen yikanarak 20 Hz frekansli puls treniyle uyarildi ve ardindan yikandi.

Sekil 3.9 Izole diyafram kas seritleri tek-100 Hz frekanslarinda uyarilarak, izometrik kasilma kuvvetleri elde edildi.

Sekil 3.8 Örnek bir sarsi egrisi ve altta, onun türevi. Türev kasilma ve gevseme hizinin sayisal degerini ve zamanlarini belirlemekte kullanilmaktadir.

35

Benzer islemler 50 Hz ve 100 Hz frekansli puls trenleri için tekrarlandi (Sekil 3.9). Bu

protokol dört gruba ait kaslarin hepsine uygulandi.

3.11 Yorgunluk Modeli

Yorgunluk öncesinde diyafram kas seritlerinin sarsi, birikim ve tetanik yanitlari

kayitlandiktan sonra, 40 Hz frekansli 0.5 ms süreli, 8 s train durationlu ve 30 s train

peryotlu supramaksimal kare pulslarin uygulanmasiyla yorgunluk olusturuldu. Hemen

sonra kas seritleri tek pulsla uyarilarak yorgunluk sonrasi (YS) izometrik sarsi egrileri

kayitlandi ve daha sonra bilgisayar ekraninda belirtilen ölçümler yapildi.(Sekil 3.10).

Ayni protokol MA, Diyabet ve Diyabet+MA gruplarina da uygulandi.

3.12 Biyoelektrik Kayit ve Gözlem Sistemi

Çalismada baslangiç agirliklari 250-300 g arasinda degisen Wistar türü albino

erkek siçanlar kullanilmistir. Bu hayvanlar Çukurova Üniversitesi Tibbi Bilimler

Deneysel Arastirma ve Uygulama Merkezinden saglanmistir. Denekler arastirma

süresince çelik kafeslerde (50×34×17 cm), kontrol kafesinde 6 ancak diger üç grup için

en fazla 4 hayvan olacak sekilde tutulmustur. Hayvanlar bu süre içinde istedikleri kadar

su içip yem yiyebilmislerdir. Barindirildiklari oda, 12 saat aydinlik 12 saat karanlik

olacak sekilde ayarlanmistir.

Denekler önce diyabetli ve diyabetsiz olmak üzere ikiye ayrildi. Daha sonra,

diyabetsiz grup manyetik alan uygulanmamis kontrol (K, N=6) ve manyetik alan

uygulanmis (KMA,N=7) gruplar; diyabetli grup ta manyetik alan uygulanmamis (D,

N=7) ve manyetik alan uygulanmis (DMA N=7) gruplar olarak yeniden ikiye bölünerek

dört grup olusturuldu. Kan örnegi (5 ml) alindiktan sonra, dekapite edilen hayvanlarin,

Sekil 3. 10 Uygulanan yorgunluk modelinin diagrami

36

hizli bir sekilde frenik sinir-diyafram kasi preperatlari çikarildi ve intrasellüler kayit

alinmasina geçildi33.

3.12.1 Diyabetin Olusturulmasi

Siçanlar hafif eter anestezisi altinda kuyruk venden 0,1 M soguk sitrat tampon

solüsyonu (pH =4,5) içinde çözülmüs streptozotosin (STZ) (S-0130 Sigma) 45 mg/kg

verilerek toplam 14 adet siçandan diyabet gruplari olusturulmustur. Kontrol grubundaki

toplam 13 adet siçana ise ayni hacimde 0,1 M soguk sitrat tampon enjeksiyonu

yapilmistir (Sekil 3.2 A,B,C,D,E,F). Enjeksiyondan sonra hayvanlar kafeslere gözlem

altinda tutulmustur. Izleyen günlerde günde bir kez kontrolden geçirilmislerdir. Tüm

hayvanlarin idrar glikoz düzeyleri streptozotosin enjeksiyonundan sonraki 48-72 saat

içinde idrar stripi kullanilarak (Glukotest–No:184047) test edilmistir. Diyabetik

gruptaki hayvanlarin idrar glukoz düzeylerinin artmadigi durumlarda, bu siçanlar deney

grubundan çikarilmistir. Denekler, enjeksiyonu izleyen dört haftalik dönemde

stabilizasyona alinmis ve izlenmistir.

Manyetik alan Uygulanmasi ve Sham Grubu

Yukarida anlatilan sekilde olusturulan manyetik alan siddeti kullanildi. Deney

hayvanlari, manyetik alan uygulanmak üzere, 3 mm kalinliginda seffaf pleksiglastan

yapilmis ve her biri 5 adet siçan barindirabilen özel kafeslere (400×170×130 mm)

yerlestirildiler. Her grup bir ay süreyle günde, ayni saatlerde 165 dakika boyunca

modülasyonlu manyetik alana maruz birakildi. Siçanlarin manyetik alana maruz

birakilmasi esnasinda selenoidin sicakligi sik sik ölçülerek 25±1 ºC de tutuldu.

Manyetik alan uygulanmayan grup, yani Sham veya Kontrol grubu, aralarinda 3

metre mesafe olup, topraklanmis metal bir ekranla birbirinden ayrilmis ayni odada,

manyetik alan uygulanmis siçanlar gibi, her gün ayni saatlerde, ayni sürelerde, ayni

pleksiglas kutuda, selonoid benzeri bir silindir içinde tutuldular (Sekil 3.3ve 3.4).

Çözeltiler

Deneyler sirasinda izole diyafram kaslarinin içinde barindirildigi Krebs çözeltis i

yaninda, kontrol grubu hayvanlara enjekte edilen sitrat tamponu ve siçanlari diyabetli

hale getirmek için streptozotocin (STZ) kullanildi. Içerikler yukarida verildi.

37

3.12.2 Preparatin Mikroelektrot Kayit Odasina Yerlestirilmesi

Mikroelektrot çalismasinda agirliklari 230-300 gram arasinda degisen 6 kontrol

(sham), 7 diyabet (sham), 7 kontrol manyetik alan ve 7 diyabet manyetik alan gruplari

olmak üzere toplam 27 adet Wistar albinos türü siçan frenik sinir-diyafram kas preparati

kullanildi. Eter anastezisi ile uyutulan siçanlardan önce intrakardiyak kan alindi. Hemen

sonrasinda dekapitasyon ile öldürülen deney hayvanindan, daha önce tarif edilen

yönteme göre frenik sinir-diyafram kas preparati hizli bir sekilde çikartilarak içinde

Krebs solüsyonu bulunan petri kutusuna aktarildi. Preparat, 55x27 mm boyutunda

kesilmis bir plexiglas (preparat tablasi) parçasi üzerine parafin dökülerek hazirlanmis

parafin zemin üzerine konularak yanlardan ince çelik ignelerle tutturuldu. Bu sekilde

hazirlanan preparat, içinde 10 ml krebs çözeltisi bulundurabilen ve perfüzyon imkani

olan preparat odasina alindi. Preparatin bulundugu krebs çözeltisinin sicakligi 28 °C ,

pH’ si 7. 4 de tutuldu ve %95O2-%5 CO2 gaz karisimi ile sürekli oksijenlendirildi.

Krebs çözeltisi çalisma boyunca 2-3 ml/dak’lik bir hizla perfüze edildi.

Elektriksel Uyari ve Kayit Islemi: Preparat odasina alinan sinir-kas preparati

yukarda anlatilan ortamda 30 dakikalik dengelenme peryodundan sonra kayit islemine

geçildi. Sekil 3.12 de elektriksel uyari ve kayit islemi için gerekli deney düzenegi

görülüyor.

Mikroelektrotlar, dis çapi 1.2 mm, iç çapi 0.58 mm INTRAFIL marka borsilikat

flamentli kapiller cam tüplerden çekilerek yapildi. Çekilen mikroelektrotlarin uç dis

Sekil 3.11 Siçanlarda deneysel diyabet olusturulurken yapilan islemler dizgesi.

38

çaplari mikrometre bölmeli mikroskop altinda 0.5-0.6 µm olarak ölçüldü. Bu

mikroelektrotlar 3 M KCl (empedans 15-25 MO) ile dolduruldu. Doldurulmus

mikroelektrotlar 3 M KCl çözeltisi ile doldurulmus mikroelektrot holderina yerlestirildi.

Referans elektrot olarak Agar-jel elektrotu kullanildi. Nihon Kohden mikroelektrot

amplifikatörü (MEZ-7200) ve elektrofizyolojik gözlem sistemi ile ölçüldü, gözlendi ve

kayitlandi. Sinirler, Nihon-Kohden elektronik stimülatörü (SEN-3301) ve SS-102 J

izolatörü ile manuel tetiklenerek supramaksimal 0.2 ms süreli kare pulslarla uyarildi

(Sekil 3.12). Kayitlanan egriler Hitachi (VC-6045) dijital storage ossiloskop da

kayitlandi. Bilgisayara kayitlanan sarsi egrilerinden, BISIP bilgisayar programi araciligi

ile aksiyon potansiyel genlik (mV), depolarizasyon süresi (ms) ve yari-repolarizasyon

süresi (ms) parametreleri belirlendi. Ayrica egrinin integrali ve negatif ve pozitif

türevler de hesaplandi. Sekil 3.13 hücre içi kayit yönteminin diyagrami görülmektedir.

Sekil 3.12 . Mikroelektrot kayit düzenegi. Mikroskop, mikromanipülatör, preamplifier ve preparat odasi Faraday kafesi içinde bulunmaktadir.

39

3.13 Histolojik Çalismalar

Siçanlar, ketamin (80mg/kg), Xylazine (2.5 mg/kg) ile intraperitonal olarak

anestezi edildikten sonra torakotomi yapilarak kalp ortaya çikarildi. Perfüzyon için sol

atriuma mavi intraket ile girildi ve üretere kesi atilarak perfüzyon sirasinda, öncelikle

dolasimdaki kani bosaltmak amaciyla % 0.9’luk NaCl eriyigi ile yikandi. Böbrek

veninden berrak serum fizyolojik gelince, tekrar doku fiksasyonu için Karnovsky

solüsyonu ile 15 dakika boyunca perfüzyon edildi. Perfüzyon islemi bittikten sonra

diyafram eksize edilerek doku örnekleri alindi. Dokular elektron mikroskobik inceleme

için %5’lik gluteraldehit solüsyonu içine konularak takibe alindi.

Elektron Mikroskobik Doku Hazirlama Yöntemi

Milloning fosfat tamponu ile hazirlanmis %5’lik gluteraldehit tespit çözeltisi

içerisine alinan dokular, 1 saat sonra disçi mumu ile kaplanmis petri kutulari içerisinde

bistüri yardimi ile 1 mm3 büyüklügünde parçalara ayrilarak toplam 4 saat süre ile tespit

edildiler. Milloning fosfat tamponu ile çalkalanan bu dokular 1 gece bu tampon çözeltisi

Sekil 3.13 Mikroelektrod kayit metodu diyagrami.

40

içinde bekletildiler. 2. gün dokular % 1’lik Osmium tetroksit (OsO4) çözeltisi ile ikinci

kez tespit edildi ve tespit sonrasinda dokular Milloning fosfat tamponu ile 10’ar dakika

iki kez yikandi ve ikinci tespitten sonra derecesi giderek artan alkol serilerinden

geçirilerek dehidratasyon islemi yapildi (Çizelge 3.1).

Son % 100’lük alkol degisimine kadar solüsyonlar +4 °C de sakland i. Sonraki

islemler oda isisinda gerçeklestirildi.

Çizelge 3.1. Elektron mikroskobik doku takip yöntemi

Süre (dakika) Sicaklik (°C)

%50 Etil Alkol 15 +4

%70 Etil Alkol 15 +4

%86 Etil Alkol 15 +4

%96 Etil Alkol 15 +4

%100 Etil Alkol 10 +4

%100 Etil Alkol 10 +4

%100 Etil Alkol 10 Oda sicakliginda

Propilen Oksit 15 Oda sicakliginda

Propilen Oksit 15 Oda sicakliginda

Dehidratasyon isleminden sonra doku parçalari;

Bir kisim propilen oksit + bir kisim gömme materyali 30 dakika

Bir kisim propilen oksit + bir kisim gömme materyali 30 dakika

Olacak sekilde immerse edildi. Bu islemden sonra doku parçalari yeni hazirlanmis

gömme materyali içerisinde bir gece döndürücüde karistirildi.

Gömme materyali:

Araldite CY 212 20 ml

Sertlestirici HY 964 20 ml

Hizlandirici DY 064 0.6 ml

Plastiklestirici (Dibutul fitalat) 1.0 ml

41

Gömme materyali olarak kullanilan maddeler belirtilen ölçülerde cam kaba

aktarilarak 10-15 dakika karistiricida döndürüldü ve hava kabarciklari giderildikten

sonra kullanildi. Ertesi sabah doku parçalari, yeni hazirlanmis gömme materyali

kullanilarak 00 polietilen beem kapsüllere gömüldü ve 60 °C’deki etüvde 48 saat

süreyle polimerize edildi. Elde edilen bloklardan Reichart Ultracut S ultramikrotom ile

cam biçak kullanilarak alinan yari ince kesitler toluidin mavisi ile boyandi ve isik

mikroskobunda incelendi. Isik mikroskobik inceleme sonucu belirlenen bloklardan

alinan 500 Å kalinligindaki ince kesitler 300-500 gözenekli bakir gridlerde toplandi,

%70’lik etil alkolde doymus uranil asetat ve Reynolds’un kursun sitrat (lead sitrat)

solüsyonlari ile boyandi ve Zeiss E.M. 10 B elektron mikroskobu ile incelendi.

3.13 Biyokimyasal Çalismalar

Glukoz Ölçümü: Olympus AU5200 otoanalizöründe, enzimatik kolorimetrik

yöntem ile çalisildi.

Ölçüm prensibi: Glukoz oksidaz varliginda enzimatik oksidasyondan sonra

olusan hidrojen peroksit (H2O2); peroksidaz etkisi altinda fenol ve 4-aminofenazon ile

tepkimeye girerek belirleyici olarak kirmizi-menekse renkli kinonimin olusumuna yol

açar. Bu olusan renk, glukoz derisimi ile dogru orantilidir. Glukoz düzeyi asagidaki

tepkime ilkesine göre saptanir.

Total Kolesterol Ölçümü Total kolesterol ölçümü; Olympus AU5200 otoanalizöründe, CHOD-PAP

yöntemi (enzimatik kolorimetrik yöntem) ile çalisildi.

Glukoz oksidaz Glukoz+O2+H2O Glukonik asit+H2O2

Peroksidaz 2H2O2+ 4-aminofenazon+fenol kinonimin+4H2O

42

Ölçüm prensibi: Kolesterol, enzimatik hidroliz ve oksidasyondan sonra tespit edilir.

Belirleyici kinonimin, H2O2 ve 4-aminoantipirinden olusturulur. Tepkime, fenol ve

peroksidaz varliginda gerçeklesir.

HDL-Kolesterol Ölçümü HDL-K ölçümü, Olympus AU5200 otoanalizöründe yapildi.

Ölçüm prensibi: Ölçüm iki farkli tepkime basamagini içerir.

1. Kolesterol esteraz, kolesterol oksidaz ve sonuçta katalaz kullanilarak VLDL-K,

LDL-K ve silomikron ayristirilmasi.

2. Ayiraç2 deki deterjanlar kullanilarak HDL-K’in saliverilmesinden sonra HDL-K

özgül ölçümü

Kolesterol esteraz Kolesterol ester +H2O Kolesterol+yag asidi Kolesterol oksidaz Kolesterol+O2 Koleston-3-on+H2O2 Peroksidaz 2H2O+4-aminoantipirin+fenol Kinonimin+4H2O

Kolesterol esteraz Kolesterol ester +H2O Kolesterol+yag asidi

Kolesterol oksidaz Kolesterol+O2 Koleston-3-on+H2O2 Katalaz 2H2O2 2H2O+O2

Kolesterol esteraz Kolesterol ester +H2O Kolesterol+yag asidi

Kolesterol oksidaz Kolesterol+O2 Koleston-3-on+H2O2

Peroksidaz 2H2O2+4-AA+HDAOS Kinon pigmenti+4H2O

43

Üretilen kinonimin yogunlugu, 600 nm’de ölçüldügünde, kolesterol düzeyi ile dogru

orantilidir.

Trigliserit (TG)Ölçümü (GPO-PAP Metodu, Enzimatik Yöntem):

TG ölçümü, Olympus AU5200 otoanalizöründe, GPO-PAP yöntemi ile çalisildi.

Ölçüm prensibi: TG’ler lipazlarla enzimatik hidroliz sonrasi ölçülür. Belirleyici;

peroksidazin katalitik etkisi altinda H2O2, 4-aminoantipirin ve 4-klorofenolden

olusturulan kinonimindir.

LDL-Kolesterol Ölçümü Friedewald formülü ile hesaplandi.

LDL-K Total-kolesterol-HDL-K- TG 5

3.14 Istatistiksel Degerlendirme

Bütün degerler ortalama ± standart hata (SEM) olarak verildi. Gruplardaki veri

sayisi n = 13 tür. Her gruptaki veri dagilimin normal dagilima uyup uymadigi

Kolmogorov-Simirnov testi ile belirlendi. Degiskenlerimizi etkileyen faktör sayisi 3

veya 2 oldugundan, Univariate multifaktöriyel ANOVA veya 2-way ANOVA veya

Repeated measure of ANOVA testlerinden biri; gruplar arasi ikili karsilastirmalarda ise

Post-Hoc Tukey testi kullanildi.

Lipazlar Trigliseritler Gliserol+Yag asitleri

Gliserol kinaz Gliserol+ATP Gliserol-3-fosfat+ADP Gliserol-3-fosfat oksidaz Gliserol-3-fosfat+O2 Dihidroksiasetonfosfat+H2O2

Peroksidaz 2H2O2+4-aminoantipirin+4-klorfenol Kinonimin+HCl+ H2O

44

4. BULGULAR

Siçanlar önce deneysel diyabetli ve diyabetsiz olarak ikiye ayrildi. Daha sonra

her grup kendi içinde manyetik alan (MA) etkisinde kalan ve kalmayan olarak yine

ikiye ayrildi. Böylece kontrol (K), MA uygulanmis kontrol (KMA), diyabetli (D) ve

MA uygulanmis diyabetli (DMA) olmak üzere dört farkli grup siçan olusturuldu. Her

gruba ait siçanlarin 5’er adetinin diyafram kaslari üzerinde histolojik incelemeler

yapildi.

Deneyler Tibbi Bilimler Deneysel Arastirma ve Uygulama Merkezi

(TIBDAM)’nden temin edilen ve agirliklari 250-300 g arasinda bulunan erkek eriskin

siçanlar üzerinde yapildi. Bu siçanlarin yarisi streptozotocin (STZ) ile diyabetli hale

getir ildi. Diger yarisina ise cerrahi islemin etkilerini ortadan kaldirmak için, ayni cerrahi

islem ile sitrat tamponu verildi.

Toplam siçanlarin yarisini olusturan 25 adet diyabetli ve 25 adet diyabetsiz

siçanlara bir ay süreyle her gün ayni saatlerde 165 dakika boyunca, 5 mT siddetinde, 50

Hz frekansinda modülasyonlu manyetik alan uygulandi. Manyetik alan uygulanmayan

siçanlar ise, stres faktörünü ortadan kaldirmak için, bir ay boyunca ayni zamanlarda

ayni sürelerde manyetik alan uygulanmadan ayni kosullarda tutuldular.

Metin içinde SHAM veya KONTROL grubu olarak anilan grup, sitrat tamponu

verilmis, MA uygulanmamis fakat MA uygulanmis siçanlarla ayni kosullarda tutulmus

grubu ifade etmektedir.

Manyetik alan uygulanmis ve uygulanmamis diyabetli ve kontrol grubu siçan

diyafram kaslari, dogrudan supramaksimal büyüklükte tek pulslarla uyarilarak sarsi ve

100 Hz frekansli 50 pulstan olusan puls trenleri ile uyarilarak tetanik kasilma kuvvetleri

kayitlandi. Izometrik sarsi egrisinden sarsi kuvveti (Ps), kasilma süresi (CT), yari-

gevseme süresi (1/2RT) ve izometrik tetanik kasilma egrisinden izometrik tetanik

kasilma kuvveti (Pt) parametreleri elde edildi. Izometrik sarsi kasilma hizi (dP+/dt) ve

gevseme hizina (dP-/dt) ait bilgi, sarsi egrisinin türevi alinarak çikarildi.

Farkli uyari frekanslarinda diyafram kasinin kasilma kuvvetleri elde edilirken 0,

10, 20, 50 ve 100 Hz frekansli supramaksimal puls trenleri kullanildi. Uyari frekansi ile

kasilma kuvveti arasindaki iliski arastirildi.

45

Yukarida belirtilen uyarilma protokolüne yorgunluk modeli de eklendi.

Yorgunluk öncesi kayitlar alindiktan sonra, yorgunluk olusturmak için, organ

banyosuna yerlestirilmis izole kaslar 30 s süresince 40 Hz lik supramaksimal kare

pulslarla uyarildilar. Hemen sonra diyafram kasinin yo rgunluk sonrasi mekanik

parametrelerinin kayitlanmasina geçildi.

Manyetik alan uygulanmis ve uygulanmamis diyabetli ve kontrol grubu

siçanlarin kalplerinden alinan kanlardan glukoz, total kolesterol, HDL, LDL ve

trigliserit degerleri ölçüldü.

Yukarida belirtilen dört grup siçan diyafram kaslarinin ince yapilarinda ortaya

çikabilecek muhtemel histolojik degisimler, elektron mikroskobu altinda incelendi.

Diyafram kaslarinin kasilma parametreleri, histolojik yapilari ve siçanlarin kan

biyokimyasina ait elde edilmis veriler asagida Çizelgeler ve Sekiller halinde

sunulmaktadir.

4.1. Agirlik Ölçümleri

Kontrol (K), KMA, D ve DMA gruplarinda bulanan siçanlarin agirliklari haftada

bir kez ölçüldü. Kontrol ve KMA gruplarinda bulunan siçanlarin agirliklarinin, bir ay

sonunda, deney baslangicindaki ilk agirlik degerlerine göre sirasiyla % 14,9 ve % 17,12

arttigi belirlendi. Diyabet ve DMA gruplarinda bulanan siçanlarin agirliklarinda ise kilo

kaybinin sirasiyla % 21,9 ve % 10,3 oldugu görüldü. Kontrol ve KMA gruplarina ait

siçanlarin baslangiç agirliklari farklidir. Dört hafta boyunca MA uygulanmasi sirasinda,

gerek K gerekse KMA gruplarina ait siçanlarin ve DMA grubu siçanlarin son agirliklari

arasindaki fark, istatistiksel olarak anlamli bulunmustur (p<0.05) (Çizelge 4.1).

46

Çizelge 4.1 K, KMA, D, DMA grubundaki siçanlarin 1 ay boyunca haftada bir kez ölçülen agirliklarin ortalama degerleri ve standart hatalari.

Agirlik (g) Hafta

Gruplar

0 1 2 3 4 K

(N=20)

KMA

(N=20)

245 ± 5

267 ± 3

253 ± 5

278 ± 4

265 ± 5

285 ±4

275 ± 4

298 ± 3

287 ± 6

307 ± 4

D

(N=20)

287 ± 5* 267 ± 4* 253 ± 4* 239 ± 5* 224 ± 4*

DMA

(N=20)

289 ± 3* 284 ± 4* 274 ± 4* 267 ± 5* 259 ± 6*

*p<0.05 D ve DMA gruplarindaki siçanlarin agirliklarinin ortalamalari arasindaki farklar istatistiksel olarak anlamli bulundu.

Sekil 4.1. Kontrol (K), KMA, D ve DMA grubunda bulunan siçanlarin haftalik agirlik ortalama degerlerinin haftalara göre degismesi.

47

agirlik kazançlari orantili olarak artmistir. Sekil 4.1’deki egrilerden, MA’ nin eriskin

siçanlarin agirlik kazanci üzerine herhangi bir etkisinin olmadigini görülmektedir.

Diyabetli gruplarda ise, D ve DMA gruplarina ait siçanlarin baslangiç agirliklari ayni

oldugu halde, ilerleyen haftalarda DMA grubuna ait siçanlar, D grubuna ait siçanlara

göre daha az agirlik kaybetmislerdir.

Kontrol ve MMA etkisindeki gruplardaki haftalik agirlik kazançlari arasindaki

farklarin anlamli olup olmadigi, GLM-Repeated measure of ANOVA testi ile

karsilastirildi. Sonuçlar Çizelge 4.2 de verilmektedir.

Bu degerlere göre, kontrol ve KMA gruplarindaki siçanlarin haftalik agirlik kazançlari

arasinda anlamli farklar bulunmaktadir. Ayrica K ve KMA gruplari bir birinden farkli

iki gruptur, fakat manyetik alanin agirlik kazanci üzerine etkisi bulunmamaktadir. Ikili

karsilastirmalarda, bütün ikililerin ortalamalari arasindaki farklar anlamli p<0,05

bulundu.Diyabetli siçanlara manyetik alanin etkisi yine yukaridaki yöntemle arastirildi.

Çizelge 4.3’te verilen sonuçlara göre, hafta ve manyetik alanin ayri ayri agirlik

kayiplarini etkiledikleri ve manyetik alanin diyabetli siçanlarin agirlik kayip hizini

farkli haftalarda farkli miktarda etkiledigi göstermektedir. Sekil 4.1’deki egrilere

bakilirsa, manyetik alanin agirlik kaybini yavaslattigi görülür.

Haftalar arasi agirlik kayip hizlari, ikiserli karsilastirildi ve bütün ikililerin

ortalamalari arasindaki farklarin anlamli oldugu belirlendi.

Çizelge 4.2 Manyetik alan uygulanmis ve uygulanmamis kontrol grubu siçanlarin haftalik agirlik kazanç sonuçlarini gösteren istatistik sonuçlar. F p Yorum

Haftanin etkisi

Manyetik alanin etkisi

Hafta*manyetik alan etkilesimi

121,6

16,61

0,365

0,000

0,000

0,833

Var

Var

Yok

48

4.2 Sarsi Kuvveti ve Kasilma-Gevseme Hizlari

Yorgunluk öncesi (YÖ) ve sonrasinda (YS) dört gruba ait siçan diyafram

kaslarinin izometrik sarsi kasilma kuvvetleri ile kasilma ve gevseme hizlari Çizelge 4.4

ile Sekil 4.2 ve 3’te gösterilmektedir.

Çizelge 4.3 Manyetik alan uygulanmis ve uygulanmamis diyabetli siçanlarin haftalik agirlik kazanç sonuçlarini gösteren istatistik sonuçlar. F p Yorum

Haftanin etkisi

Manyetik alanin etkisi

Hafta*manyetik alan etkilesimi

69,3

16,999

8,4

0,000

0,000

0,000

Var

Var

Var

Çizelge 4.4 Yorgunluk öncesi ve sonrasi dört farkli grubun diyafram kaslarinin izometrik sarsi kasilma parametreleri. Degerler ort± SEM olarak verilmistir.

GRUPLAR Sarsi kuvveti

Ps (g/cm2) Kasilma hizi

(dP+/dt) Gevseme hizi

(dP-/dt) K (N=20) 1080,7±33.2 27,5±1,2 9,1±0,8 KMA (N=20) 947,7±12,5* 22,9±1,2* 7,5±0,8 D (N=20) 947,6±20,7* 19,1±1,2* 7,1±0,8*

Yorgunluk öncesi

DMA (N=20) 997,7±29,0* 21,6±0,8* 7,1±0,8

K (N=20) 868,7±11,2 24,1±1,2 8,3±0,6 KMA(N=20) 914,4±21,6* 22,9±1,2* 7,9±0,4 D (N=20) 860,4±18,3* 18,7±0,8* 7,9±0,4

Yorgunluk sonrasi

DMA (N=20) 872,8±11,2* 19,1±0,8* 7,9±0,4 * Kontrol grubuna (K) göre 0,05 düzeyinde anlamli (p<0,05)

49

Modülasyonlu

manyetik alan, K

grubunun diyafram

kaslarinin izometrik

sarsi kasilma

kuvvetlerini 1080,7

g/cm2 den 947,7

g/cm2 ye düsürerek,

%12,3 oraninda

azaltmaktadir.

Diyabetin de K grubu

kaslarinin izometrik

kasilma kuvvetlerini

ayni oranda azalttigi

Çizelge 4.4’den

görülmektedir. Bu azalmalar istatistiksel olarak anlamlidir (p<0,05). Modülasyonlu

manyetik alanin (MMA) D’li kaslara etkisi, normal kaslarin tersine, artirici yöndedir.

Modülasyonlu manyetik alan etkisiyle D’li kaslarin Ps’leri yaklasik %1,5 oraninda

artmaktadir (Çizelge 4.4), fakat artis istatistiksel olarak anlamsizdir (p>0,05).

Yorgunluk sonrasi K grubu kaslarin MMA etkisindeki kasilma kuvveti, YÖ’nin

tersine %5,3 oraninda artmaktadir. Bu artis istatistiksel olarak p<0,05 düzeyinde

anlamlidir. Modülasyonlu manyetik alanin D’li kaslara etkisi K grubundakiler gibi olup,

çok küçük artis istatistiksel olarak anlamsizdir (p>0,05).

Sekil4.2 Yorgunluk öncesi kontrol (K), manyetik alan uygulanmis kontrol (KMA), diyabet (D) ve manyetik alan uygulanmis diyabetli (DMA) gruplara ait izometrik sarsi kasilma egrileri.

50

Modülasyonlu manyetik alan, kasilma ve gevseme hizlarini, K ve D grubu

kaslarda ters olarak etkilemektedir: Kontrol grubunda azaltmakta, D grubunda ise

artirmaktadir. Kontrol grubu kaslarin YÖ ve YS’da kasilma hizlari arasinda anlamli fark

varken, YS’da bu fark ortadan kalkmaktadir, yani MMA kasilma hizini artirarak kasin

yorgunluga karsi direncini

artirmis olmaktadir.

Sekil 4.3 Yorgunluk öncesi (YÖ) ve sonrasi (YS) dört gruba ait siçan diyafram kasinin izometrik sarsi kuvvetleri. Degerler ortalama ± SEM olarak gösterildi. * Kontrol grubuna (K) göre 0,05 düzeyinde anlamli (p<0,05).

Sekil 4.4 Yorgunluk öncesi (YÖ) ve sonrasi (YS) dört gruba ait siçan diyafram kasinin izometrik kasilma ve gevseme hizlari. Degerler ortalama±SEM olarak gösterildi. * Kontrol grubuna (K) göre 0,05 düzeyinde anlamli (p<0,05)

51

Izometrik sarsi kasilma kuvvetine Manyetik alan-Diyabet-Yorgunlugun etkilerini

belirlemek için General Linear Model (GLM) multifaktöriyel analiz kullanildi. Analiz

sonucunda F=2,669 ve p=0,106 bulundu. Bu sonuca göre manyetik alan-diyabet-

yorgunluk arasinda bir etkilesme bulunmamaktadir, baska bir deyisle yorgunluk,

diyabet-manyetik alan etkilesmesini degistirmemektedir (p<0,05). Bu nedenle bundan

sonra yorgunluk öncesi ve sonrasinda diyabet-manyetik alan etkilesmeleri ayri-ayri iki-

yönlü ANOVA (2-way ANOVA) ile incelendi.

Yorgunluk öncesi diyabet-manyetik alan etkilesmelerine ait two-way ANOVA

sonuçlari Çizelge 4.5 ve Sekil 4.5’te verilmektedir. Bu sonuçlara göre tek basina

manyetik alan veya diyabet kas kasilma kuvvetini anlamli olarak degistirmektedir.

Manyetik alan kontrol grubunda kasilma kuvvetini anlamli miktarda azaltirken,

diyabetli grupta biraz artirmaktadir (Sekil 4.5A). Manyetik alan uygulanmamis

gruplarda diyabet etkisiyle kasilma kuvveti anlamli olarak azalirken, manyetik alan

uygulanmis gruplarda diyabet etkisiyle kasilma kuvveti biraz artmaktadir (Sekil 4.5B)

Ayrica manyetik alan-diyabet etkilesmesi anlamlidir (Çizelge 4.5, p=0,01), yani

manyetik alanin yorgunluk öncesinde diyabetli ve diyabetsiz gruplara ait siçan diyafram

kaslarini ayni oranlarda degil de, farkli oranlarda etkilemektedir (manyetik alan-diyabet

etkilesmesi additive degil, multiplicative’dir.)

Çizelge 4.5 Yorgunluk öncesi (YO) manyetik alan-Diyabet-yorgunluk etkilesme derecesini gösteren two-way ANOVA sonuçlari. Gruplar-arasi etkilesme-testleri Bagimli degisken: YÖ-KUVVET (Yorgunluk önces i izometrik sarsi kasilma kuvveti)

Kaynak Kareler toplami df

Kareler ortalama F

Anlamlilik düzeyi, p

YÖ-MANYETIK ALAN 0,333 1 0,333 7,299 0,010 YÖ-DIYABET 0,233 1 0,233 5,108 0,028 YÖ-MANYETIK ALAN * YÖ-DIYABET 0,333 1 0,333 7,299 0,010

52

Yorgunluk sonrasi diyabet-manyetik alan etkilesmelerine ait two-way ANOVA

sonuçlari Çizelge 4.6 ve Sekil 4.6’te verilmektedir. Bu sonuçlara göre, yorgunluk

sonrasinda, tek basina manyetik alan kas kasilma kuvvetini anlamli olarak degistirirken,

diyabet degistirmemektedir. Manyetik alan kontrol ve diyabetli gruplarda kasilma

kuvvetlerini farkli, fakat anlamli miktarlarda artirmaktadir (Sekil 4.6A). Manyetik alan

uygulanmamis gruplarda diyabet etkisiyle kasilma kuvveti anlamsiz olarak azalirken,

manyetik alan uygulanmis gruplarda diyabet etkisiyle kasilma kuvveti biraz, fakat

anlamsiz olarak artmaktadir (Sekil 4.6B)

( A ) ( B ) Sekil 4.5 Yorgunluk öncesinde, kasilma kuvvetinin manyetik alan etkisinde diyabetli ve diyabetsiz gruplarda degisimi. etkilesmesi.

Çizelge 4.6 Yorgunluk sonrasi (YS) manyetik alan-Diyabet-yorgunluk etkilesme derecesini gösteren two-way ANOVA sonuçlari. Gruplar-arasi etkilesme-testleri Bagimli degisken: YS-KUVVET (Yorgunluk sonrasi izometrik sarsi kasilma kuvveti)

Kaynak Kareler toplami df

Kareler ortalama F

Anlamlilik düzeyi, p

YS-MANYETIK ALAN 0,136 1 0,136 4,261 0,044 YS-DIYABET 0,000 1 0,000 ,015 0,902 YS-MANYETIK ALAN * YS-DIYABET 0,015 1 0,015 ,466 ,498

53

Ayrica manyetik alan-diyabet etkilesmesi anlamsizdir (Çizelge 4.6, p=0,498),

yani manyetik alan yorgunluk sonrasinda diyabetli ve diyabetsiz grup siçan diyafram

kaslarini

ayni oranlarda etkilemektedir (manyetik alan-diyabet etkilesmesi multiplicative degil,

additive’tir.)

Izometrik sarsi kasilma hizinda Manyetik alan-Diyabet-Yorgunluk

etkilesmesini belirlemek için GLM multifaktöriyel ANOVA kullanildi. Analiz

sonucunda F=0,014 ve p=0,918 bulundu. Bu sonuca göre manyetik alan-diyabet-

yorgunluk arasinda bir etkilesme bulunmamaktadir (p<0,05). Bu nedenle bundan sonra

yorgunluk öncesi ve sonrasinda diyabet-manyetik alan etkilesmeleri ayri-ayri incelendi.

Yorgunluk öncesi diyabet-manyetik alan etkilesmelerine ait two-way ANOVA

sonuçlari Çizelge 4.7’te verilmektedir. Bu sonuçlara göre diyabetsiz grup lar üzerinde

manyetik alanin etkisi varken, diyabetli gruplar üzerine manyetik alanin etkisi yoktur,

kasilma hizi degismemektedir. Manyetik alan uygulanmamis diyabetsiz grup kaslarinin

kasilma hizi, diyabetli grup kaslarinin kasilma hizindan anlamli olarak yüksektir.

( A ) ( B ) Sekil 4.6 Yorgunluk sonrasinda, kasilma kuvvetinin manyetik alan etkisinde diyabetli ve diyabetsiz gruplarda degisimi..

54

Ayrica manyetik alan-diyabet etkilesmesi anlamlidir (Çizelge 4.7, p=0,014),

yani manyetik alanin yorgunluk öncesinde diyabetli ve diyabetsiz gruplara ait siçan

diyafram kaslarinin kasilma hizlarini ayni oranlarda degil de, farkli oranlarda

etkilemektedir (manyetik alan-diyabet etkilesmesi additive degil, multiplicative’dir.)

Yorgunluk sonrasi diyabet-manyetik alan etkilesmelerine ait two-way ANOVA

sonuçlari Çizelge 4.8’de verilmektedir. Bu sonuçlara göre, yorgunluk sonrasinda, tek

basina manyetik alan ve diyabet kas kasilma hizlarini anlamli olarak

degistirmemektedir. Manyetik alan diyabetsiz gruplarda kasilma kuvvetini artirirken,

diyabetli gruplarda azaltmaktadir, fakat degisimler anlamsizdir (p>0,05). Benzer sekilde

manyetik alan uygulanmamis gruba ait diyafram kaslarinin kasilma hizlari diyabet

etkisiyle azalirken, manyetik alan uygulanmis grubun kaslarinin kasilma hizlari ise

artmaktadir, bu degisimlerde anlamsizdir (p>0,05).

Ayrica manyetik alan-diyabet etkilesmesi anlamlidir (Çizelge 4.8, p=0,011, yani

manyetik alan yorgunluk sonrasinda diyabetli ve diyabetsiz grup siçan diyafram

kaslarinin kasilma hizlarini farkli oranlarda etkilemektedir (manyetik alan-diyabet

etkilesmesi additive degil, multiplicative’tir.)

Çizelge 4.7 Yorgunluk öncesi (YO) manyetik alan-Diyabet-yorgunluk etkilesme derecesini gösteren two-way ANOVA sonuçlari. Gruplar-arasi etkilesme-testleri Bagimli degisken: YÖ-KASILMA HIZI (Yorgunluk öncesi izometrik sarsi kasilma hizi)

Kaynak Kareler toplami df

Kareler ortalama F

Anlamlilik düzeyi, p

YÖ-MANYETIK ALAN 9,169E-05 1 9,169E-05 ,656 0,422 YÖ-DIYABET 0,002 1 0,002 11,309 0,002 YÖ-MANYETIK ALAN * YÖ-DIYABET 0,001 1 0,001 6,574 ,014

55

Izometrik sarsi gevseme hizinda Manyetik alan-Diyabet-Yorgunluk

etkilesmesini belirlemek için, GLM multifaktöriyel ANOVA kullanildi. Analiz

sonucunda F=0,534 ve p=0,467 bulundu. Bu sonuca göre manyetik alan-diyabet-

yorgunluk arasinda bir etkilesme bulunmamaktadir (p<0,05). Bu nedenle bundan sonra

yorgunluk öncesi ve sonrasinda diyabet-manyetik alan etkilesmeleri ayri-ayri incelendi.

Yorgunluk öncesi diyabet-manyetik alan etkilesmelerine ait two-way ANOVA

sonuçlari, tek basina diyabetin ve manyetik alanin etkili olmadigini ve manyetik alan-

diyabet etkilesmesinin de bulunmadigini gösterdi.

Yorgunluk sonrasi diyabet-manyetik alan etkilesmelerine ait two-way ANOVA

sonuçlari, tek basina diyabetin ve manyetik alanin etkili olmadigini ve manyetik alan-

diyabet etkilesmesinin de bulunmadigini gösterdi.

4.3 Izometrik Sarsi ve Tetanik Kasilma Kuvvetleri arasindaki Iliski

Yorgunluk öncesi dört

farkli grupta (K, KMA, D, DMA)

izometrik sarsi ve tetanik kasilma

kuvvetlerine ait ortalama degerler

Çizelge 4.9 ve Sekil 4.7,8,9’da

verilmektedir. Sarsi ve tetanik

kasilma kuvvetleri arasinda

dogrusal bir iliskinin varligi Sekil

4.8’de görülmektedir. Manyetik

alan, diyabetli grup diyafram

Çizelge 4.8 Yorgunluk sonrasi (YS) manyetik alan-Diyabet-yorgunluk etkilesme derecesini gösteren two-way ANOVA sonuçlari. Gruplar-arasi etkilesme-testleri Bagimli degisken: YS-KASILMA HIZI (Yorgunluk sonrasi izometrik sarsi kasilma hizi)

Kaynak Kareler toplami df

Kareler ortalama F

Anlamlilik düzeyi, p

YS-MANYETIK ALAN 1,357E-06 1 1,357E-06 ,012 0,915 YS-DIYABET 0,000 1 0,000 2,653 0,110 YS-MANYETIK ALAN * YS-DIYABET 0,001 1 0,001 6,908 ,011

Çizelge 4.9 Yorgunluk öncesi farkli gruplarin diyafram kaslarinin sarsi ve tetanik kasilma (100 Hz) kuvvetleri. Degerler ort± SEM olarak verilmistir.

GRUPLAR 0 Hz

P (g/cm2) 100 Hz

P (g/cm2) K (N=20) 1080,7±33.2 5694,3±290,9 KMA (N=20) 947,7±12,5* 4198,0±124,7* D(N=20) 947,6±20,7* 3761,6±83,1* DMA (N=20) 997,7±29,0* 4447,4±124,7*

* Kontrol grubuna (K) göre 0,05 düzeyinde anlamli (p<0,05)

56

kaslarinin yalniz sarsi kasilma kuvvetlerini degil, ayni zamanda tetanik kasilma

kuvvetlerini de orantili olarak artirmaktadir.

4.4 Izometrik Kasilma ve Yari-gevseme Süreleri

Yorgunluk öncesi ve sonrasinda dört farkli grup diyafram kasinin izometrik sarsi

kasilma süreleri (CT) ile yari-gevseme süreleri (1/2RT) Çizelge 4.10 ve Sekil 4.10’da

görülmektedir. Izometrik kasilma süresi üzerine yorgunluk-manyetik alan-diyabet

Sekil 4.7 Dört farkli grupta izometrik sarsi kasilma kuvveti ve tetanik kasilma kuvvetinin degisimi. Ölçü noktalari her gruptaki ort±SEM’i göstermektedir. * Kontrol grubuna (K) göre 0,05 düzeyinde anlamli (p<0,05)

Sekil 4.8 Yorgunluk öncesi dört farkli grupta, izometrik sarsi ve tetanik kasilma kuvvetleri arasinda dogrusal bir iliski oldugu görülmektedir. Korelasyon katsayisi r2 = 0,943, dogrusal iliski denklemi ise y= -8216,7+12,8X’tir.

Sekil.4.9 Izometrik sarsi kasilma kuvveti ve tetanik kasilma kuvvetinin degisimi. Ölçü noktalari her gruptaki ort±SEM’i göstermektedir

57

etkilerine ait sonuçlar, multifaktöriyel analiz sonuçlarini gösteren Çizelge 4.11’de

verilmistir. Çizelge 4.11, yorgunluk-MA-D etkilesmesinin oldugunu göstermektedir

(F=10,324, p=0,002). Bu nedenle Yorgunluk öncesi ve sonrasinda kasilma süresine

manyetik alan-diyabet etkisi ayri ayri incelenemez.

Kasilma süresi: Yorgunluk sonrasinda K ve DMA gruplarina ait kaslarin kasilma

süreleri uzar iken, KMA ve D gruplarina ait kaslarin kasilma süreleri kisalmaktadir

(Sekil 4.8A). Yorgunluk öncesinde manyetik alan K grubuna ait kaslarin kasilma

sürelerini anlamli olarak uzatirken, D grubu kaslarin kasilma sürelerini

degistirmemektedir. Yorgunluk sonrasinda ise dört gruba ait kaslarin kasilma sürelerini

anlamli olarak uzatmaktadir.

Çizelge 4.10 Yorgunluk öncesi ve sonrasi farkli gruplara ait diyafram kasinin izometrik kasilma ve yari-gevseme süreleri. Degerler ort± SEM olarak verilmistir.

GRUPLAR Kasilma süresi

CT (ms) Yari-gevseme süresi

½ RT (ms) K (N=20) 74,0±1,6 75,2±1,8 KMA (N=20) 88,6±1,7* 90,2±2,0* D (N=20) 91,1±1,8* 91,5±1,9*

Yorgunluk öncesi

DMA (N=20) 90,9±1,6* 86,5±1,9*

K (N=20) 78,5±2,9 79,7±2,6 KMA (N=20) 84,9±2,2* 80,9±2,6 D (N=20) 87,6±2,1* 77,8±1,7†

Yorgunluk sonrasi

DMA (N=20) 97,1±1,4* 81,8±1,3* * Kontrol grubuna (K) göre 0,05 düzeyinde anlamli (p<0,05) † DMA grubuna göre 0,05 düzeyinde anlamli (p<0,05)

58

Diyabet, manyetik alan uygulanmamis kaslarin kasilma sürelerini YÖ ve YS’da

uzatirken, MA uygulanmis kasla rin YÖ kasilma sürelerini degistirmemekte, fakat YS,

MA uygulanmis kaslarin kasilma sürelerini anlamli olarak uzatmaktadir.

( A ) ( B ) Sekil.4.10 Yorgunluk öncesi ve sonrasi diyafram kasi kasilma süresi ve izometrik yari-gevseme süreleri. Degerler ort±SEM karsiliktir. * Kontrol grubuna (K) göre 0,05 düzeyinde anlamli (p<0,05)

Çizelge 4.11 Yorgunluk öncesi ve sonrasinda kasilma süreleri üzerine diyabeti-manyetik alan etkilesmelerini gösteren multifaktöriyel ANOVA sonuçlari.

Gruplar-arasi etkilesme-testleri Bagimli degisken: YÖ-KASILMA SÜRESI (Yorgunluk öncesi izometrik sarsi kasilma süresi)

Kaynak

Kareler toplami

df

Kareler toplami

F

Anlamlilik düzeyi,p

MANYETIK 1365,742 1 1365,742 29,675 ,000 DIYABET 2462,310 1 2462,310 53,502 ,000 YORGUNLUK 18,947 1 18,947 ,412 ,523 MANYETIK* DIYABET 203,154 1 203,154 4,414 ,039 MANYETIK* YORGUNLUK 2,742 1 2,742 ,060 ,808 DIYABET* YORGUNLUK 5,310 1 5,310 ,115 ,735 MANYETIK* DIYABET*YORGUNLUK

475,154 1 475,154 10,324 ,002

59

Yari-gevseme süresi: Izometrik yari-gevseme süresi üzerine yorgunluk-manyetik

alan-diyabet etkilerine ait sonuçlar, multifaktöriyel analiz sonuçlarini gösteren Çizelge

4.12’da verilmistir. Çizelge 4.12, yorgunluk-MA-D etkilesmesinin oldugunu

göstermektedir (F=19,219, p=0,000). Bu nedenle Yorgunluk öncesi ve sonrasinda yari-

gevseme süresine manyetik alan-diyabet etkisi ayri ayri incelenemez.

Yorgunluk sonrasinda yalniz K grubuna ait kaslarin yari-gevseme süreleri

anlamli uzar iken, KMA, D ve DMA gruplarina ait kaslarin yari-gevseme süreleri

anlamli olarak kisalmaktadir (Sekil 4.10 B). Yorgunluk öncesinde manyetik alan K

grubuna ait kaslarin yari-gevseme sürelerini anlamli olarak uzatirken, D grubu kaslarin

yari-gevseme sürelerini anlamli olarak kisaltmaktadir. Yorgunluk sonrasinda ise MA, K

grubuna ait kaslarin yari-gevseme sürelerini degistirmezken, D grubuna ait kaslarin yari-

gevseme sürelerini anlamli olarak uzatmaktadir.

Diyabet, manyetik alan uygulanmamis kaslarin yari-gevseme sürelerini YÖ

uzatirken, YS’da degistirmemektedir. MA uygulanmis kaslarin YÖ yari-gevseme

sürelerini kisaltmakta, fakat YS, MA uygulanmis kaslarin yar-gevseme sürelerini

anlamli olarak degistirmemektedir.

4.5 Yorgunluk Öncesi Izometrik kasilmalarda Kuvvet-Frekans Iliskisi

Yorgunluk öncesinde K, KMA, D ve DMA gruplarina ait diyafram kaslarinin

uyarilma frekansi ile izometrik kasilma kuvvetlerinin degisim sonuçlari, Çizelge 4.13

Sekil 4.11 ve 4.12 ’de % kasilma kuvveti verilmektedir. Uyari frekansinin artmasi ile

izometrik kasilma kuvvetlerinin arttigi, 50 Hz’den sonra artis hizinin yavaslayarak bir

Çizelge 4.12 Yorgunluk öncesi ve sonrasinda yari-gevseme süreleri üzerine diyabeti-manyetik alan etkilesmelerini gösteren multifaktöriyel ANOVA sonuçlari. Bagimli degisken: GEVSEME SÜRESI

Kaynak

Kareler toplami

df

Kareler toplami

F

Anlamlilik düzeyi,p

MANYETIK 384,615 1 384,615 8,104 ,005 DIYABET 210,615 1 210,615 4,438 ,038 YORGUNLUK 936,000 1 936,000 19,721 ,000 MANYETIK* DIYABET 432,154 1 432,154 9,105 ,003 MANYETIK* YORGUNLUK 30,154 1 30,154 6,654 ,427 DIYABET* YORGUNLUK 311,538 1 311,538 ,115 ,012 MANYETIK* DIYABET*YORGUNLUK

912,154 1 912,154 19,219 ,000

60

platoya ulastigi görülmektedir. Dört grubun sarsi kasilma kuvvetleri arasindaki farkin,

100 Hz’lik tetanik kasilmada daha da artmaktadir.

Çizelge 4.13 Yorgunluk öncesi dört farkli gruba ait diyafram kaslarinin frekansa bagli izometrik kasilma kuvvetleri. Degerler ort± SEM olarak verilmistir.

GRUPLAR 0 Hz

P (g/cm2) 10 Hz

P (g/cm2) 20 Hz

P (g/cm2) 50 Hz

P (g/cm2) 100 Hz

P (g/cm2) K (N=20)

1080,7±33.2

1450,6±70,6

2693,4±99,7

5694,3±124,7

5694,3±290,9

KMA (N=20)

947,7±12,5*

1446,0±45,7

2772,3±78,9

4031,7±83,1

4198,0±124,7*

D (N=20)

947,6±20,7*

1438,1±74,8

2369,2±83,1

3491,4±83,1

3761,6±83,1*

DMA (N=20)

997,7±29,0*

1284,3±54,1

2564,2±74,8

3907,1±83,1

4447,4±124,7*

* Kontrol grubuna (K) göre 0,05 düzeyinde anlamli (p<0,05)

Sekil 4.12 Yorgunluk öncesinde dört farkli grup diyafram kasinin % kasilma kuvvetlerinin uyarilma frekansi ile degismesi. (K=kontrol, D=diyabet, KMA=Kontrol manyetik alan ve DMA= diyabetik manyetik alan).

Sekil 4.11 Yorgunluk öncesinde, dört farkli grup diyafram kasinin izometrik kasilma kuvvetlerinin uyarilma frekansi ile degismesi. Ölçü noktalari ort ± SEM’i göstermektedir. * Kontrol grubuna (K) göre 0,05 düzeyinde anlamli (p<0,05)

61

Izometrik kasilma kuvvetinin

gruplara ve frekansa göre

degisimlerinin ve grup-frekans

etkilesimin olup olmadigi GLM-

Repeated measures of ANOVA ile

belirlendi. Bu sonuçlara göre:

1- Gruplar arasi etkilesim:

F=41,8 ; p= 0,000

2- Frekanslar arasi

(Denekler içi) etkilesim: F=1035,8

; p = 0,000

3- Gruplar x frekanslar etkilesimi: F= 17 ; p=0,000

bulundu. Bulunan degerler genel anlamda gruplarin bir birinden farkli oldugu, yani K

(1), KMA (2), D (3) ve DMA (4) gruplarina karsilik gelen egrilerinin birbirlerinden

farkli egriler oldugu; 0, 10, 20, 50 ve 100 Hz izometrik kasilma kuvvetlerinin

birbirlerinden farkli oldugu, ayrica etkilesim ise egrilerin birbirlerine paralel olmadigini

ifade etmektedir (Çizelge 4.14). Daha sonra Post-Hoc Tukey HSD testi ile ikili

karsilastirmalar yapildi.

Sekil 4.13 Dört gruba ait Izometrik tetanik kasilma kuvvetinin degisimi. Ölçü noktalari her gruptaki ort±SEM’i göstermektedir .

Çizelge 4.14 Gruplar-frekans arasi ikili karsilastirma sonuçlari.

Frekanslar Anlamsiz (p>0,05) Anlamli (p<0,05)

0 Hz 1-4, 2-3, 2-4, 3-4 anlamsiz Digerleri anlamli

10 Hz Tüm gruplar arasindaki farklar anlamsiz

-

20 Hz Digerleri anlamsiz 1-3, 2-3 anlamli

50 Hz 2-4 anlamsiz Digerleri anlamli

100 Hz 2-3, 2-4 anlamsiz Digerleri anlamli

62

Elektrofizyolojik ölçümler için;

Siçanlar önce deneysel diyabetli ve diyabetsiz olarak ikiye ayrildi. Daha sonra

her grup kendi içinde manyetik alan (MA) etkisinde kalan ve kalmayan olarak yine

ikiye ayrildi. Böylece kontrol (K), MA uygulanmis kontrol (KMA), diyabetli (D) ve

MA uygulanmis diyabetli (DMA) olmak üzere dört farkli grup siçan olusturuldu.

Elektrofizyolojik degerlendirme için Wistar türü albino erkek siçanlar kullanildi

(N=27). Siçanlarin 14 adeti kuyruk veninden 0,1 M soguk sitrat tampon solüsyonu (pH

=4,5) içinde çözülmüs streptozotosin (STZ) 45 mg/kg verilerek diyabet

olusturulmustur. Diger yarisi ise ayni hacimde 0,1 M soguk sitrat tampon enjeksiyonu

yapilmistir. Daha sonra yukarida anlatilan kosullarda kontrol manyetik alan (KMA)

(N=7) ve diyabet manyetik alan (DMA) (N=7) gruplari MMA na bir ay süreyle

birakildi. Bu süre sonunda siçanlar dekapite edilerek frenik sinir- diyafram kas preparati

birlikte dissekte edildi. Mikroelektrod kayit teknigi ile hücre içi kayitlar elde edildi.

Dinlenim zar potansiyeli, kas aksiyon potansiyeli kayitlandi. Kas aksiyon potansiyeli

egrisinden, genlik (mV), alan (mV.ms), depolarizasyon süresi (ms), ½ repolarisazyon

süresi (ms), depolarizasyon hizi (mV/ms) ve repolarizasyon hizi (mV/ms) bilgileri

analiz edildi.

Metin içinde SHAM veya KONTROL grubu olarak anilan grup, sitrat tamponu

verilmis, MA uygulanmamis fakat MA uygulanmis siçanlarla ayni kosullarda tutulmus

grubu ifade etmektedir.

Dinlenim zar potansiyeli ve Aksiyon potansiyeli parametreleri :

Dinlenim zar potansiyeli: Her dört gruba ait siçan frenik sinir-diyafram kasi

preparatindan kayitlanan dinlenim zar potansiyeli ve aksiyon potansiyeli parametreleri

Çizelge 4.15 de gösterilmektedir.

63

Diyabet ve modülasyonlu manyetik alan dinlenim zar potansiyelini 78,0 ± 0,5 mV dan

sirasiyla 73,0 ± 0,4 ve 73,0 ± 0,3 mV a azalttigi Çizelge 4.15 den görülmektedir. Bu

azalmalar istatistiki olarak anlamlidir (p<0,05).

Dinlenim zar potansiyeline Manyetik alan-diyabet etkilerini belirlemek için two-

way ANOVA kullanildi. Analiz sonucunda F=34,931 p= 0,000 bulundu. Bu sonuca

göre manyetik alan–diyabet etkilesmesi vardir (p<0.05). Analiz sonuçlari Çizelge 4. 16

ve Sekil 4. 14 de görülmektedir. Manyetik alan diyabetli ve diyabetsiz gruplar üzerinde

ayni etkiyi göstermemistir. Her ikisi de dinlenim zar potansiye lini azaltmislardir. Ancak

manyetik alan Diyabet manyetik alana göre dinlenim zar potansiyelini daha fazla

etkilemistir bu sonucu Sekil 4.15 de görülmektedir.

Çizelge 4.15 Dört gruba ait Dinlenim zar potansiyeli ve Aksiyon potansiyeli parametreleri görülmaktedir. Degerler ort ± SEM olarak verilmistir. Kontrol = sham (K), Diyabet = sham(D), Kontrol manyetik alan (KMA) ve Diyabet manyetik alan (DMA) olarak kisaltilmistir.

AKSIYON POTANSIYEL PARAMETRELERI

Gruplar

Dinlenim Membran Pot. (mV)

T-T Potansiyel (mV)

Depolarizasyon Süresi (ms)

Yari Repolarizasyon Süresi (ms)

K (N=6)

78,0 ± 0,5 82,0 ± 0,8 0,59 ± 0,01 0,71 ± 0,01

D (N=7)

73,0 ± 0,4* 80,0 ± 0,7 0,68 ± 0,01* 0,69 ± 0,01

KMA (N=7)

73,0 ± 0,3* 80,0 ± 0,6 0,61 ± 0,02 0,65 ± 0,01*

DMA (N=7)

73,0 ± 0,3* 79,0 ± 0,9 0,64 ±0,01* 0,75 ± 0,01

* Kontrol grubuna göre (K) 0,05 düzeyinde anlamli (p<0,05)

64

Aksiyon potansiyel genlik Manyetik alan-Diyabet etkilesmesini belirlemek için two-

way ANOVA kullanildi. Analiz sonucunda Çizelge 4.17 de görüldügü gibi F=,456 p=

0,500 bulundu. Bu sonuca göre manyetik alan–diyabet arasinda bir etkilesme

bulunmamaktadir (p>0,05). Bu sonuçlara göre hem diyabetin hem de manyetik alanin

dinlenim zar potansiyeli üzerine etkisi yoktur.

Çizelge4. 16 Manyetik alan- Diyabet etkilesme derecesini gösteren two-way ANOVA sonuçlari Gruplar-arasi-etkilesme-testleri

Bagimli degisken: ZAR POTANSIYELI Kaynak

Kareler toplami

fd

Kareler

ortalama

F

Anlamlilik düzeyi, p

DIYABET

1029,862 1 1029,862 50,796 ,000

MANYETIK

799,012 1 799,012 39,410 ,000

DIYABET * MANYETIK

708,207 1 708,207 34,931 ,000

Sekil. 4.15 Dinlenim zar potansiyelinin diyabet ve manyetik alan varliginda degisimi

Sekil 4. 14 Dört gruba ait dinlenim zar potansiyelleri Degerler ort ± SEM olarak gösterildi. * Kontrol grubuna (K) göre 0,05 düzeyinde anlamli (p<0,05)

65

Depolarizasyon süresine Manyetik alan-Diyabet etkilesmesini belirlemek için two way

ANOVA kullanildi. Analiz sonucunu Çizelge 4.18 de görüldügü gibi F= 6,996 p= 0,008

bulundu. Bu sonuca göre manyetik alan-diyabet etkilesmesi bulunmaktadir (p<0,05).

Bu etkilesmeye göre diyabetin depolarizasyon süresini uzattigi, ancak manyetik alanin

tek basina sonucu degistirmedigi görülmektedir. Sekil 4.16 ve 17 A da depolarizasyon

süresine diyabet ve manyetik alanin etkilerini gösteren grafikler yer almaktadir.

Çizelge 4. 17 Manyetik alan- diyabet etkilesmesini gösteren two-way ANOVA sonuçlari.

Gruplar-arasi etkilesme-testleri Bagimli degisken: AKSIYONPOTANSIYEL

Kaynak

Kareler toplami

df

Kareler ortalama

F

Anlamlilik düzeyi

DIYABET

39,471 1 39,471 ,538 ,464

MANYETIK

353,411 1 353,411 4,814 ,029

DIYABET * MANYETIK

33,470 1 33,470 ,456 ,500

Çizelge4. 18 Manyetik alan-diyabet etkilesme derecesini gösteren two-way ANOVA sonuçlari.

Gruplar-arasi etkilesme-testleri Bagimli degisken: DEPOLARIZASYON SÜRESI

Kaynak

Kareler toplami df

Kareler ortalama

F

Anlamlilik düzeyi, p

DIYABET

,446 1 ,446 30,269 ,000

MANYETIK

3,698E-02 1 3,698E-02 2,508 ,114

DIYABET * MANYETIK

,103 1 ,103 6,996 ,008

66

Sekil 4.16 da diyabet yokken yani

manyetik alan kontrol depolarizasyon

süresini uzatmis ancak istatistiki olarak

anlamli degildir. Diyabet ise kontrol

depolarizasyon süresini uzatmis yani,

manyetik alana göre daha fazla etkiledigi

görülmektedir. Sekil 4.17 de her dört gruba

ait depolarizasyon süreleri grafigi

görülmektedir.

Sekil 4.16 Depolarizasyon süresine her etki sonrasinda degisimi

(A) (B) Sekil.4.17 Dört gruba ait aksiyon potansiyeli depolarizasyon ve yari-repolarizasyon süreleri. Degerler ort ± SEM olarak gösterildi. * Kontrol grubuna (K) göre 0,05 düzeyinde anlamli (p<0,05)

67

Yari repolarizasyon süresi Manyetik alan-Diyabet etkilesmesini belirlemek için two-

way ANOVA analiz kullanildi. Analiz sonucunda F= 20,717 p= 0,000 bulundu. Bu

sonuca göre manyetik alan–diyabet etkilesmesi bulunmaktadir (p>0,05). Analiz

sonuçlari Çizelge 4.19 ve Sekil 4.17 B de verilmektedir. Bu sonuçlara göre diyabet,

kontrol yari-repolarizasyon süresini uzatmis, ancak manyetik alanin yari-repolarizasyon

süresi üzerine etkisi yoktur. Ancak her ikisi birden yari- repolarizyon süresini

uzatmislardir.

Sekil 4.18 de görülecegi gibi

manyetik alan uygulanmamis

gruplarda diyabet etkisiyle yari-

repolarizasyon süresi uzamistir.

Çizelge 4.19 Manyetik alan-diyabet etkilesme derecesini gösteren two-way ANOVA sonuçlari

Gruplar-arasi etkilesme-testleri Bagimli degisken: YARI-REPOLARIZASYON SÜRESI

Kaynak

Kareler toplami

df

Kareler ortalam

F

Anlamlilik Düzeyi,p

DIYABET

,200 1 ,200 9,081 ,003

MAN YETIK

5,903E-03 1 5,903E-03 ,268 ,605

DIYABET * MANYETIK

,457 1 ,457 20,717 ,000

Sekil. 4.18 Yari repolarizasyon süresinin manyetik alan etkisinde diyabetli ve diyabetsiz gruplarda degisimi

68

Aksiyon potans iyeli alan, depolarizasyon hizi ve repolarizasyon hizi: Her

dört gruba ait siçan frenik sinir-diyafram kasi preparatindan kayitlanan kas aksiyon

potansiyeli egrisinden integral alinarak egri altinda kalan alan belirlendi. Egrinin pozitif

ve negatif türevleri alinarak pozitif türevden depolarizasyon hizi, negatif türevden

repolarizasyon hizi parametreleri hesaplandi ve bu parametreler Çizelge 4.20 de

gösterilmektedir.

Diyabet ve modülasyonlu manyetik alan aksiyon potansiyel alanini 71,0 ± 0,8 mV dan

sirasiyla 60,0 ± 0,7 ve 56,0 ± 0,5 mV.ms a azalttigi Çizelge 4. 21 den görülmektedir.

Bu azalmalar istatistiki olarak anlamlidir (p<0,05).

Aksiyon potansiyel alanina Manyetik alan-diyabet etkilerini belirlemek için two-

way ANOVA kullanildi. Analiz sonucunda Çizelge 4. 21 de görüldügü üzere

F=196,938 p= 0,000 bulundu. Bu sonuca göre manyetik alan–diyabet etkilesmesi vardir.

Hem diyabet hem de manyetik alan aksiyon potansiyel alanini azalttilar. Manyetik alan

diyabetli grupta alani kontrol degerlerine yaklastiran bir etki göstermistir. Bu etki Sekil

4.19 ve 20 de görülmektedir. Sekil 4.19 da diyabet tek basina kontrol aksiyon potansiyel

alanini azaltirken manyetik alan diyabetli grupta aksiyon potansiyel alanini arttirdigi

izlenmektedir.

Çizelge 4. 20 Dört farkli grubun frenik sinir-diyafram kasi zar potansiyeli ve aksiyon potansiyel parametreleri . Degerler ort ± SEM olarak verilmistir. (K= Kontrol, D= diyabet, KMA=Kontrol manyetik alan ve DMA= diyabet manyetik alan)

GRUPLAR

AKSIYON POTANSIYEL ALAN (mV.ms)

DEPOLARIZASYON HIZI

(mV/ms)

REPOLARIZASYON HIZI

(mV/ms) K (Sham)

(N=6) 71,0 ± 0,8 536,7 ± 18,7 371,8 ± 14,0

D(Sham) (N=7)

60,0 ± 0,7* 518,2 ± 9,6 505,4 ± 13,5*

KMA (N=7)

56,0 ± 0,5* 517,4 ± 13,7 501,9 ± 16,4*

DMA (N=7)

64,9 ± 0,5* 538,5 ± 10,8 537,5 ± 12,9*

* Kontrol grubuna göre 0,05 düzeyinde anlamli (p<0,05)

69

Depolarizasyon hizi Manyetik alan-diyabet etkilerini belirlemek için two-way

ANOVA kullanildi. Analiz sonucunda Çizelge 4. 22 de görüldügü üzere F=,913 p=

0,340 bulundu. Bu sonuca göre manyetik alan–diyabet etkilesmesi yoktur. Hem diyabet

hem de manyetik alan aksiyon potansiyel alanini etkileyememislerdir.

Çizelge 4. 21 Manyetik alan-diyabet etkilesme derecesini gösteren two-way ANOVA sonuçlari.

Gruplar-arasi etkilesme-testleri Bagimli degisken: AKSIYON POTANSIYEL ALAN

Kaynak

Kareler toplami

df

Kareler ortalam

F

Anlamlilik düzeyi, p

DIYABET

289,428 1 289,428 4,663 ,31

MANYETIK 1928,141

1 1928,141 31,066 ,000

DIYABET * MANYETIK

8953,796 1 8953,796 144,264 ,000

Sekil 4.19 Aksiyon potansiyel alaninin diyabet varken ya da yokken degerlerin nasil degistigi gösterilmistir

Sekil 4.20 Dört gruba ait aksiyon potansiyeli alani Degerler ort ± SEM olarak gösterildi. * Kontrol grubuna (K) göre 0,05 düzeyinde anlamli (p<0,05)

70

Repolarizasyon hizi Manyetik alan-diyabet etkilerini belirlemek için two-way

ANOVA kullanildi. Analiz sonucunda Çizelge 4. 23 de görüldügü üzere F=12,85 p=

0,000 bulundu. Bu sonuca göre manyetik alan–diyabet etkilesmesi vardir (p<0.05). Hem

diyabet hem de manyetik alan tek baslarina kontrol repolarizasyon hizini arttirmislardir.

Bu etkiler Sekil 4 20 ve 21,22 de görülmektedir.

Çizelge.4 22 Depolarizasyon hizi üzerine Manyetik alan-diyabet etkilesme derecesini gösteren two-way ANOVA sonuçlari.

Gruplar-arasi etkilesme-testleri Bagimli degisken: DEPOLARIZASYON HIZI Kaynak Kareler

toplami

df Kareler ortalam

F

Anlamlilik düzeyi, p

DIYABET

6,379 1 6,379 ,000 ,987

MANYETIK

5963,963 1 5963,963 ,262 ,609

DIYABET * MANYETIK

20776,366 1 20776,366 ,913 ,340

Gruplar

K D KMA DMA

Dep

olar

izas

yon

hizi

(mV

/ms)

0

200

400

600

800

1000

Sekil 4.21 Kontrol, Diyabet, Kontrol manyetik ve Diyabet manyetik alan gruplarina ait depolarizasyon ve repolarizasyon hizlari. Degerler ort ± SEM olarak verilmistir. * Kontrol grubuna (K) göre 0,05

düzeyinde anlamli (p<0,05).

71

Çizelge4.23 Repolarizasyon hizi üzerine Manyetik alan-diyabet etkilesme derecesini gösterentwo-way ANOVA sonuçlari.

Gruplar-arasi etkilesme-testleri

Bagimli degisken: REPOLARIZASYON HIZI Kaynak

Kareler toplami

df

Kareler ortalama

F

Anlamlilikdüzeyi,p

DIYABET

917529,157 1 917529,157 36,623 ,000

MANYETIK

844226,137 1 8442226,137 33,698 ,000

DIYABET * MANYETIK

308213,553 1 308213,553 12,302 ,000

Sekil 4. 22 Repolarizasyon hizinin manyetik alan etkisinde. Diyabetli ve diyabetsiz gruplar üzerine etkisi görülmektedir.

72

4.6. Kan parametreleri

Bir ay sonunda K ve D gruplarinda

bulunan siçanlarin plazma glukoz seviyelerinin

ortalamalari KMA ve DMA gruplarindaki

siçanlarin plazma glukoz seviyelerinin

ortalamalari ile karsilastirildi. Kontrol

grubundaki siçanlarin plazma glukoz seviyesi

MMA etkisinde 233 ± 12 mg/dl den 171 ± 14

mg/dl ye, D grubundaki siçanlarin plazma

glukoz seviyesi de 622 ± 14 mg/dl den 564 ±35

mg/dl’ye düstügü gözlendi. Sonuçlar

istatistiksel olarak anlamlidir (p<0.05). Çizelge

4.24 de dört farkli grubun kan plazma glukoz

seviyelerine MMA nin ve diyabetin etkilerini

gösteren 2-way ANOVA sonuçlari görülmektedir.

Bu sonuçlara göre manyetik alan ve diyabet tek baslarina plazma kan glukoz

seviyelerini etkileyebilirken ikisi birlikte sonucu degistirememislerdir. Çizelge 4.25’den

diyabet ve manyetik alanin kontrol ve D gruplarindaki siçan kan plazma glukoz

seviyelerini

Çizelge 4.24 K, KMA, D, DMA gruplarindaki siçanlarin kan plazma glukoz seviyeleri ortalama degerleri ve standart hatalari (Kan plazma glukoz ;G).

Gruplar G (mg/dl)

K (N=20) 233 ± 12

KMA(N=20) 171 ± 14*

D (N=20) 622 ± 14

DMA (N=20) 564± 35*

K; kontrol, DMA; kontrol manyetik alan, D;diyabet, DMA; diyabet manyetik alan gruplarini göstermektedir. *p < 0.05 K ve D gruplarinda bulunan siçanlarin kan plazma glukoz seviyelerinin KMA ve DMA gruplarindaki siçanlarin kan plazma glukoz seviyeleri ile karsilastirilmasi.

Çizelge 4.25. Dört farkli gruba ait siçan kan plazma glukoz seviyelerine MMA ve diyabetin etkilerini gösteren 2-yönlü ANOVA sonuçlari (df = serbestlik derecesi, F= F istatistik degeri, p=anlamlilik düzeyi).

Gruplar arasi etkilesmelerin istatistigi Bagimli degisken: Kan Plazma Glukoz

KAYNAK df F p Yorum Manyetik Alan 1 17,477 ,000 Var

Diyabet 1 739,576 ,000 Var Manyetik Alan * Diyabet 1 ,027 ,869 Yok

73

degistirdigi, fakat diyabet-manyetik alan arasinda bir etkilesmenin olmadigi

görülmektedir. Baska bir deyisle, manyetik alan diyabetli ve diyabetsiz gruplarin kan

plazma glukoz sevilerini ayni oranda degistirmektedir. Sekil 4.23 de görülecegi gibi,

kontrol ve D gruplarinin kan plazma glukoz sevileri arasinda büyük farklar varken, MA

etkisiyle K ve D gruplarinin kan plazma glukoz seviyeleri ayni oranlarda düsmektedir.

Kontrol ve D gruplari ayri ayri post-Hoc Tukey HSD testi ile ikiserli

karsilastirildi. Ikiserli bütün gruplarinin ortalamalari arasinda anlamli farklar belirlendi.

4.7. Serum-Kimyalari

Bir ay sonunda K, KMA, D ve DMA gruplarinda bulunan siçanlardan kan alindi.

Serum total kolesterol, HDL-kolesterol, LDL kolesterol ve trigliserit degerleri mg/dl

cinsinden ölçüldü. Sirasiyla K ile KMA ve D ile DMA gruplarinda bulunan siçanlarin

serum total kolesterol degerlerinin 56.2±2.7 mg/dl’den 52.8±2.0’ye ve 67,0±5,2 mg/dl

den 55,7±1,5 mg/dl’ye düstügü görüldü. Benzer sekilde yukarida belirtilen gruplarda

trigliserit seviyeleri de düsmektedir (Çizelge 4.26)

Total kolesterol ve trigliserit seviyelerindeki bu azalmalar, istatistiksel olarak

anlamlidir (p<0.05).

Çizelge 4.26 K, KMA, D ve DMA grubundaki siçanlarin serum-kimyasal parametrelerin (total kolesterol, HDL-kolesterol, LDL-kolesterol, trigliserit) ortalama degerleri ve standart hatalari. Gruplar Total Kolesterol

(mg/dL) HDL-

Kolesterol (mg/dL)

Trigliserit (mg/dL)

LDL-Kolesterol (mg/dL)

K KMA D DMA

56.2±2.7

52.8±2.0*

67,0±5.2

55.7±1.5*

40.5±1.6

39.7±4.5

41.3±3.5

37.1±2.3

88.9±1.4

79±1.9*

105±1.7

78.5±8.9*

5.3±0.6

9.3±1.8

7±0.9

13.5±2.5

* p<0.05 K ve KMA, D ve DMA gruplarinin karsilastirilmasi.

74

Çizelge 4.27’den diyabet ve manyetik alanin kontrol ve D gruplarindaki siçan serum

total kolesterol seviyelerini degistirdigi, ayni zamanda diyabet-manyetik alan arasinda

bir etkilesmenin de oldugu görülmektedir. Baska bir deyisle, manyetik alan diyabetli ve

diyabetsiz gruplarin serum total kolesterol sevilerini farkli oranlarda degistirmektedir.

Sekil 4. 23 de görülecegi gibi, manyetik alan K grubunun serum total kolesterol

seviyelerini az degistirirken, D grubundakileri ise çok düsürmektedir. Baska bir deyisle

MA etkisiyle K ve D gruplarinin serum total kolesterol seviyeleri farkli oranlarda

düsmektedir.

Kontrol(1), KMA (2), D (3) ve

DMA (4) gruplari ikiserli olarak post-Hoc

Tukey HSD testi ile ikiserli karsilastirildi.

Sonuçlar Çizelge 4.30 da verildi:

Çizelge 4.27 Dört farkli gruba ait siçanlarin kan plazma total kolesterol seviyelerine MAMA ve diyabetin etkilerini gösteren 2-yönlü ANOVA sonuçlari (df = serbestlik derecesi, F= F istatistik degeri, p=anlamlilik düzeyi).

Gruplar arasi etkilesmelerin istatistigi Bagimli degisken: TOTAL KOLESTEROL

KAYNAK df F p Manyetik 1 17,822 ,000 Diyabet 1 6,886 ,013

Manyetik * Diyabet 1 11,067 ,002

Çizelge4.28 Dört grubun serum total kolestrol seviyelerinin ortalamalari arasindaki farkin anlamlilik düzeyleri

Gruplar p Yorum

1-2 1-3 1-4

0,921 0,002 0,621

- Anlamli -

2-3 2-4

0,000 0,954

Anlamli -

3-4 0,000 Anlamli

75

Çizelge 4.29’dan diyabet ve manyetik alanin K ve

D gruplarindaki siçan serum trigliserit

seviyelerini degistirdigi, fakat diyabet-manyetik

alan arasinda bir etkilesmenin olmadigi

görülmektedir. Baska bir deyisle, manyetik alan

diyabetli ve diyabetsiz gruplarin serum total

trigliserit seviyelerini yaklasik ayni oranlarda

düsürmektedir.

K(1), KMA (2), D (3) ve DMA (4)

gruplari ikiserli olarak post-Hoc Tukey HSD testi ile ikiserli karsilastirildi. Sonuçlar

Çizelge 4.30 da verildi.

Çizelge.4.29 Dört farkli gruba ait siçan plazma trigliserit seviyelerine MMA’nin ve diyabetin etkilerini gösteren 2-yönlü ANOVA sonuçlari (df = serbestlik derecesi, F= F istatistik degeri, p=anlamlilik düzeyi).

Gruplar arasi etkilesmelerin istatistigi Bagimli degisken: TRIGLISERIT

KAYNAK df F p Yorum Diyabet 1 5,849 ,021 Var

Manyetik Alan 1 6,358 ,017 Var

Manyetik Alan* Diyabet 1 ,325 ,573 Yok

Çizelge 4.30. Dört farkli gruba ait siçanlarin kan plazma trigliserit seviyelerinin ortalamalari arasindaki farkin anlamlilik düzeyleri

Gruplar p Yorum 1-2 1-3 1-4

0,512 0,190 1

- -i -

2-3 2-4

0,014 0,540

Var -

3-4 0,155 -

76

Sekil 4.23 K, KMA, D ve DMA gruplarinda bulunan siçanlarin glukoz total kolesterol ve trigliseridleri toplu halde grafikde görülmektedir. Degerler ortalama ± SEM olarak gösterilmistir. K; kontrol, DMA; kontrol manyetik alan, D;diyabet, DMA; diyabet manyetik alan gruplarini göstermektedir. *p < 0.05 K ve D gruplarinda bulunan siçanlarin plazma glukoz seviyelerinin KMA ve DMA gruplarindaki siçanlarin plazma glukoz seviyeleri ile karsilastirilmasi.

77

4.8 Elektron Mikroskobik bulgular

4.8.1 Kontrol (Sham) grubunun diyafram kaslari üzerine Elektron Mikroskobik

Incelenmesi

Kas dokusunun elektron mikroskobik incelenmesinde, kas liflerinin periferde yerlesim gösteren, normal yapida, oval sekilli çekirdeklere sahip olduklari görülmekteydi. Kas liflerinin sarkomer düzenlenmesinin normal oldugu izlenmekteydi. Miyofibriller arasinda yerlesim gösteren mitokondriyonlar ve sarkoplazmik retikulum sisternalari normal yapidaydi. Kas liflerini saran endomiyum ve bazal lamina ile kas lifleri arasinda uzanan kapiller damarlar normal histolojik görünüme sahiplerdi. Kontrol (Sham) grubuna ait elektron mikroskobik kesit Sekil 4.24 ve 25’ de görülmektedir.

Sekil 4.24 Kontrol ( sham) grubuna ait elektron mikroskobik kesit. Normal sarkomer düzenlenmesine sahip miyofibriller arasinda mitokondriyonlar (M) ve periferal yerlesimli hücre çekirdegi (Ç) izlenmektedir. X 13950.

78

4.8.2 Manyetik Alan (KMA) grubunun diyafram kaslari üzerine Elektron

Mikroskobik Incelenmesi

K-MANYETIK ALAN grubu: Bu grupta kas liflerinin çekirdek ve organelleri

normal yapidaydi. Sarkomerlerde ince ve kalin filamentlerin düzenlenmesi normal

olarak izlenmekteydi. Kas liflerini saran sarkolemma ve lifler arasindaki kapiller

damarlar normal yapida görülmekteydi KMA grubuna ait resim Sekil 4.26 ve 27 de

görülmektedir.

Sekil 4.25 Kontrol grubu. Miyofibriller arasinda mitokondriyonlar (M) ve glikojen Partikülleri (Gl) görülmektedir. X 10000.

79

Sekil 4. 26Kontrol manyetik alan (KMA). Miyofibriller arasinda hücre periferinde yerlesim gösteren mitokondriyonlar (M), hücre çekirdegi (Ç), kapillerler (Kap), Lipid damlaciklari (L). X 11362.

80

4.8.3 Diyabet (D) grubunun diyafram kaslari üzerine Elektron Mikroskobik

Incelenmesi

DIYABET grubundaki biyopsi materyallerinin elektron mikroskobisinde bazi

liflerde çekirdeklerin derin identasyonlar gösterdikleri izlenmekteydi. Kas liflerinde

sarkomer düzenlenmesi normal olarak izlenmekle birlikte bazi hücrelerde miyofibriller

arasinda yerlesen mitokondriyonlarda dejenerasyon ve vokuoler yapilarin varligi

görülmekteydi. Miyofibriller arasinda çok sayida, degisik büyüklükte lipid

Sekil 4.27 Kontrol manyetik alan grubu (KMA). Miyofibrilerde sarkomer düzenlenmesi ve miyofibriller arasindaki hücre organelleri normal olarak izlenmektedir. X 13950

81

damlaciklarinin bulundugu dikkati çekmekteydi. Sarkolemmada yer yer

düzensizlesme bulunmaktaydi. Diyabet grubuna ait elektron mikroskobik kesit Sekil

4.28, 29 ve 30 da görülmektedir.

Sekil 4.28 Diyabet (D) grubu. Miyofibriller arasinda dejenerasyon gösteren mitokondriyonlar (M) ve buna bagli olusan vakuoler yapilar (V) örülmektedir. X 20000.

82

Sekil 4.29 Diyabet grubu (D). . Irili ufakli lipid damlaciklari (L), hücre çekirdegi (Ç) ve kapillerler (Kap) izlenmektedir. X 13950.

Sekil 4. 30 Diyabet grubu (D). Düzensiz sinirli hücre çekirdegi (Ç) ve çok sayida, degisik büyüklükte Lipid damlaciklari (L) ve Kapillerler (Kap) izlenmektedir. X 9112.

83

4.8.3 D-Manyetik Alan grubunun diyafram kaslari üzerine Elektron Mikroskobik

Incelenmesi

D-MANYETIK ALAN grubuna ait mikrograflarda diyafram kasi liflerinin hücre zari

altinda yerlesim gösteren çekirdekleri normal yapidaydi. Miyofibriller arasinda ve hücre

periferinde yerlesim gösteren mitokondriyonlar ile miyofibrilleri saran sarkoplazmik

retikulum sisternalari normal yapida izlenmekteydi. Sarkomer düzenlenmesi normaldi

ve miyofibriller arasinda az sayida lipid damlaciklari bulunmaktaydi. Sarkolemma ve

kas lifleri arasinda izlenen kapiller yapilar normal histolojik görünümdeydi. D-manyetik

alan grubuna ait elektron mikroskobik kesitler Sekil 4-31 ve 32’de görülmektedir.

Sekil 4.31 D-manyetik alan (DMA) grubuna ait elektron mikroskobik kesit görülmektedir. Miyofibriller arasinda lipid damlaciklari (L), mitokondriyonlar (M) kapillerler (Kap) yapilar izlenmektedir. X 7087.

84

Sekil 4.32 D-Manyetik alan grubuna (DMA) ait elektron mikroskobik kesit. Normal Sarkomer düzenlenmesine sahip miyofibriller (M), hücre çekirdegi (Ç), mitokondriyonlar (M) görülmektedir. X7087.

85

TARTISMA

Diyafram, solunum fonksiyonu için eksen konumunda olan önemli bir iskelet

kasidir. Manyetik alanin diyabetik siçan diyafram kasi üzerine etkileri ise

bilinmemektedir. Bundan dolayi, bu çalismada, STZ ile olusturulan deneysel diyabetik

siçanlarin diyafram kasi seritlerinin biyomekaniksel parametrelerinde, biyokimyasal ve

morfolojik yapilarinda kronik modülasyonlu manyetik alanin (MMA) olusturacagi

etkileri belirlemek amaçlanmistir.

Diyabetes mellitus’ un iskelet kaslarinin kontraktil özelliklerini ve diyafram kasi

kontraktilitesini azalttigi bilinmektedir5. Ancak yapilan literatür taramasinda diyabetli

siçan diyafram kasi üzerine MMA’nin etkilerini belirleyen bir çalismaya

rastlanmamistir. MMA’nin diyafram biyomekanigini nasil etkiledigini belirlemek üzere

izometrik kasilma parametreleri kullanildi. Diyafram kasi dolayli olarak supramaksimal

elektriksel pulslarla uyarildi. Olusan izometrik kasilma egrilerinin analizinden, kasin

mekaniksel özellikleri hakkinda bilgi elde edildi. Yorgunlugun diyabetli ve diyabetsiz,

manyetik alan uygulanmis ve manyetik alan uygulanmamis gruplar üzerinde etkileri de

yine ayni parametreler kullanilarak, yani; siçan diyafram kasinin yorgunluk öncesi (YÖ)

ve sonrasindaki (YS) izometrik sarsi kasilma kuvvetleri, kasilma hizlari, gevseme

hizlari, tetanik kasilma kuvvetleri parametreleri kullanilarak belirlendi.

Kasi olusturan hizli ve yavas kasilan kas lifleri orani hakkindaki bilgi, sigmoid

seklindeki kuvvet-frekans egrisinden elde edilebilir. Kasta, hizli kasilan kas liflerinden

olusmus motor birim orani yüksekse, egri yüksek frekansa dogru bir kayma yapacaktir.

Bundan dolayi kuvvet-frekans egrisi kas kontraktil özelliklerini tanimlamak için

kullanilan diger bir parametredir 35-38. Bu amaçla farkli uyari frekanslarinda her bir

gruba ait diyafram kaslarinin kasilma kuvvetleri elde edilirken 0, 10, 20, 50 ve 100 Hz

frekansli supramaksimal puls trenleri kullanildi. Uyari frekansi ile kasilma kuvveti

arasindaki iliski arastirildi 39-40.

Yorgunluk çalismalarinda, uzun süreli in vitro çalismalarda daha az hipoksik

olabildigi ve ventilasyon zayifligindaki rolü iyi bilindigi için diyafram kasi tercih

edilmektedir. Yorgunluk öncesi ve sonrasinda, sarsi parametreleri ve frekansa bagli kas

cevaplari da degismektedir 41.

86

5.1 Diyabetin Olusturulmasi

Streptozotosinin pankreas ß hücrelerini harap eden özgün bir ajan oldugu ve bu

ajanin infüzyonundan 7-10 saat sonra pankreas hücrelerinde lezyon basladigi

bilinmektedir. Bu çalismada STZ enjeksiyonundan 24-48 saat sonra idrar glükoz

düzeyinin yükselmesi, bu ajanin pankreas hücrelerini harapladiginin bir göstergesidir.

Intravenöz (iv) olarak verilen 65 mg/kg STZ kan sekerini normalin 4 katina

çikarmaktadir. 45 mg/kg/iv STZ’nin olusturdugu diyabete ilimli, 65 mg/kg/iv nin

olusturdugu diyabete ise siddetli diyabet adi verilmektedir 3. Bu çalismada, diyabetli

gruplarin 4 hafta yasatilmasi göz önünde bulundurularak, STZ dozu 45 mg/kg/iv doz

olarak seçilmis ve istenilen ilimli diyabet tablosu yaratilmistir. Dolayisi ile insülin

takviyesine gerek olmadan, deney hayvanlari çalismaya alindiklari dönem içerisinde

ortaya çikan komplikasyonlara karsin canli tutulabilmislerdir. Ayrica deneklerde

diyabete bagli olarak meydana gelebilecek glikolizasyon ve periferal dolasim bozuklugu

gibi komplikasyonlarin gelismesi için, 4 haftalik sürenin yeterli oldugu belirtilmistir 42.

5.2. Izometrik Kasilma Parametrelerine Diyabetin Etkisi

5.2.1 Diyabetin sarsi parametrelerine etkisi Yorgunluk öncesi (YÖ) ve sonrasinda (YS) dört gruba ait siçan diyafram

kaslarinin izometrik sarsi kasilma kuvvetleri ile kasilma ve gevseme hizlari Çizelge 4.2

ile Sekil 4.2 ve 3’te gösterilmektedir.

Yorgunluk öncesi MMA uygulanmamis gruplardan diyabetli gruba ait siçanlarin

diyafram kaslarinin izometrik sarsi kasilma kuvveti, kontrol grubuna göre %12,3

oraninda azalmistir, yani 1080,7±33,2 g/cm2 den, 947,6±20,7 g/cm2 ye düsmüstür. Bu

sonuç literatür bilgilerimizle uyumludur. Diyabet farkli iskelet kaslarinin kasilma

kuvvetlerini ayni oranda etkilememektedir 5. Ayrica iskelet kaslarinin diyabetten

etkilenen kasilma parametreleri de degismektedir. Örnegin iskelet kaslarindan soleus

kasinda diyabetin kas kuvveti üzerine etkis i olmazken, extensor digitorum longus

kasinda sarsi kuvvetinde azalma oldugu belirtilmistir. Morfoloji- fonksiyon iliskisi

dikkate alindiginda soleus kasi yavas sarsi, yani oksidatif kapasitesi yüksek, tip I

liflerinden olusmus, tip II lifleri ile karsilastirildiginda artmis yag asidi oksidasyonu,

87

artmis trigliserid depolarina ve düsük glikolitik kapasiteye sahip bir kastir. Extensor

digitorum longus kasi ise hizli-sarsi, yani glikolitik, tip II liflere sahip bir kastir.

Diyabetik siçanlarda tip I peptid zincirlerinde çok küçük zayiflama (degisme) olurken,

hizli segiren liflerde degisim orani daha fazladir. Soleus kasi (%84 type I, %16 type IIa,

%0 type IIb), extensor digitorum longus (EDL) kasi ise (%3 type I, %57 type IIa, %40

type IIb) lif tip dagilimina sahiptirler. Tip IIa lifleri tip IIb liflerinden daha fazla

çevresel kosullara adapte olabilirler, oysaki tip IIb lifleri tip IIa liflerinden daha kolay

çevresel faktörlerden etkilenirler. Diyabetik kaslarin tip IIb liflerinin büyüklüklerinde

azalma olur. Denervasyondan sonra, Tip IIb lifleri, tip IIa liflerinden daha hizli atrofi

olurlar. Bu da kas boyunu direkt etkilemektedir. Diyabette hizli segiren lif tipine daha

fazla sahip iskelet kaslarindaki fizyolojik degisimler daha fazla olurken, daha yavas

segiren lif tipine sahip iskelet kaslarinda degisim çok daha az olmaktadir. Diyafram kasi

lif tip dagilimina dönecek olursak, tip I %40, tip IIa %27ve tip IIb %34 dür. Buradan da

görülecegi gibi, diyafram kasi, lif tipi dagilimlari birbirine yakin olan bir iskelet kasidir.

Diyabetik diyafram kaslarinin kontrol gruplari ile karsilastirildigi zaman meydana gelen

% 12,3 lük azalma, soleus kasindaki gibi çok az (anlamsiz) degil, EDL kasindaki kadar

da fazla (% 47.6) degildir 28,43.

Yorgunluk öncesinde K grubuna ait diyafram kasi izometrik sarsi kasilma süresi

74,0±1,6 ms iken, D grubuna ait kaslarin kasilma süresi 91,1±1,8 ms olarak

bulunmustur. Diyabetli gruplar kontrolle karsilastirildiginda kasilma süresinin uzamis oldugu

ve bu fakliligin yapilan istatistiksel degerlendirmede de anlamli oldugu tespit edilmistir

(p<0.05).

Yorgunluk öncesi K grubuna ait diyafram kaslarinin izometrik gevseme süresi

75,2±1,8 ms iken, D grubuna ait kaslarin gevseme süresi 91,5±1,9 ms olarak

bulunmustur. Diyabetli gruplar kontrolle karsilastirildiginda gevseme süresinin uzamis oldugu

ve bu fakliligin yapilan istatistiki degerlendirmede de anlamli oldugu tespit edilmistir (p<0.05).

Bizim sonuçlarimiz literatür bulgulari ile uyumludur. Yukarida verilen

bulgulardan da görüldügü üzere diyabet diyafram kasi kasilma ve gevseme sürelerini

uzatmistir. Lunteren ve Moyer’in STZ ile indüklenmis diyabetik siçanlarin aksiyon

potansiyelleri üzerine yapmis olduklari çalismada; depolarizasyon fazinin

etkilenmedigini çünkü aksiyon potansiyel genliginin (yükselme ve depolarizasyon

süresi) degismedigini, bundan dolayi da Na+ kanallarinda degisme olmadigini

88

belirtmislerdir. Diger taraftan diyabetik siçan diyafram kasi aksiyon potansiyeli

repolarizasyon fazi kisalmis, anlamli olarak aksiyon potansiyel alanini azaltmistir. Bu

da göstermektedir ki K+ kanal iletkenligi ve/veya K+ kanal sayisi artmis, K+ un daha

hizli hücre disina çikisi aksiyon potansiyelin repolarizasyon fazini kisaltmistir. Daha

hizli repolarizasyon aksiyon potansiyel alaninda azalma bu da Ca+2 saliniminda

azalmaya, kas kasilmasinda azalmaya ve kasilma sürelerini de degisiklige yol açacagini

ileri sürmüslerdir. Diyabetli kaslarda, gevseme süresi uzamasinin nedeni olarak SR

tarafindan Ca iyonlarinin alinma hizi azaldigi belirtilmistir. Diyabetik siçan

kalplerinden izole edilen SR fragmentlerinde, Ca alimi normal siçanlarinki ile

karsilastirildiginda çok düsüktür, ve Ca-Mg ATPaz aktivitesi de çok düsüktür. Diyabetli

iskelet kaslarinda SR tarafindan Ca aliminin baskilanmasi gevseme süresinin

uzamasinda belirleyici bir anahtar rol olabilir 44,45.

5.2.2 Diyabet ve Yorgunluk

40 Hz’lik yorgunluk uygulamasi K grubuna ait kas kasilma kuvvetini

1080,7±33,2 g/cm2 den 868,7±11,2 g/cm2 ye KMA grubuna ait kas kasilma kuvvetini

947,7±12,5 g/cm2 den 914,4±21,6 g/cm2 ye, D grubuna ait kas kasilma kuvvetini

947,6±20,7 g/cm2 den 860,4±18,3 g/cm2 ye ve DMA grubuna ait kas kasilma kuvvetini

997,7±29,0 g/cm2 den 872,8±11,2 g/cm2 ye düsürmüstür.

Iskelet kasi üzerine yapilan yorgunluk modeli çalismalarinda, 10-30 Hz lik

tekrarlayan elektriksel uyarilarin kullanildigi yorgunluk modeline düsük frekansli

yorgunluk modeli; bunun üzerindeki (>30 Hz) uyari frekansi kullanilarak yapilan

yorgunluk modeline ise yüksek frekansli yorgunluk modeli adi verilmektedir. 40 Hz

frekansli 0,5 ms süreli, 8 s train durationlu ve 30 s train periyotlu supramaksimal kare

pulslarin uygulanmasiyla olusturulan yorgunluk modelimiz, yüksek frekansli yorgunluk

modelidir. Iskelet kasi yorgunlugunda belirleyici faktörlerden birisi kas kasilma

kuvvetinde meydana gelen azalmadir. Bizim çalismamizda kas kasilma kuvveti

yorgunluk sonrasinda K grubunda %19,6, D grubunda ise %9,2 oraninda azalmaktadir.

Kas kuvvetinde azalmanin nedenleri pek çok faktöre baglanmaktadir. Kas kuvveti, aktif

çapraz köprülerinin sayisi hakkinda bilgi verir. Yorgunlukta çapraz-köprü sayilari

azaldigi, dolayisiyla kas kuvvetinde azalma gözlendigi bildirilmistir. Yorgunluk ta

iskelet kasinin sahip oldugu lif kompozisyonuna bagli olarak farkli etkiler

göstermektedir. Bunda lif tipinin sahip oldugu metabolik özellikler önem

89

kazanmaktadir. Tip IIa ve tip IIb lifleri çok sayida SR ve yüksek miyofibriller ATPaz

aktivitesine, tip I lifleri ise daha düsük sayida SR ve miyofibriller ATPaz aktivitesine

sahip liflerdir. Bunun yani sira tip IIa ve tip I lifleri çok sayida mitokondri içerirler bu

nedenle göreceli olarak tip IIb liflerine göre yorgunluga daha dirençli lifler olarak kabul

edilirler. Diyafram kasi lif tip dagilimi hatirlanacak olursa, tip I %40, tip IIa % 27ve tip

IIb %34 dür. Diyafram kasi %67 oraninda yorgunluga dirençli liflerden olusmustur.

Buna ragmen diyafram kasi kas kuvvetinde azalma bulunmustur. Diyafram kas

kuvvetindeki bu azalmanin muhtemel nedeni olarak da diyabetin ve modülasyonlu

manyetik alanin kas üzerinde morfolojik ve fizyolojik etkileri düsünülmektedir.

Kasilma kuvvetinde azalma, SR dan Ca+2 saliniminda azalmaya bagli olarak uyarilma-

kasilma çiftleniminin olusmasini da etkilediginden, kas kuvvetinde azalmaya etki eden

bir diger faktördür. Ayrica sarkolemma fonksiyonlarindaki degisikliklerde iskelet kasi

kas kuvvetindeki azalmadan sorumlu tutulmaktadirlar. Yapilan çalismalar K+ nun hücre

disina çikisi ve Na+-K+ pompasinin inhibisyonu (ya da K+ un hücre içinde kaybi ve Na+

un kazanci) hücre depolarizasyonuna neden olur, aksiyon potansiyel genligini azaltir.

Edward ve arkadaslari bunu hücre depolarizasyonu, ATP in tüketilmesi ve Ca+2 nin

birikmesine karsi hücreyi korumak için emniyetli bir mekanizma sagladigini iddia

etmektedirler. Ancak diyabette Na+-K+ pompa konsantrasyonu ve Na+-K+ ATPaz

aktivitesi azalmaktadir. Bu da yorgunluga ek bir etki yapmistir. Yorgunluk, intrasellüler

Ca+2 de artisi, Ca+2 hassasli proteazlari ve fosfolipazlari aktive edeceginden,

sarkolemma ve intrasellüler organellerin hasarina yol açabilir. Bizim bu çalismamizda

diyabetli gruplarin histolojik özelliklerinde de Sekil 4.14,15,16 da miyofibriller arasinda

yerlesen mitokondriyonlar da dejenerasyon ve vokuoler yapilarin varligi görülmekteydi.

Miyofibriller arasinda çok sayida, degisik büyüklükte lipid damlaciklarinin bulundugu

dikkati çekmekteydi. Sarkolemma da yer yer düzensizlesme bulunmaktaydi. Bu hücre

organellerindeki degisimler de kas kasilma kuvvetinin yorgunluk modeli

uygulamasindan sonra azalmasina katkida bulunmus olabilirler 46,47.

40 Hz’lik yorgunluk uygulamasi K grubuna ait kas kasilma süresi 74,0±1,6 ms

den 78,5±2,9 ye artmis, KMA grubuna ait kas kasilma süresi 88,6±1,7 ms den 84,9±2,2

ms ye D grubuna ait kas kasilma süresi 91,1±1,8 ms den 87,6±2,1 ms ye düsmüs ve

DMA grubuna ait kas kasilma süresi ise 90,9±1,6 ms den 97,1±1,4 ms ye uzamistir.

90

40 Hz’lik yorgunluk uygulamasi K grubuna ait kas gevseme süresi 75,2±1,8 ms

den 79,7±2,6 ye artmis, KMA grubuna ait kas gevseme süresi 90,2±2,0 ms den 80,9±2,6

ms ye D grubuna ait kas gevseme süresi 91,5±1,9 ms den 77,8±1,7 ms ye ve DMA

grubuna ait kas gevseme süresi ise 86,5±1,9 ms den 81,8±1,3 ms ye düsürmüstür.

Yorgunluga K+ nun ve hücre depolarizayonun katkisi da vardir. Yorgunlugun

literatürde kasilma süresini ve gevseme süresini uzattigi bilinir. Bu çalismada sadece

kontrol grubu üzerine uygulanan yorgunluk modeli kasilma sürelerini uzamasi yapilan

istatistiksel degerlendirmede anlamli olarak bulunmustur (p<0.05). Diger gruplarda

farkliliklar olmasina ragmen yorgunluk sadece kasilma sürelerini anlamli olarak

degistirmekte, fakat gevseme sürelerini anlamli olarak degistirmemektedir. Yorgunluk

ta, geçici (transient) Ca+2 (akisinin) uzamasi, kasilma sürelerinde uzamaya neden

olabilir. Diyabette keton cisimlerinin asiri olusumu ile birlikte dokulardaki kullaniminin

azalmasi, kanda birikmelerine (ketonomi) neden olur. Bunlar fizyolojik pH ortaminda

kolayca ayrisabilen organik asitler oldugu için es molekül sayisinda hidrojen iyonu

olusturarak vücudun tampon sisteminin hizla tükenmesine ve metabolik asidoza sebep

olurlar. Bu durum da diyabetli gruplarda transient Ca+2 nun uzamasina ve bunun da

muhtemelen kasilma sürelerinin uzamasina neden oldugu söylenebilir 2,45,46.

5.2.3 Diyabet ve Kuvvet-Frekans Iliskisi

Diyafram kas striplerinin kuvvet- frekans iliskisi 10, 20 50 ve 100 Hz de kasin

uyarilmasi ile degerlendirildi. Diyabetik kuvvet- frekans egrisinin, kontrol grubunun

kuvvet-frekans egrisine göre saga dogru kaydigi, yani yüksek frekansli uyarilarda

diyabetli kaslarin daha zayif kasildiklari görülmüstür. Kasta, hizli kasilan kas liflerinden

olusmus motor birim orani yüksekse, egri yüksek frekansa dogru bir kayma yapacaktir.

Yüksek frekanslara dogru gidildikçe kasilma kuvvetinin azalmasi uyarilma-kasilma

çiftlenimin de bozulmalarin olabildigi, çapraz köprü baglarinin bütünüyle kas

kasilmasina eslik edememesi fuzyonun olusamamasi nitekim kas sarsisinin (Ps) da

tetanik kuvvete (Pt) paralel seyretmesi (Sekil4.6) bunu desteklemektedir 33-41.

91

5.3 Izometrik Kasilma Parametrelerine MMA’in Etkisi

5.3.1 Modülasyonlu Manyetik alanin sarsi parametreleri üzerine etkileri

Modülasyonlu manyetik alan (5 mT siddetinde 50 Hz frekansinda) Çizelge 4.2

den de görülecegi üzere, kontrol (K) ve diyabetli (D) grup kaslarinin kasilma

kuvvetlerini degistirmektedir. Modülasyonlu manyetik alan, K grubunun diyafram

kaslarinin izometrik sarsi kasilma kuvvetlerini (Ps) %12,3 oraninda azaltmakta ve D’li

kaslarin Ps’leri ise yaklasik %1,5 oraninda artirmaktadir (Çizelge 4.2). Manyetik alan

etkisinde K daki Ps azalmasi istatistiksel olarak anlamli (p<0,05), fakat D deki Ps

artmasi istatistiksel olarak anlamsizdir (p>0,05). Yorgunluk sonrasi K grubu kaslarin

MMA etkisindeki kasilma kuvveti, YÖ’nin tersine %5,3 oraninda artmaktadir. Bu artis

istatistiksel olarak p<0,05 düzeyinde anlamlidir. Modülasyonlu manyetik alanin D’li

kaslara etkisi K grubundakiler gibi olup, çok küçük artis istatistiksel olarak anlamsizdir

(p>0,05).

Modülasyonlu manyetik alanin kas kuvvetini azaltici yönde etkisi muhtemelen;

MA uygulamasi sonrasinda diyafram kasina ait Ca+2ATPaz aktivitesinin artmasi ve

bunun ardindan Ca+2 un hizli bir sekilde sisternalara tasinmasi ve Ca+2 un kasilma

mekanizma için gerekli oldugu süre ortamda kalamamasi sonucunda kas kasilma

kuvvetinde azalmaya neden olmustur 47-52.

Modülasyonlu manyetik alan diyabetli gruplara uygulandiginda ise kas kasilma

kuvvetinde diyabetsiz gruplara nazaran azalma degil anlamli olmamasina ragmen artma

olmustur. Laitl-Kobierska ve arkadaslari siçanlari alternatif manyetik alana maruz

biraktiktan sonra siçan pankreasini hem yapisal hem de fonksiyonel degisimlerini

inceledikleri çalismalarinda; pankreas ß hücreleri çevresinde ‘aydinlanma’, granüllü

endoplazmik retikulumda uzama, ß hücreleri sitoplazmasinin veziküllendigi, Golgi

aparatinda genisleme, mitokondriler de sisme ve birçok farkli yogunlukta granüllere

rastlamislardir. Golgi aparatindaki genislemenin büyük bir ihtimalle proinsülin

formunun depo edildigini (proinsülin ise insüline transformu ile sitoplazmaya

tasindigini), granüller etrafindaki ‘aydinlanma’ nin ß hücrelerinin insülinin büyük

miktarda biriktirildigini gösterdigini belirtmislerdir. MA uygulamasi sonrasinda insülin

sekresyonu sonrasinda arta kalan çok sayida bos (elektronsuz) vesiküllerin varliginin da

insülinin bu veziküllerden salinmis oldugunun bir göstergesi olabilecegini ifade

92

etmislerdir. Insülin sekresyonunun arttigini kanitlamak için insülin kan konsantrasyonu

analizinde insülinin miktari anlamli olarak artmis oldugunu belirtmislerdir 53. Biz

pankreasin EM incelemesini, kanda insülin konsantrasyonunu belirlemedik, ancak

DMA diyafram kasi EM incelemesinde diyabetik diyafram kasindaki dejenerasyonlarin

nispeten azalmis oldugunu gözlemledik ve insülin sekresyonunun artmis olabilecegi

varsayimindan DMA grubuna ait diyafram kasi kasilma kuvvetinin artmis olabilecegi

muhtemel dahilindedir.

Manyetik alan uygulamasi bir baska çalismada insülin salinimi diyabetik

siçanlarda arttirmis olmasi ve bulgularimizdan kan glukoz düzeyinin azaltmis oldugunu

görmemiz MMA nin insülin sekresyonunu arttirdigi sonucuna bizi ulastirmaktadir 54,55.

Manyetik alana maruz birakilan siçan diyafram kasindan elde edilen sonuçlara

göre Na+-K+ ATPaz aktivitesi artmistir. Aktivitenin artmasinin muhtemel nedenleri

olarak pompanin kendisinin konformasyonel degisiklige ugramis olabilecegi bu nedenle

membranin her iki tarafindaki iyonik degisimlerin oldugu belirtilmistir. Enzim

aktiviteleri direkt olarak iyonik degisimlerden etkilenmektedir 50. Yine baska bir

çalismada pulslu manyetik alan ekstrasellüler K+ seviyesini arttirmis oysa Na+ seviyesi

ise azaltmistir. Artmis K+ seviyesi Na+-K+ ATPaz aktivitesini arttirmis olabilir 49-54. Bu

durum manyetik alan uygulanmis gruplarda kasilma sürelerini uzatmistir ancak

diyabetli gruplar üzerinde artislar anlamli degildir (p>0.05).

5.3.2 Modülasyonlu manyetik alan ve yorgunluk

Uyguladigimiz yorgunluk modeli manyetik alan uygulanmis gruplar üzerinde

kas kuvvetini nümerik olarak azaltmis ancak istatistiki degerlendirmede anlamli fark

bulunamamistir (p>0.05).

5.3.3 Modülasyonlu manyetik alan ve Kuvvet-Frekans Iliskisi

Diyafram kas striplerinin kuvvet-frekans egrisi 10, 20, 50 ve 100 Hz de kasin

uyarilmasi ile degerlendirildi. MMA kuvvet- frekans egrisinin kontrol grubu ile

karsilastirildiginda saga dogru kaydigi görüldü. Kasta, hizli kasilan kas liflerinden

olusmus motor birim orani yüksekse, egri yüksek frekansa dogru bir kayma yapacaktir.

Diyabet grubu egrisine göre ise sola kaydi. Ayrica egrinin egimi de daha diktir. Bu

sonuç da modülasyonlu manyetik alan diyabet grubu diyafram kasini daha fazla füzyona

ugratarak ya da çapraz köprü baglari etkilesimi daha fazla arttirdigini gösterir 36-39.

93

5.4 Diyabetin ve MMA nin Elektrofizyolojik Ölçümlere etkisi

Diyabetin ve MMA nin deney hayvanlarinda olusturdugu biyoelektriksel degisiklikler

tam anlami ile aydinlatilamamistir. Bu degisikliklerin temelinde yatan mekanizmalar

halen bilinmemekle birlikte literatür de çok az sayida çalisma mevcuttur.

Diyabetik diyafram kasi kasilma kuvveti üzerine MMA nin etkileri analiz

edilirken özellikle kasilma ve gevseme süreleri üzerine olan etkilerin iyon ve/veya iyon

kanallarinda meydana gelen degisikliklerle açiklanabilecegi sonucuna varildi. Ayrica

yapilan literatür çalismasinda diyabetik iskelet kasi elektrofizyolojik karakteristikleri

üzerine MMA’ nin etkilerini içeren bir çalismaya rastlanmamistir. Bu noktadan

hareketle; Kontrol (sham) (K), diyabet (sham) (D), kontrol manyetik alan (KMA) ve

diyabet manyetik alan (DMA) gruplari olmak üzere dört ayri grupta elektrofizyolojik

ölçümler gerçeklestirildi. Her bir siçandan frenik sinir-diyafram kas preparati dissekte

edilip, intrasellüler kayitla dinlenim zar potansiyeli ve aksiyon potansiyel (AP) egrisi

kayitlandi.

Diyabetin dinlenim zar potansiyeli ve aksiyon potansiyeli parametreleri

üzerine etkisi

K+ kanallari, diyafram kontraktil performansinin düzenlenmesinde önemli rol

oynarlar. Cl- kanallari ile birlikte dinlenim zar potansiyelini düzenlemede birlikte

hareket ederler. Zar uyarilabilirligini kontrol ederek kas aktivasyonu belirlerler. K+ ve

Cl- kanallari Na+ kanallari ile birlikte aksiyon potansiyelinin süresini ve genligini, bu

suretle sarkoplazmik retikulumdan Ca2+ salinma zamanini ve ortamda kalma süresini

dolayisiyla kas kuvveti üretimini belirlerler 28. Burada ki aksiyon potansiyel meydana

gelmesi sirasinda olusuma katilan elemanlarindan birinin veya birkaçinin eksikligi,

inaktivasyonu AP nin biçimini ve süresini etkileyecektir.

Diyabet ve modülasyonlu manyetik alan dinlenim zar potansiyelini 78,0 ± 0,5

mV dan sirasiyla 73,0 ± 0,4 ve 73,0 ± 0,3 mV a azalttigi Çizelge 4.13 den

görülmektedir. Bu azalmalar istatistiki olarak anlamlidir (p<0,05).

Yapilan bir çalismada, diyabetli diyafram kaslarinin kontrollerine göre dinlenim

zar potansiyelinin depolarize oldugu bildirilmistir. Muhtemel nedenin dolayli olarak

ölçülen K+ geçirgenliginin (gK) diyabetli kaslarda azalmasi sonucunda zar kontrollere

göre depolarize oldugu ileri sürülmüstür7. Klasik bilgilerimiz insülinin hücreye K+ un

94

girmesini sagladigi yönündedir. Insülin eksikliginde hücre disi K+ konsantrasyonu

düser. Insülin varliginda K+ un hücre içine göçünün nedeni hala bilinmektedir. Bununla

birlikte insülinin hücre zarindaki Na+-K+ ATPaz aktivitesini arttirdigindan hücre içine

daha fazla K+ pompalanir. Dolayisiyla olusturdugumuz orta siddette diyabet modelinde

insülin eksikligi nedeniyle K+ hücre içine giremediginden dinlenim zar potansiyeli

diyabetli gruplarda anlamli derecede azaldigi söylenebilir. Bir baska muhtemel neden

yapilan histojik çalismamizdaki diyafram EM bulgulari diyabetli gruptaki

sarkolemmada yer yer düzensizlesme oldugu yönündedir (Sekil 4.24,25,26). Bu

düzensizlesmelerin integral proteinleri veya Na+-K+ pompasinin yapisinda bozukluklara

neden oldugunu bilmiyoruz ancak böyle bir olasilik da pompa fonksiyonunu

engelleyecektir. Nitekim Kjeldsen ve arkadaslari, diyabetik diyafram kasinda Na+-K+

pompa konsantrasyonunun yaklasik % 40 kadar azaldigini ya da inaktive oldugunu

bildirmislerdir 29.

Eger zar depolarizasyonu orta siddette ise Na + kanallari inaktive olmayacagi ve

dolayisiyla aksiyon potansiyeli genligine etki etmedigi ancak siddetli bir depolarizasyon

gerçeklesirse mevcut Na+ kanallarinin inaktive olmasi nedeniyle, yeniden AP olusmasi

için zar refraktör periyodda olacagindan AP meydana gelmeyecegi ileri sürülmüstür44,45.

Ancak bizim bulgularimiza göre diyabetik diyafram kasi AP genligi kontrolle

karsilastirildiginda anlamli bir fark bulunamamistir (p>0.05).

Depolarizasyon süresi 0,59 ± 0,01 ms den D grubunda 0,68 ± 0,01 ms ye KMA

grubunda 0,61 ± 0,02 ms ve DMA grubunda 0,64 ± 0,01 ms ye uzamistir. Sadece

diyabetli gruplarda süre uzamasi anlamlidir (p<0.05). Manyetik alan uygulanan diyabet

grubu depolarizasyon süresi, diyabet grubuna göre depolarizasyon süresi kisalmistir.

Depolarizasyon süresi AP egrisinin yükselmeye basladigi nokta ile tepe noktasi arasinda

kalan süredir. Bu süreden sorumlu Na+ lari ve Na kanallaridir. Grossie’ nin bildirdigine

göre diyabetli kas sitoplazmasi hipertoniktir. Plazmanin hipertonik olmasi uzun sürede

T-tübüllerinde irreversble yapisal bozukluklara neden oldugu ve hipertonik plazmaya

sahip kasdan elde edilen AP sürelerinin uzadigini ifade etmistir20. Lunteren ve Moyer

ise diyabetli diyafram kaslarindan kaydettikleri AP depolarizasyon süresinin

degismedigini ifade etmislerdir. Bizim bulgularimizda sadece diyabetli grupta

depolarizasyon süresinin uzamasi zarda yapisal bozukluklarindan Na iyon kanallarinin

bir kismi etkilenmis olabilir.

95

Yari-repolarizasyon süresi hem diyabetli hem de manyetik alanli gruplarda

anlamli olarak degismemistir (p>0.05). Ancak diyabet repolarizasyon hizini diyabetli

gruplarda anlamli olarak degistirmistir (Çizelge 4.18). Lunteren ve Moyer’in yaptiklari

çalismada diyabet, diyafram kaslarinda AP repolarizasyon sürecini hizlandirmistir.

Arastiricilar diyabetin bu etkiyi saglarken ya yeni K kanallari üretmis oldugunu ya da

kanal iletkenligini arttirdigini ifade etmislerdir.

MMA nin dinlenim zar potansiyeli ve aksiyon parametreleri üzerine etkisi

Modülasyonlu manyetik alan, kontrol dinlenim zar potansiyelini 78,0 ± 0,5 mV

dan 73,0 ± 0,3 mV a ve diyabetli grupta ise herhangi bir degisiklik yapmamistir.

Kontrol grubu KMA grubu ile karsilastirildiginda istatistiki olarak anlamlidir (p<0.05).

Manyetik alan diyafram kasini depolarize etmektedir. Dinlenim zar potansiyelini

belirleyen en önemli etken hücre içi ([K]iç) ve hücre disi ([K]dis) potasyum iyon

konsantrasyonudur. Nitekim, literatür bulgulari manyetik alan içine konmus kas

dokularinda [K]iç/[K]dis oraninin küçüldügünü göstermektedir52. Bu çalismada K hücre

içi ve hücre disi konsantrasyonlar ölçülmeyip dinlenim zar potansiyeli ölçülmüstür.

Klasik bilgilerimiz [K]dis in düsmesi ile dinlenim zar potansiyelinin azalacagi

yönündedir. Daha önce yaptigimiz çalismada da MA diyafram kasi dinlenim zar

potansiyeli azaltmistir. Elektromanyetik alanlar dinlenim durumundaki uyarilabilir

hücre zarlarinda uyarilabilirligi arttirmaktadir. Uyarilabilirligin artmasi zarin depolarize

oldugunu gösterir. Nitekim in vivo insan ve siçan deneylerinde sinir uyarilabilirliginin

arttigina dair yayinlar bulunmaktadir 21,50-52.

Dinlenim zar potansiyelinin düsmesinin muhtemel bir baska nedeni Na+-K+ pompa

aktivitesi üzerine MA nin yapmis oldugu degisiklikler olabilir. Yapilan bir çalismada

statik MA diyafram kasi Na+-K+ ATPaz aktivitesini arttirmistir ve dinlenim zar

potansiyelini de azaltmistir. Pompa aktivitesinin artmis olmasi [K]dis in daha azalmasi

anlamina gelir ve zar depolarize degil hiperpolarize olur bu çeliskiyi potasyum sizinti

akiminin artmasi ve bilinmeyen baska bir mekanizma ile (zar lipid çift tabakasindan)

potasyumun normale göre daha fazla oranda hücre disina çikmasini bunun sonucunda

hücre içi ve hücre disi potasyum konsantrasyonun degisip dinlenim zar potansiyelini

depolarize ettigi ve bozulan bu dengenin daha aktif bir Na-K pompasi ile karsilanmakta

olabilecegi ifade edilmistir52.

96

MMA nin depolarizasyon süresi ve depolarizasyon hizi üzerinde anlamli degisiklikler

yapmamistir (p>0.05) (Çizelge 4.13).

MMA nin kontol grubu yari-repolarizasyon süresini KMA grubunda 0,71 ± 0,01

ms den 0,65 ± 0,01ms ye düsürmüstür. Bu fark istatistiki olarak anlamlidir. MMA

diyabetli grupta ise yari-repolarizasyon süresinde anlamli bir degisiklik yapmamistir

(p>0.05).

Aksiyon potansiyelinin repolarizasyon sürecinden K+ lari, K kanallari ve Na-K

pompasinin sorumlu oldugunu bilinmektedir. Aksiyon potansiyel meydana gelirken

degisen hücre zari kompozisyonunu yeniden bir sonraki AP olusumunu hazir hale

getirmek için gerekli olan repolarizasyon sürecinin kisalmasinda ya K kanal kinetiginin

degismesi ya da Na-K pompa aktivitesinin ya da konsantrasyonun artmis olmasi rol

oynayabilir. MA, Na-K ATPaz i arttirmis bu da yari repolarizasyon süresini

kisaltmistir46-49. Nitekim AP repolarizasyon hizina baktigimizda MMA kontrol

repolarizasyon hizini arttirmistir. AP egrisi altinda kalan alani da anlamli bir farklilikla

daraltmistir. Biz repolarizasyon sürecinin % 50 ni alarak yari-repolarizasyon süresini

degerlendirdik, daha sonra repolarizasyon hizi ise negatif türev alinarak hesaplandi.

Dogal olarak AP repolarizasyon süresinin tamami degerlendirilmedi ancak eldeki

bulgulardan çikarim yapilabilinir. Buradan çikarilan sonuç, MMA kanal ve pompa

üzerinden veya bilinmeyen baska bir konformasyonel degisimle zarda meydana gelen

depolarizasyonu daha çabuk denge konumuna getirmektedir. MMA diyabetli grupta ise

daralan aksiyon potansiyel egrisi altinda kalan alani kontrol degerlerine yaklastirmistir

(Çizelge 4.18). MMA diyabetli grupta kontrol degerlerini etkiledigi gibi degil tam tersi

etkide bulunmustur. MMA, kontrol repolarizasyon hizini arttirmis görünmekle birlikte

diyabetin etkisine katkida bulunmamistir. Çünkü repolarizasyon hizi diyabet grubundan

istatistiki olarak farkli degildir. Bu durumda hem diyabet hem de manyetik alan tek

baslarina diyafram kasi AP yi olusturan elemanlar üzerinde etkili olmuslardir, ancak

MMA diyabetin degistirdigi tabloyu bir nebzede olsa düzeltip kontrol degerlerine

yaklastirmistir. Gorczynska ve arkadaslari alternatif manyetik alana maruz kalan

siçanlarda kan glukoz seviyelerinin % 30 oraninda azaldigini ifade etmislerdir20. Ayrica

Laitl-Kobierska ve arkadaslari ise saglikli siçanlara uyguladiklari ELF MA sonrasinda

plazma insülin seviyesinin artmis olarak bulmuslardir53. Bu sonuçlar MMA diyabetli

97

siçan diyafram kasi zarinda da normal degerlere dönüstüren etki yapmis olmasi

muhtemel dahilindedir.

5.5 Diyabetin ve MMA’in Agirlik-Glikoz ve Serum Kimyalari üzerine Etkisi

Kontrol ve KMA gruplarinda bulunan siçanlarin agirliklarinin, bir ay sonunda,

deney baslangicindaki ilk agirlik degerlerine göre sirasiyla % 16,7 ve % 19,2 arttigi

belirlendi. Diyabet ve DMA gruplarinda bulanan siçanlarin agirliklarinda ise kilo

kaybinin sirasiyla % 22,2 ve % 10,9 oldugu görüldü. Dört hafta boyunca MA

uygulanmasi sirasinda, gerek K gerekse KMA gruplarina ait siçanlarin agirlik

kazançlari orantili olarak artmistir. Sekil 4.1’deki egrilerden, MA’ nin manyetik alan

uygulanmamis eriskin siçanlarin agirlik kazanci üzerine herhangi bir etkisinin

olmadigini görülmektedir. Diyabetli gruplarda ise, D ve DMA gruplarina ait siçanlarin

baslangiç agirliklari ayni oldugu halde, ilerleyen haftalarda DMA grubuna ait siçanlar,

D grubuna ait siçanlara göre daha az agirlik kaybetmislerdir. Diyabet ve DMA grubu

siçanlarin son agirliklari arasindaki fark, istatistiksel olarak anlamli bulunmustur

(p<0.05) (Çizelge 4.1).

Kontrol grubundaki siçanlarin plazma glukoz seviyesi MMA etkisinde

219.2±40.3 mg/dl den 207.9±47.8 mg/dl ye, D grubundaki siçanlarin plazma glukoz

seviyesi de 536.9±21.9 mg/dl den 531.3±80.6 mg/dl’ye düstügü gözlendi Sonuçlar

istatistiksel olarak anlamlidir (p<0.05).

Sirasiyla K ile KMA ve D ile DMA gruplarinda bulunan siçanlarin serum total

kolesterol degerlerinin 56.2±2.7 mg/dl’den 52.8±2.0’ye ve 67,0±5,2 mg/dl den 55,7±1,5

mg/dl’ye düstügü görüldü. Benzer sekilde yukarida belirtilen gruplarda trigliserit

seviyeleri de düsmektedir (Çizelge 4-13).

Total kolesterol ve trigliserit seviyelerindeki bu azalmalar, istatistiksel olarak

anlamlidir (p<0.05).

Modülasyonlu manyetik alanin diyabetli gruplarin agirlik, kan glükoz ve serum

kimyalari üzerindeki etkilerini hücre düzeyinde meydana gelen degisikliklerin islevsel

yansimalari ile açiklamak mümkün olabilir. DMA grubuna ait EM bulgularimiz

diyafram kasi liflerinin hücre zari altinda yerlesim gösteren çekirdekleri normal

yapidaydi (Sekil 4.15 ve 16) oysa diyabet grubunda çekirdekler de derin identasyonlar

ve bazi hücrelerde miyofibriller arasinda yerlesen mitokondriyonlar da dejenerasyon ve

98

vokuoler yapilarin varligi görülmekteydi DMA grubuna ait histolojik EM

mikrograflarina göre miyofibriller arasinda az sayida lipid damlaciklari bulunmaktaydi.

Sarkolemma ve kas lifleri arasinda izlenen kapiller yapilar normal histolojik

görünümdeydi. Yapisal olarak DMA grubu histolojik özellikleri kontrol grubuna daha

yakin bilgiler vermektedir. MMA nin pankreas ß hücrelerinden insülin sekresyonunu

stimüle ederek kanda yükselen glikoz konsantrasyonunu ve karbonhidrat

metabolizmasina islerlik kazandirmasiyla hücresel düzeyde de nispeten iyilestirme

meydana geldigi belirtilebilir Bu da agirlik, glukoz ve serum kimyasi sonuçlarimiza

yansimis oldugunu görüyoruz.

Streptozotosin ile indüklenmis diyabetli siçanlarda 4 haftalik kilo takipleri

sonrasinda baslangiç agirliklari dikkate alindiginda kilo kaybettikleri bildirilmektedir.

Bizim çalismamizda da K ya göre D gruplarinda 4 haftalik kilo takiplerinde kilo kaybi

oldugu gözlendi. Ancak manyetik alan uygulanmis diyabetli grupta kilo kaybi daha

azdir. Glukoz degerlerinde de manyetik alan diyabetli gruba göre daha az kan glukoz

düzeyini arttirmistir. Bu durum total kolesterol ve trigliserit degerlerinde de

korunmaktadir.

Modülasyonlu manyetik alanin kan glukoz düzeyine olan muhtemel etkileri

söyle açiklayabiliriz. 13.3 Hz ve 2,7x10-2 T lik manyetik alan insülin salinimini

arttirmis, kan glukoz seviyesini ise %30 oraninda azaltmistir 15. Manyetik alanin

kortizol seviyesini büyük miktarda arttirdigi kortizolün ise adrenalin ile sinerjetik olarak

glükoz metabolizmasi boyunca hareket ettigi bilinmektedir. Artmis kortizol sekresyonu

karacigerde glikojen birikimine yol açar. Manyetik alan uygulamasi sonrasinda kobay

ve siçan hepatositlerin de glikojen miktari kontolleri ile karsilastirildiginda %400

oraninda artmistir. Kan glukoz seviyesi böylelikle azalmis olabilir. MMA nin kan

glukoz seviyesini azalttigi yönünde baska bir mekanizma da; glukozun yapisinda

hidroksil gruplar tasidigi için hidrofilik karakterde olmasi nedeniyle hücre membranin

ise hidrofobik karakter tasidigindan glukozun membrana dogru hareket için bir bariyer

olusturur, insülinin rolü hücre içine glukozun hareketini kolaylastirmaktadir. Manyetik

alan tasima mekanizmalarini ve hücre membraninin fiziksel özelliklerini etkileyerek

insülinin bulunmadigi ya da az bulundugu ortamda insülinin rolünü üstlenerek glukozun

hücre içine tasinmasini kolaylastirmis olabilir 56-60.

99

6-SONUÇLAR ve ÖNERILER

50 Hz lik ve 5 mT lik MMA 4 hafta boyunca her gün 165 dakika süresince 30

dakika çalisip 15 dakika susarak kontrol veya diyabetli olan eriskin erkek siçanlar

üzerine uygulandi

Modülasyonlu manyetik alan saglikli siçanlarda kilo kaybina neden olmamistir

oysa diyabetli gruplarda vücut agirlik kaybini azaltmis ve kan sekerini anlamli olarak

düsürmüstür.

Modülasyonlu manyetik alan saglikli siçan diyafram kas kuvvetini azaltmistir

Diyabetli grup MMA ya maruz birakildiginda siçan diyafram kasi kasilma kuvvetinde

artma tespit edilmistir, yorgunluk uygulamasina direnç kazandirmistir.

Modülasyonlu manyetik alan diyabetli siçan diyafram kasi EM incelemelinde

miyofibriller arasinda ve hücre periferinde yerlesim gösteren mitokondriyonlar ile

miyofibrilleri saran sarkoplazmik retikulum sisternalari normallesmis, sarkomer

düzenlenmesi normal ve miyofibriller arasinda az sayida lipid damlaciklari bulunur hale

gelmistir. Sarkolemma ve kas lifleri arasinda izlenen kapiller yapilarin da normal

histolojik görünüme kavusmuslardir. MMA diyabetli siçan diyafram kasinda yapisal

olarakda iyilesme sagladigi görüldü.

Modülasyonlu manyetik alan ve diyabet her ikiside dinlenim zar potansiyellerini

depolarize ediyorlar zar kompozisyonunu göz önüne aldigimizda Na kanallari veya Na+

iyon dengesi üzerinden olmadigi ancak K kanallari özellikle voltaja duyarli potasyum

kanalari üzerinden veya K un dolayli yoldan Na-K pompasinin aktivitesini degistirerek

yapmis olmasi kuvvetle muhtemeldir. Kas zarinda meydana getirilen olasi bu degisimler

kas kasilma ve gevseme çiftlenimini, ortamda Ca+2 nun bulunma süresini etkiledigi

anlasiliyor. Böylelikle iskelet kasi kasilma kuvvetini veya sürelerini de etkilemis oluyor.

Diyabetli deneklerde modülasyonlu manyetik alan uygulamasi hastalik

tablosunu ortadan kaldirmamistir, ancak kötüye giden tabloyu durdurmus, istenilen

düzeyde olmasa da iyilesme yaptigi gözlenmistir.

Bununla birlikte, manyetik alanin diyabetli hayvanlar üzerindeki optimum

pozitif etkisinin belirlenebilmesi için, frekans, manyetik alan olusturmak üzere

kullanilan dalganin biçimi, siddet, süre ve uygulama biçimi degistirilerek yeni

çalismalara gerek duyulmaktadir.

100

KAYNAKLAR

1- Feingold K.F., Gavin L.A., Schambelan M., Schriock E., Sebastian A., Stern J.L Endokrin Hastaliklar Tuzcu M. Cecil Essentials of Medicine ‘3. Baski’ W.B. Saunders Company,Tokyo,1993.:513-521.

2. Büyükdevrim A.S., Demiroglu C. Diyabetik Hastalarda Akut Metabolik Çöküntü Sendromu 1.

Baski. T.C. Kadir Has Üniversitesi Tip Fakültesi Yayinlari, Istanbul., 1999. 3. Rodrigues B., Poucheret P., Battell M.L., and McNeill J.H.. Streptozocin-induced Diabetes:

Induction, Mechanism(s), and Dose Dependency., McNeill J.H., Experimental Models of Diabetes. First Ed.CRC Press LLC, Florida, 1999: 3-14.

4. Arner P. Insulin resistance in type 2 diabetes: role of fatty. Diabetes Metab Res Rev. 2002 18:

55-59. 5. Paulus S F. and Grossie J.: Skeletal muscle in alloxan diabetes a comparison of isometric

contractions in fast and slow muscle. Diabetes, 1983 32: 1053-1039. 6. Wahiberg G., Adamson U., and Svensson J. Pyridine nucleotides in glucose metabolism and

diabetes: a review. Diabetes Metab Res Rev. 2000 16:33-42. 7. Ganguly P. K., Mathur S., Gupta M.P., Beamish R. E. and Dhalla N.S.: Calcium pump

activity of sarcoplasmic reticulum in diabetic rat skeletal muscle. Am. J. Physiol. 1986 251(Endocrinol. Metab. 14) : E515-E523.

8. Challiss R.A.J, Vranic M. And Radda G.K: Bioenergetic changes during contraction and

recovery in diabetic rat skeletal muscle. Am. J. Physiol. 1989 256 (Endocrinol. Metab. 19): E129-E137.

9. Skotte J.H., and Hjoiiund H.I. Exposure of welders and other metal workers to ELF magnetic

field. Bioelectromagnetics. 1997 18: 470-477. 10. Dacha M., Accorsi A., Pierotti C., Vetrano F., Mantovani R., Guidi G., Conti R., and

Nicolini P. Studies on the possible biological effects of 50 Hz electrical and/or magnetic fields: evaluation of some glycolytic enzymesi glycolytic flux, energy and oxido-reductive potentials in human erytrocjtes exposed in vitro to power frequency fields. Bioelectromagnetics 1993 14:383-391.

11. Farndale R.W., Maroudas A. And Marsland T.P. Effects of low-amplitude pulsed magnetic

fields on cellular ion transport. Bioelectromagnetics 1987 8: 119-134. 12. Polk C. Biological effects of low level low frequency electric and magnetic fields. IEEE

Transactions on Education 1991 34 :243-249.

101

13. Repacholi M.H. and Greenebaum B. Interaction of static and extremely low frequency electric and magnetic fields with living sistems: health effects and researc needs. Bioelectromagnetic 1999 20: 133-160.

14. Bassett C.A. L. Beneficial effects of electromagnetic fields.Journal of Cellular Biochemistry

1993 51: 387-393. 15. Kost J., Wolfrum J., and Langer R. Magnetically enhanced insulin in diabetic rats. Journal of

Biomedical Materias Research 1987 21: 1367-1373. 16. Li C.M., Chiang H., Fu Y.D., Shao B.J., and Yao G.D. Effects of 50 Hz Magnetic Fields on

gap junctional intercellular communication. Bioelectromagnetics 1999 20:290-294. 17. Cameron N. E., Cotter M.A., and Robertson S. Changes in skeletal muscle contractile

properties in streptozotocin-induced diabetic rats and role of polyol pathway and hypoinsulinemia. Diabetes 1990 39: 460-465.

18. Kjeldsen K., Braendgaard H., Sidenius P., and Norgaard A. : Diabetes decreases Na+-K+

pump concentration in skeletal muscle, heart ventricular muscle, and peripheral nerves of rat. Diabetes 1987 36:842-848.

19. Ganguly P. K., Taira Y., Elimban V., Roy M., and Dhalla N. S. Altered contractile proteins in

skeletal muscle of diabetic rats. Am. J. Physiol. 1987 253 (Endocrinol. Metab. 16): E395-E400. 20. Grossie J. Contractile and electrical characteristics of extensor muscle from alloxan-diabetic

rats. .Diabetes 1982. 31: 194-202. 21. Demirkazik A. AC manyetik alanin siçanlarda biyomekanik ve hematolojik parametrelere

etkisinin arastirilmasi (Yüksek Lisans), Çukurova Üniversitesi. Adana Türkiye.1995. 22. Zecca L., Mantegazza C., Margonato V., Cerretelli P., et al. Biological effects of prolonged

exposure to ELF electromagnetic fields in rats: III. 50 Hz electomagnetic Fields. Bioelectromagnetics 1998 19:57-66.

23. Tenforde T.S. and Kaune W.T. Interaction of extremely low frequency electric and magnetic

fields with humans. Healty Physics.1987. 53:585-606. 24. Villa M., Mustarelli P. ,and Caprotti M. Biological effects of magnetic fields. Life Sciences.

1991 49: 85-92. 25. Keynes R.D and Aidley D.J. Nerve and muscle. Third edition. Cambridge Universty Pres. 2001

103-132. 26. Ganong W.F. Tibbi Fizyoloji , Uyarilabilir doku: kas, Çeviri. Türk Fizyolojik Bilimler

Dernegi 17. Baski, Baris Kitabevi Koca M. Pasa Cd. Cerrahpasa Tip Fakültesi Karsisi Park içi Cerrahpasa/Istanbul, 1996: 76-99.

102

27. Thibodeau G.A. , Patton K.T. Anatomy and Physiology Unit two-9 Physiology of the muscular system . Second Edition Mosby-Year Book,Inc. 11830 Westline Industrial Drive St. Louis, MO.63146, USA, 1992:223-248.

28. Metzger J.M., Scheidt K.B., and Fitts R.H. Histochemical and physiological characteristics of

the rat diaphragm. J. Appl. Physiol. 1985 53(4): 1085-1091. 29. Berne R M., Levy M N., Koeppen B M., Stanton B A. Principles of Physiology.International

student Ed. Wolfe Publishing Ltd., England, 1990. 30. Klueber K M., Feczko J. D., Schmidt G., and Watkins III J.B. Skeletal muscle in the diabetic

mouse: histochemical and morphometric analysis. The anatomical record 1989 225:41-45. 31. Günay I. Insan Extensor Digitorum Brevis kasindan kayitlanan uyarilmis kas aksiyon

potansiyel egrilerinin Fourier frekans analizi, türev ve integral teknikleri ile incelenmesi (Doktora tezi). Ankara Üni. Ankara, 1981.

32. Dogan A. Laboratuvar hayvanlarinin kullanimi ve bakiminda egitim ve uygulama kursu. Adana,

2001 11-21. 33. Perry WLM. Pharmacological Experiments on Isolated Preparations 1970 By Staff of the

Departmant of Pharmacology University of Edinburgh. Churchill-Livington. 34. Pelit A., ve Günay I. Biyolojik sinyallerin bilgisayar ile kayitlanmalari ve analizleri Ç.Ü. Tip

Fak. Dergis 2000 25:17-26. 35. Pereira L.O., and Lancha A.H. Jr. Effect of insulin and contraction up on glucose transport in

skeletal muscle. Biophysics and Molecular Biology 2004 84: 1-27. 36. Lewartowski B., and Pytkowski B. Cellular mechanism of the relationship between myocardial

force and frequency of contractions. Prog.Biophys. molec. Biol. 1987 50:97-120. 37. Macintosh B.R., and Willis J. C. Force-frequency relationship and potentiation in mammalian

skeletal muscle. J. Appl Physiol. 2000 88: 2088-2096. 38. Roszek B., Baan G.C., and Huijink P.A. Decreasing stimulation frequency-dependent lenght-

force characteristics of rat muscle. J. Appl Physiol 1994 77(5): 2115-2124. 39. Orizio C., Gobbo M., and Diemont B. Changes of the force-frequency relationship in human

tibialis anterior at fatigue. Electromyograpy Kinesiology.2004 14: 523-530. 40. Mcguire M., and Macdermott M. The influence of streptozotocin-induced diabetes and

antihyperglycaemic agent metmorfin on the contractile characteristics and the membrane potential of the rat diaphragm. 1998 83:481-487.

103

41. Powers S.K., Shanely R.A.,Coombes J.S., Koesterer T.J., Mckenzie M., Gammeren D.V., Cicale M. and Dodd S.L.Mechanical ventilation results in progressive contractile dysfunction in the diaphragm. J. Appl Physiol 2001 92:1851-1858.

42. Fortes Z B., Scivoletto R., and Garcia-Lewe J. Functional changes in the microcirculation of

Alloxan-induced diabetic rats. Gen. Pharmacol. 1989 20:615-620. 43. Song X.M., Kawano Y., Krook A. et al. Muscle fiber type-specific defects in insulin signal

transduction to glucose transport in diabetic GK rats Diabetes 1999 1-17. 44. Mcguire M., Dumbleton M., Macdermott M., and Bradford A. Contractile and electrical

properties of sternohyoid muscle in streptozotocin diabetic rats. Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology200128:184-187.

45. Lunteren E. and Moyer M. Streptozotocin-diabetes alters action potentials in rat diaphragm.

Respiratory Physiology and Neurobiology 2003 135: 9-16. 46. Howell S. Compartmental analysis of Ca+2 kinetics in long-lasting diaphragm fatigue: loss of t-

tubular membrane Ca+2. J. Appl Physiol 1996 80(6).2009-2018. 47. Fitts R.H. Cellular mechanism of muscle fatigue Physiological Reviews 1994 74:49-81. 48. Demirkazik A., Pelit A., Günay I. Degisken manyetik alanin siçan diyafram kasinin

biyomekanik parametrelerine etkisi. Çukurova Üniversitesi Saglik Bilimleri Dergisi 2002 17:17-25.

49. Satow Y. Matsunami K., Kawashima T., Satake H. And Hude K. A strong constant

magnetic field affects muscle tension development in bullfrog neouromuscular preparations. Bioelectromagnetics. 2001 22:55-59.

50. Itegin (Emre) M. Günay I., Logoglu G. And Isbir T. Effects of static magnetic field on

specific adenosine-5’-triphosphatase activities and bioelectrical and biomechanical properties in the rat diaphragm muscle. Bioelectromagnetics.1995 16:147-151.

51. Itegin (Emre) M. Günay I., Logoglu G., et al. Effects of magnetic fields on biomechanical

responses and histological properties of rat phrenic nerve-hemidiaphragm preparation: contribution of ketamine to these effects Romanian J. Biophys.1994 4:33-42.

52. Itegin (Emre) M. And Günay I Influence of strong static magnetic field on bioelectrical

characteristics of rat hemidiaphragm muscle. Journal of Islamic Academy of Science 1992 5: 199-204.

53. Laitl-Kobierska A.L., Cleslar G., Sieron A. And Grzybek H. Influence of alternating

extremely low frequency ELF magnetig field on structure and function of pancreas in rats. Bioelectromagnetics .2002 23: 49-58.

104

54. Reiter R.J. Static and extremely low frequency electromagnetic field exposure: reported effects on the circadian production of melatonin. J Cell Biochem. 1993 5: 394-403.

55. Kato M., Honma K., Shigemitsu T., and Shiga Y. Effects of exposure to a circularly polarized

50-Hz magnetic field on plasma and pineal melatonin levels in rats. Bioelectromagnetics 1993: 14: 97-106.

56. Morris M.D., Kimball K.T. Aldrich T.E., and Easterly C.S. Statistical approach to combining

the results of similar experiments, with application to the hematological effects of extremely low frequency electric field exposures. Bioelectromagnetics. 1989 10:23-34.

57. Bellossi A., Pouvreau-Quilien V., Rocher C., and Ruelloux M. Effect of pulsed mahnetic

fields on triglyceride and cholesterol levels in plasma of rats. Panminerva Med. 1998 40: 276-279.

58. Gorczynska E., and Wegrzynowicz R. Glucose Homeostasis in rats exposed to magnetic fields.

Invest Radiol 1991 26:1095-1100. 59. Oroza M., Calcicedo L., Sanchez-Franco F., and Rivas L. Hormonal, hematological and

serum chemistry effects of weak pulsed electromagnetic fields on rats. Journal of Bioelectricity 1987 6(2) :139-151.

60. Fahim M.A., Hasan M.Y., and Alshuaib W.B. Early morphological remodeling of

neuromuscular junction in a murine model of diabetes. J. Appl Physiol 2000 89:2235-2240.

105

ÖZGEÇMIS

18 Mart 1967 yilinda Kütahya’ da dogdu. Orta ögrenimini Adana’da lise

egitimini Bandirma’ da tamamladi. 1984 yilinda Çukutova Üniversitesi Fen Fakültesi

Fizik bölümüne girdi ve dört yillik ögrenim sonrasinda Fizikçi ünvani ile mezun oldu.

1995 yilinda ayni üniversitenin Biyofizik Anabilim Dalinda master programinindan

mezun oldu. 1996 yilinda Cumhuriyet üniversitesi Fizyoloji Anabilim Dali’nda uzman

kadrosu ile akademik hayata basladi ve ayni yil Ç.Ü. saglik Bilimleri Enstitüsü

Biyofizik Anabilim Dali’nda doktora programina basladi halen ayni birimde arastirma

görevlisi kadrosunda görevine devam etmektedir.