I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 1

I.1. Përdorimi i makinave centrifugale në kushtet laboratorike

Një makinë centrifugale, e njohur edhe si centrifugë, është një pjesë e rëndësishme e çdo spitali,

kujdesiti shëndetësor ose testimit laboratorik. Këto pjesë thelbësore të paisjeve janë përdorur çdo ditë

për të gjeneruar shpejtësi jashtëzakonisht të larta, duke krijuar një forcë centrifugale, që ajo forcë

materialet me densitetit të ndryshëm ti ndajë.

Sigurisht këto materiale duhet të jetë në një pezullim që procesi të zhvillohet, por ata janë të

përsosur për ndarjen solide nga lëngjet dhe dallimin në mes të materialeve të peshave të ndryshme

dhe densiteti brenda pezullimit.

Ka shumë lloje të ndryshme të makinave centrifugale në

treg sot. Disa janë shumë të vogla dhe lehtësisht mund të

vendosen në një skaj në vendin e punës. Të tjerët janë më të

mëdha dhe mbajnë një numër më të madh të epruvetave, tuba

Centrifuge ose mikrotuba, në varësi të llojit të veçantë të

testimit të bërë në kuadër të objektit laboratorik.

Ndërkohë që madhësia nuk ndikojnë në numrin e tubave

që mund të testohen në një kohë, zakonisht shumica e makina centrifugale do të ketë një

shumëllojshmëri të parametrave në dispozicion nga koha në shpejtësinë aktuale të revolucioneve të

gjeneruara nga motori brenda sistemit. Shumë sisteme kanë kohën e programuar dhe parametrat e

shpejtësisë, të përsosur, nuk kanë nevojë për prezencë të personelit për të multitask në testet e

ndryshme.

Makina e ndryshme centrifugale kanë një shumëllojshmëri të opsioneve të veçantë që mund të

ndihmojë të sigurojë një gamë më të madhe të përdorimit të paisjeve. Konfigurimet e ndryshme me

shpejtësi do të jetë një domosdoshmëri në çdo makinë, veçanërisht në qoftë se do të jetë drejtimi i një

shumëllojshmërie të testeve në laborator.

Natyrisht, në një laborator të vogël, kontrolli i zhurmës dhe reduktimi është një komponent

thelbësor në zgjedhjen e llojit të drejtë të paisjeve. Disa nga modelet e vjetra të makinave centrifugale

ishin shumë të zhurmshme dhe drithëruese në të gjithë sipërfaqet, duke kërkuar që ata të jenë të

vendosura në mënyrë të përhershme dhe fikse në një vend.

Modelet e reja kanë këmbët që i mbajnë pajisjet në

vendndodhjen korrekte në çdo kohë gjatë magazinimit ose

punës. Modele pa dridhje janë jashtëzakonisht të qetë në edhe

laboratoret më të vogël ose më të ngarkuara, padyshim duke e

bërë atë një mjedis shumë më të këndshme pune.

Leximi digjital i programueshëm dhe LCD bëjnë leximin

e rezultateve të testimit shumë më të lehtë, duke parandaluar

gabimet e mundshme dhe keqleximin. Jo vetëm që e bën të

rritur saktësinë e testeve, por ajo gjithashtu parandalon çështjet

për përsëritje të testeve dhe ri-rrotullimin e plotë.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 2

I.2. Sistemi lokomotro tek njeriu, kockat, kyçet dhe muskujt

Sistemi lokomotro – lëvizës përbëhet nga dy pjesë:

sistemi skeletor, i cili është i ndërtuar nga elementet kërcore dhe eshtrore. Ai përfaqëson

pjesën e palëvizshme – pasive të sistemit lokomotor. Për tij janë të lidhur muskujt dhe

ka rol mbështetës,

sistemi muskulor, i cili përbëhet nga indi lidhor dhe muskujt, të cilët e paraqesin formën

e trupit dhe pjesëve të veçanta të tij. Ai e përfaqëson pjesën e lëvizshme – aktive të këtij

sistemi.

Të dyja këto funksionojnë të koordinuar në lëvizjen e trupit dhe pjesëve të tij në hapësirë dhe

njëkohësisht sigurojnë mbrojtje dhe mbështetje të organeve të veçanta në organizëm.

Organet skeletore – eshtrat

Skeleti paraqet bashkësi të

organeve skeletore – eshtrat. Tek

njeriu i ritur skeleti përmban

gjithsej 208 eshtra. Ata janë të

lidhura ndërmjet veti në një tërësi

funksionale stabile, në kushte të

qetësisë dhe gjat lëvizjes së trupit.

Secili në sistem ka formë të caktuar

dhe është i specializuar për kryerjen

e ndonji funksioni. Për eshtrave

nëpërmjet tetivave lidhen muskujt

skeletor, me të cilët gjendet formë

për lëvizjen e tyre.

Te skeleti i njeriut eshtrat

dallohen për nga madhësia e tyre,

forma dhe vendosja në sistemin dhe

rolin të cilin e kryejnë. Në bazë të

formës ato janë të ndara në tre grupe

themelore: gypore, të shkurtëra dhe

pllakore.

Lidhja e eshtrave – nyjet

Që të sigurohet stabilitet,

mbështetje dhe mbrojtje të organeve

të ndjeshme në pjesë të ndryshme të

sistemeve, eshtrat lidhen ndërmjet

veti. Nyjet mund të jenë: nyje jo të lëvizëshme (sinatroza), të lëvizëshme (diatroza) dhe gjysëm të

lëvizëshme (semiartroza).

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 3

Muskujt

Sistemi muskulor përfshin më shumë se 600 muskuj, nëpërmjet të cilëve kryhen të gjitha

lëvizjet e trupit dhe pjesët e saj. Disiplina shkencore që merret me studimin e muskujve quhet miologji

(myologia). Muskujt janë në lidhje direkte me sistemin nervor, ku nga ai pranojnë impulse nervore

(ngacmime), të cilat u mundësojnë lëvizje të koordinuara.

Muskujt janë të ndërtuar nga indi muskulor, ku për nga struktura, morfologjia, fiziologjia dhe

pozita në trup, indi është i ndarë në: ind tërthoro – vijor, i lëmuar dhe indi muskulor i zemrës.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 4

I.3. Deformimet elastike të eshtrave, gjendja mekanike e muskujve

Skeleti tek njeriu, edhe pse është i fortë dhe elastik, ku elemntet eshtërore janë të lidhura në

mënyrë të përkryer, mund të vijë deri te deformimet e pjesëve të caktuara ose të sistemit lokomotor

në përgjithësi. Termi deformim nënkupton çdo shmangie nga forma normale e ndonjë pjese të trupit.

Deformimet më të shpeshta janë:

Deformimet e lindura, ato paraqiten si pasojë e çrregullimeve gjenetike dhe manifestohen prej

lindjes. Prej tyre më të shpeshta janë përdredhja e belit (distorizion), shputë – shtërmbuar, zvogëlim

(sindikatili) ose rritja e numrit të gishtave (polidaktili).

Çrregullime endokrine (hormonale) dhe metabolike, kryesisht të lidhura me çrregullimin e

resorbimit dhe metabolizmit.

Deformimet që paraqiten gjatë zhvillimit të trupit nën ndikimin e faktorëve të jashtëm, tek

fëmijët janë me ndryshime në boshtin kurizor. Shkaqet për to janë ulja jo e drejtë ose mbajtja e trupit

nga e cila mund të paraqiten deformimet e tipit:

lakimi anësor i boshtit kurrizor në rrafshin frontal (skioloza),

kthesë e rritur e boshtit kurrizor prapa (kifoza),

kthesë e rritur e boshtit kurrizor përpara (lordoza).

Deformimi paraqet çdo largim nga forma

normale e pjesës së trupit. Për formimin e drejtë të

eshtrave është i domësdoshëm kalciumi dhe

vitamina D.

Tek njeriu, osifikimi* i plotë mbaron në

moshën 25 vjeçare, kjo është shumë me rëndësi

për gjininë femërore, tek femrat gjatë periudhës së

klimakteriumit për shkak të ndryshimeve në

statusin hormonal, zvogëlohet lidhja e Ca në

eshtrat e cila sjell deri te osteoproza (eshtra të

shprazta dhe lehtë të thyeshme).

*Osifikimi nënkupton proceset që kanë të

bëjnë me formimin e indit kërcor, si pjesëmarrjen

e osteoblasteve që sintetizojnë dhe shkretojnë

matriksin kockor. Në këto raste zhvillohet indi

osteoid. Kjo nënkupton zëvendësimin e indit

kërcor me ind eshtror.

Gjendja mekanike e muskujve

Me kontraktim muskujt mund të bëjnë punë

të ndryshme. Në mes tjerash, ato mund të ngrisin

ngarkesa masa e të cilëve mund të jetë disa herë

më e madhe se masa e vet muskulit. Peshën më të

madhe që mund ta ngrisë një muskul paraqitet me

fuqinë maksimale të muskulit – tonusit maksimal

muskulor. Fuqia maksimale e muskujve paraqitet

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 5

si një kontraksion i vullnetshëm maksimal.

Raporti në mes fuqisë maksimale të muskulit

dhe sipërfaqes së muskulit (1cm2) e paraqet

fuqinë maskimale të muskulit. Fuqia paraqitet

në kilogram (kg) ose në Njutën (N), kurse matet

me dinamometër.

Fuqia e muskulit varet nga numri i fijeve

muskulorem si dhe nga trajnimi i muskulit. Në

lidhje me këtë dallojmë punë statike dhe

dinamike të muskujve.

Muskujt skeletor edhe gjat qetësisë janë

në tonus të përhershëm (të tkurur). Varësisht nga

aktiviteti muskulor ato bëjnë punë statike dhe

dinamike.

Punë statike kryejnë muskujt të cilët e mbajnë trupin në pozitë të drejtë, në kushte të qetësisë

(qëndrimi në një vend) ose ulur. Kështu për shembull muskujt e qafës të cilët e mbajnë kokën të

drejtuar gjat shikimit të televizorit. Gjat punës me kompjutor, lexim, etj., muskujt e qafës e ndryshojnë

tonusin, kurse gjatësia e tyre nuk ndryshon. Në

këtë rast flitet për kontraksion izometrik.

Për dallim nga muskujt me punë dinamike,

këto muskuj shpejtë lodhen, për shkak të shtypjes

që bëjnë muskujt në enët e gjakut dhe e

ngadalsojnë lëvizjen e gjakut nëpër to.

Energjia që harxhohet për kryerjen e punës

së muskujve është proporcionale me punën e

kryer. Megjithatë, energjia e përgjithshme e cila lirohet gjat punës, nuk mund të shfrytëzohet për

aktivitete. Vetëm 20 – 25 % e energjisë shfrytëzohet për punë mekanike të muskujve, ndërsa pjesa

tjetër kalon në energji të nxehtësisë e cila lirohet në rrethinë.

Punë dinamike bëjnë muskujt e

ekstremiteteve, kur janë në lëvizje. Atëherë

muskujt e ndryshojnë gjatësinë e tyre, ndërsa

tonusi i tyre mbetet i pandryshuar. Ky lloj i

kontraksionit të muskujve skeletor është i njohur

si kontraksion izotonik.

Kështu që muskujt nuk lodhen shpejtë,

sepse puna aktive e muskujve e rregullon mirë

qarkullimin e gjakut në trup, dhe me këtë

sigurohen sasi të mjaftueshme të oksigjenit dhe

materieve ushqyese për oksidimin qelizor.

Njëkohësisht, muskujt furnizohen me energji të mjaftueshme për punë dhe shpejtohet eliminimi i

produkteve të panevojshme në metabolizëm.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 6

I.4. Puna e muskujve, puna dhe fuqia e zemrës

Muskujt gjat qetësisë së tyre janë në tonus të përhershëm, dhe varlsisht nga kjo ato bëjnë punë

statike dhe dinamike.

Lloji dhe kohëzgjatja e punës e cakton edhe shkallën e lodhjes muskulore. Lodhja definohet si

zvogëlim momental i aftësisë punuese të ndonjë muskuli ose të gjithë organizmit. Nëse lodhja do të

shfaqet më herët ose më vonë gjat punës, varet nga aftësia punuese e njeriut.

Edhe pse shpeshherë lodhja vjen si rezultat i punës së rëndë fizike, ajo përsëri manifestohet

edhe në aktivitetin e sistemit qendror nervor, që vërehet nëpërmjet manifestimeve të shumta siç janë

koharefleksive e zgjatur (reflekse të ngadalsuara), zvogëlim i koncentrimit, mosmbajtje mend, dobësi

muskulore, etj.

Faktorët që paraqitet lodhja mund të jenë të ndryshëm, por më të theksuar janë këto:

lodhja e qendrave nervore të cilat vazhdimisht bartin komanda për lëvizje të caktuara

të muskujve,

ndryshimet kimike në inde dhe gjak, si pasojë e deponimit të acidit laktik dhe fosforik

dhe dioksidit të karbonit në muskuj, që për shkak të punës së madhe ngadalë

metabolizohet,

varfërimi i qelizave muskulore me glikogjen, i cili është burim kryesor për sigurimin

e energjisë në indet aktive dhe shumë inde tjera.

Trupat tonë janë mësuar të punojnë në sajë të forcës së

gravitetit. Zemra jonë, punon fortë që të çojë gjakun dhe

oksigjenin lartë në tru në drejtim të kundërt me gravitetin.

Truri dhe zemra jonë janë shumë afër njëra tjetrës, por le

të imagjinojmë efektet e gravitetit në lëvizjen e gjakut tek

gjirafa. Gjirafa duhet të ëojë gjakun nga zemra e saj në të gjitha

rrugët e sipërme, në qafën e saj të gjate, deri sa të arrijë në tru.

Kjo kërkon shumë presion, i cili krijohet nga rrahjet e zemrës.

Gjithashtu, në enët e gjakut ka struktura speciale që quhen

valvula, të cilat ndihmojnë që gjaku të lëvizë vetëm në një

drejtim. Gjaku që shkon nga zemra tek këmbët do të lëvizë lart

për të shkuar përsëri drejt këmbëve të gjata të gjirafës që të arrijë

përsëri në zemër.

Larg nga zemra, presioni i gjakut është i ulët, kështuqë

këto lëvizje të gjakut në drejtim të kundërt me gravitetin, shpesh

ndihmohen nga lëvizja e muskujve.

Kur muskujt e këmbëve tkurren dhe shtrëngohen, këto

ndihmojnë lëvizjen e gjakut sipër, nëpërmjet venave, ashtu sikur

shtrydhim fundin e tubit të pastës së dhëmbëve. Në këtë menyrë, dhe me ndihmen e valvulave të

enëve të gjakut, muskujt mund të ndihmojnë kthimin e gjakut nga këmbët te zemra.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 7

Në mungesën e gravitetit, zemra nuk është e nevojshme të

punojë shumë fortë që të shtyjë gjakun rreth trupit. Në hapësirë

është më e kollajshme për të shtyrë gjakun lart nga zemra në tru. Por

gjaku nuk rrjedh poshtë dhe nuk shkon aq mirë tek këmbët dhe më

shumë qëndron në zemër. Zemra faktikisht fryhet sepse në të ajo ka

shumë gjak.

Tkurrja e muskujve ndihmon lëvizjen e gjakut brenda venave.

Pas disa ditësh në hapësirë, zemra mësohet të punojë më pak dhe

ajo fillon të tkurret, sepse nuk duhet të shtyje gjakun lart kundër

forcës së gravitetit. Ndërsa në Tokë zemra e dobët mund të jetë keq,

në hapësirën kozmike, kjo zemër e dobët, punon si një zemër e fortë

në Tokë.

I.5. Përdorimi dhe reflektimi total në endoskopi

Endoscopy – do të thotë kërkim ose hulumtim i brendshëm dhe zakonisht i referohet kërkimeve

në trup për arsye mjekësore duke përdorur pajisje të njohur si endoskop. Endoskopi gjithashtu mund

t'i referohen përdorimit të boreskopit, ku vëzhgimi i drejtpërdrejtë nuk është e përshtatshëm.

Endoskopia është një procedurë mjekësore diagnostike invazive minimale e cila përdoret për të

vlerësuar sipërfaqet e brendshme të organeve duke futur një tub të ngurtë apo fleksibil në brendinë e

trupit të njeriut, dhe jo vetëm të sigurojë një foto të një vëzhgimi, por edhe të mundësojë që të bëhet

biopsia e objekteve të huaja. Endoskopi është një mjet për kirurgji minimale invazive.

Endoskopi përbëhet nga:

një tub i ngurtë apo fleksibil,

sistem të lehtë të afrimit të organit të ndriçuar ose objektit që duhet inspektuar. Burimi

i dritës zakonisht është jashtë trupit dhe lehtë kanalizohen përmes një sistemi fibër-

optike,

sistemit optik, lente për të transmetuar imazhe për shikuesit në një fiberskop, kanal

shtesë për të lejuar hyrjen e pajisjeve mjekësore apo manipulim.

Endoskopia mund të përfshijë këto:

ndihmon tretjen e ushqimit – traktit (GI traktit):

o ezofag , stomak dhe duoden (esophagogastroduodenoscopy)

o zorrën e vogël

o zorrës së trashë (colonoskopi, proktosigmoidoskopi)

traktit respirator

o hundë (rinoskopi)

o traktit respirator poshtë (bronkoskopi)

traktit urinar (cistoskopi)

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 8

sistemi riprodhues i grave

o qafës së mitrës (colposkopi)

o mitra (histeroskopi)

o tubi fallopian (falloskopi)

orificës normalisht të mbyllura (me slits të vogla):

o zgavrën e barkut apo legenit (laparoskopi)

o pjesëve të përbashkëta (artroskopi)

o organet në gjoks (thoracoskopi dhe mediastinoskopi)

gjatë shtatzënisë

o amnioni (amnioskopi)

o fetusi (fetoskopi)

kirurgji plastike

panendoskopi (ose endoskopi e trefishtë)

o e kombinuar: laringoskopi , ezofagoskopi , dhe bronkoskopi

përdorimet jo-mjekësore të endoskopisë

o planifikimi komunitar dhe arkitektura të gjetura endoskope, të dobishme për

parashikimet ndërtesave dhe qytetet e propozuara (endoscopy arkitektonike)

o inspektimi i brendshëm i sistemeve komplekse teknike (boreskope)

o endoskopët gjithashtu janë një mjet i dobishëm në shqyrtimin e pajisjeve të

improvizuara shpërthyese me heqjen e bombave.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 9

I.6. Përdorimi i pasqyrave sferike, oftalmoskopi

Pos pasqyrave të rrafshta, në praktikë shpesh përdoren edhe pasqyrat sferike.

Pasqyrat sferike paraqesin një pjesë të sipërfaqes sferike, e cila nga njëra anë është e lëmuar.

Nëse ana e brendshme e sipërfaqes sferike është e lëmuar, atëherë këto pasqyra quhen të lugëta

(konkave), kurse nëse sipërfaqja e jashtme është e lëmuar atëherë këto pasqayra quhen të mysta

(konvekse).

Relacioni që lidh largësinë e objektit a nga pasqyra e lugët,

largësinë e shëmbëllimit b dhe largësinë e fokusit f, quhet

ekuacioni i pasqyrave sferike, dhe ka këtë formë:

1

𝑎+

1

𝑏=

1

𝑓

I njejti ekuacion vlen edhe për pasqyrat konvekse por

largësia e fokusit f dhe largësia e shëmbëllimit b duhet të merren

me shenjë negative:

1

𝑎−

1

𝑏= −

1

𝑓

Madhësi karakteristike për pasqyrat sferike është edhe

zmadhimi linear z, që shprehet si raport mes madhësisë së shëmbëllimit dhe madhësisë së vetë

objektit:

𝑧 =ℎ

𝐻=

𝑏

𝑎

Oftalmoskopi është instrument ose aparat optik përmes të cilit mjeku ka mundësi të shikojë

pjesët e brendshme të syrit sidomos rrjetën e syrit, Retinën.

Oftalmoskopi (funduskopi) është një mjet që lejon një profesionist shëndetësor për të parë

brenda syrit dhe të strukturave të tjera. Ajo është bërë si pjesë e një ekzaminimi të syve dhe mund të

bëhet si pjesë e një ekzaminim fizik rutinë. Është shumë e rëndësishme në përcaktimin e shëndetin e

retinës.

Llojet e oftalmoskopëve janë:

Oftalmoskopi i drejtëpërderjtë, i cili na jep një imazh të drejtë ose të qartë, me një zmadhim

përafërsisht 15 herë më shumë se ajo reale.

Oftalmoskopi jo i drejtëpërdrejtë (indirekt), i cili jep një pamje të invertuar (përmbysur) ose të

kundërt, imazhi i së cilës është 2 deri në 5 herë i zmadhuar.

Karakteristikat Oftalmoskopi direkt Oftalmoskopi indirekt

Lenta përmbledhëse Nuk janë të nevojshme Janë të nevojshme

Distanca e egzaminimit Sa më afër syrit të njeriut Sa gjatësia e krahut

Pasqyrimi Virtual, i drejtë Real, i përmbysur

Ndriçimi Jo aq i ndriçuar, nuk përdoren

shumë në ambiente të erëta

I ndritshëm, përoret më tepër në

ambiente të erëta

Zona e fushës në fokus Rreth 2 diametra të disqeve Rreth 8 diametra të disqeve

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 10

Stereopsisi I mungojnë Të pranishëm

Pamjet e aritshme në fundus Pak përtej mesit Deri në Ora Serrata, gjegjësisht

deri në pjesën periferi. të retinës

Egzaminimi përmes ambienteve

të mjegullta (erëta)

Nuk është e mundur E mundur

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 11

I.7. Syri si sistem optik

Në fig.1. është paraqitur mënyra skematike syri i njeriut, që në tërësinë dhe në funksionimin e

tij mund zë përafrohet me një sistem thejrrëzash. Forma e tij është përafersisht sferike, me një

diametër rreth 2,4 cm.

Drita në brendi të syrit depërton nëpërmjet kornesë, që është një shtresë e tejdukshme dhe që

mbulon pjesën e përparme të syrit. Ajo ka rreze të kurbës (lakores) rreth 0,8 cm dhe tregues të

përthyerjes 1,33 (në lidhje me ajrin).

Shëmbëllimi i një objekti që ndodhet në vatrën e syrit, është i përmbysur dhe formohet në retinë,

e cila është e përbërë nga një ind i ndjeshëm ndaj dritës, falë së cilit për shkak të dritës prodhohen

impulse nervore nëpërmjet së cilave çdo informacion në lidhje me shëmbëllimin arrin në tru.

Vendosja në vatrën e shëmbëllimit mbi retinë rregullohet me anë të sipërfaqes së kurbës së

kornesë, vatra e së cilës është fikse, dhe prej kristalini, vatra e të cilit rregullohet falë kontrollit të të

ashtuquajturave muskuj ciliarë. Këto muskuj kanë mundësi të ndryshojnë rrezen e kurbaturës dhe në

këtë mënyrë edhe fuqinë optike të kristalinit.

Përpara kristalinit ndodhet irisi, që rregullon diametrin e bebes së syrit, e cila përfaqëson portën

e hyrjes së dritës në sy.

Brenda në sy ka dy lloje lëngjesh, të cilat kanë tregues të përthyerjes pak më të ndryshëm se ai

i ujit. Këto lëngje quhen lëngu i syrit dhe lëngu qelqor, ku i pari ndodhet ndërmjet kristalinit dhe

kornesë, kurse i dyti ndodhet ndërmjet kristalinit dhe retinës.

Aftësia e akomodimit të syrit ndaj të pamurit të objekteve realizohet duke ndryshuar fuqinë

optike të kristalinit me anë të muskujve ciliarë. Për oblekte të largëta muskujt ciliarë janë të lëshuar

dhe kristalini është shumë pak i shtypur. Për objekte të afërta kërkohet një fuqi optike e madhe e cila

realizohet me anë të kontraktimit të kristalinit, çka gjithmonë është e mundur me veprimin e muskujve

ciliarë.

Një sy normal i një të riu mund të shohë akoma qartë objekte që ndodhen në largësi deri në 20

cm prej tij, ndërsa në largësi më të vogla objektet shihen të turbullta.

Pika më e afërt që syri mund të shohë akoma qartë objektet quhet pikë e afërt.

Pika më e largët që syri mund të shohë akoma qartë objektet quhet pikë e largët.

Për syrin normal, kjo është shumë e madhe.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 12

Irisi rregullon diametrin e bebes së syrit, e cila ndryshon me intensitetin e dritës, duke bërë të

mundur në këtë mënyrë formimin e një shëmbëllimi të qartë edhe për objektet që nuk ndodhen në

rrafshin për të cilin është e përshtatur vendosja në vatër.

Largësia e objekteve brenda së cilës mund të formohet një shëmbëllim i qartë quhet thellësi e

fushës.

Këndi nën të cilin shihet një objekt nga një oikë e caktuar, që ka lartësi h dhe ndodhet në largësi

r prej pikës P, me supozim se h≪r, jepet nga:

𝛼 =ℎ

𝑟

ku α shprehet në radian (fig.2). Syri normal

i njeriut i sheh qartë të ndara skajet e h(pikat A

dhe B i sheh të veçuara) për vlera të α jo më të

vogla se një vlerë 𝜶𝟎, i quajtur këndi minimal i

ndarjes dhe ka vlerën 3,3 ∙ 10−4𝑟𝑎𝑑 = 1′.

E anasjellta e 𝜶𝟎 quhet mprehtësi e të pamurit të syrit. Këndit 𝛼0 = 1′ i përket një shëmbëllim

retinor me lartësi h të barabartë me 0,04 mm, nën këtë vlerë skajet e h nuk dallohen të veçuara.

Kjo tregon se mprehtësia e të pamurit të syrit është e kufizuar, kufizimi varet përveç se nga

mosha, edhe nga ngjyrat dhe intensiteti i dritës që shihet.

I.8. Gabimet optike të syrit

Të metat më të zakonshme të të parit varen nga mungesa e

sistemit të akomodimit të syrit. Në qetësi, për një person normal

retina ndodhet në rrafshin e fokusit të syrit, prandaj vetëm

objektet e vendosura në pafundësi do të mund të shikohen shumë

pastër (fig.1).

Kjo dë të thotë që për një sy normal emetrop pika më e

largët ndodhet në pafundësi.

Për objektet që ndodhen më afër syrit normal (emetrop),

duke shfrytëzuar fuqinë e tij përshtatëse (akomoduese), do të jep

shëmbëllime të dallueshme vetëm në rast se ato ndodhen në një

largësi jo më të vogël se ajo e pikës më të afërt.

Në qoftë se syri paraqet të meta, mund të ndodh që

shëmbëllimi i një pike objekti infinit (pafund) të formohet përpara

retinës (fig.2.a) ose pas saj (fig.2.b).

Në rastin e parë thuhet se syri është miop. Miopia shfaqet

si një tejkalim përmbledhjeje, për të cilën pika më e largët, por

shpesh edhe pika më e afërt, gjenden në largësi më të vogla se ato

përkatëse për syrin normal.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 13

Korigjimi i miopisë bëhet duke vendosur përpara syrit një

thjerrëz shpërndarëse (divergjente) në mënyrë që shëmbëllimi i

objekteve më larg se pika infinit të formohen në retinë (fig.3.a).

Syri quhet hipermetrop në rastin kur shëmbëllimi i një pike

në infinit formohet pas retinës, pika e saj infinit rezulton virtuele.

Prandaj, në qetësi syri hipermetrop nuk do të mund të dallojë

asnjë shëmbëllim të pikës së objektit, cilado qoftë largësia e saj

prej syrit.

Ai duhet të përdor pjesërisht ose plotësisht aftësinë e tij

akomoduese për të parë objektet që ndodhen në infinit. Ky fakt

mund të shprehet edhe ndryshe, pika më e afërt dhe pika më e

largët janë më larg në krahasim me pikat përkatëse të syrit

normal.

Korrigjimi i syrit hipermetrop bëhet duke vendosur përpara tij një lente përmbledhëse

(konvergjente), duke bërë në këtë mënyrë që shëmbëllimi i një pike të objektit të formohet mbi retinë

(fig.3.b).

Me kalimin e moshës, sidomos mbi moshën 40 – 50 vjeçe, kemi rritje të largësisë së pikës së

afërt, ajo shkon deri rreth 40 cm. Në këtë largësi njeriu sheh qartë, por objektet (shkronjat) shihen

mjaftë të vogla. Ky sy quhet persbit, dhe korrigjimi i tij kërkon thjerrëza konvergjente si edhe në

rastin e hipermetropisë.

Është e qartë se të dyja të metat për të cilat u cekën më sipër, bëjnë të nevojshme përdorimin e

thjerrëzave korrigjuese. Për shembull, nëse një sy miop sheh qartë vetëm objektet që ndodhen larg tij

jo më shumë se 50 cm, kjo do të thotë se pika e tij infinit është në një largësi të tillë dhe objektet që

ndodhen më larg nuk shihen qartë.

Në këtë rast, që syri të mund të adoptojë shikimin në infinit, është i domosdoshëm përdorimi i

një thjerrëze e cila për një objekt në infinit, të jep një shëmbëllim që ndodhet jo më larg se 50 cm.

Duke kujtuar se fuqia e një thjerrëze është e anasjellta e largësisë së fokusit, e shprehur në

metra, në rastin konkret, fuqia optike e thjerrëzës do të jetë:

1

𝑓=

1

0,5= 2 𝑑𝑖𝑜𝑝𝑡𝑟𝑖

Në mënyrë të ngjashme procedohet edhe pët të gjetur fuqinë optike të një thjerrëze konvergjente

që shërben për korrigjimin e hipermetropisë.

Një defekt tjetër i syrit është asigmatizimi, që rrjedh

prej faktit se sipërfaqja e kornesë nuk është plotësisht

sferike dhe për këtë shkak nuk arrin të formojë në të njejtin

rrafsh shëmbëllime të qarta të dy vijave pingule midis tyre.

Defekti korrigjohet me anë të lenteve cilindrike, të

cilat qartësojnë shëmbëllimin vetëm të vijës së shfokusuar

(defokusuar).

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 14

I.9. Bazat e fizikës për gjenerim dhe pranim të valëve të zërit, audiometria

Lëkundjet mekanike që përhapen në mjedis elastik – të ngurtë, të lëngët dhe të gaztë, dhe që

pranohen nga organet e të dëgjuarit ose nga aparatet tjera, quhen valë të zërit. Valët e zërit nuk

përhapen në vakum, sepse nuk ka bartës të lëkundjeve.

Në fizikë, zëri është një dridhje që pretendohet si një valë në mënyrë tipike audio -mekanike e

presionit dhe zhvendosjes, përmes një mjedisi të tilla si ajri ose uji. Në fiziologji dhe psikologji, zëri

është pritja e valëve të tilla dhe perceptimi i tyre nga truri.

Studimi i zërit në shkencën bashkëkohore, në teknikë dhe mjekësi bëhet gjithnjë më i

rëndësishëm. Pjesa e fizikës që merret me studimin dhe

krijimin e zërit, përbërësit e tij themelor dhe ligjet, si

dhe zbatimin e tij quhet akustikë. Sot akustika i studion

edhe ato valë mekanike të cilat nuk i pranon veshi i

njeriut.

Shqisat e njeriut për tingull (zë), regjistrojnë valë

të zërit që kanë frekuenca prej 16 Hz e deri në 20000 Hz

(20 kHz). Valët e zërit të cilat kanë frekuencë më të

vogël se 16 Hz quhen infra zë (infra tinguj), kurse valët

e zërit të cilat kanë frekuencë më të madhe se 20000 Hz

quhen ultra zë (ultra tinguj).

Valët e zërit që përhapen në gaze dhe lëngje janë valë longitudinale (gjatësore).

Valët e zërit më së shpeshti i pranojmë nëpërmjet ajrit. Mekanizmi i përhapjes së zërit në ajër

(gaze), shpjegohet me faktin se vjen deri te ndrydhja dhe rralimi i shtresave të ajrit. Kur formohen

valët e zërit, ndryshon dendësia dhe shtypja e ajrit në vendet në të cilat arrin vala e zërit. Kjo

mundëson përhapje të valëve longitudinale nëpër ajër.

Burim (gjenerim) zëri mund të jetë çdo trup i cili është i aftë të bëjë lëvizje lëkundëse, p.sh: teli,

thupra, pllaka metalike, zilja, ajri në gypa, korda zanore e njeriut, etj.

Veshi (lat: auris) është organ i sistemit dëgjimor. Funksioni i tij është mbledhja dhe përcjellja

dhe përpunimi i sinjaleve akustike, tingujve, zërave, zhurmave drejt organeve të tjera të aparatit

dëgjimor.

Anatomia e veshit ndahet në veshin e jashtëm, të mesëm e të brendshëm.

Veshi i jashtëm përbëhet nga llapa e veshit, kanali i dëgjimit dhe daullja e veshit.

Veshi i mesëm përbëhet nga tre kockëzat e veshit çekiçi, yzengjia, kudhra (stapes, incus dhe

malleus), dy fije muskujsh, dy fije nervore apo nerva si dhe tubën e Eustachi-t, që lidh grykën me

veshin.

Veshi i brendshëm përbëhet nga Kërmilli (Cochlea), që shërben për transformimin e

lëkundjeve mekanike në impulse nervore, dhe labirinthi, ose i quajtur organi vestibular, që nuk i

shërben dëgjimit por ndjenjës së ekuilibrit. Veshi i brendshëm është i vendosur më thellë në ashtin

temthor dhe ka ndërtim shumë të ndërlikuar me që në të, përveç qelizave ndijore që pranojnë

ngacmimin e tingullit, ndodhen edhe qelizat ndijore të shqisës për drejtëpeshim.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 15

Të tri pjesët e veshit kanë rolin e tyre në dëgjim. Llapa e veshit, ose më saktë të dy llapat e

veshëve, luajnë rolin kryesor në përcaktimin hapësinor të burimit të tingullit. Daullja e veshit është

pjesa që ndan veshin e jashtëm nga ai i mesëm. Daullja e veshit është njëfarë membrane që kur goditet

nga valët e tingullit (zërit, muzikës, zhurmës) dridhet. Dridhjet e daulles së veshit i transmetohen, për

vazhdimësi, tre kockave të veshit (që janë të pozicionuara në veshin e mesëm), çekani, kudhrës dhe

yzengjisë.

Në veshin e mesëm, siç thamë, janë të vendosura kockat e dëgjimit. Roli i veshit te mesëm është

amplifikimi i tingullit. Ndërsa veshi i brendshëm, i vendosur brenda në kockën temporale, përmban

si organin e të dëgjuarit (kërmillin), ashtu edhe atë të ekuilibrit.

Organi ndijimor i dëgjimit është pikërisht kërmilli (koklea). Në saj të ndërtimit të saj anatomik

unik që ka ardhur si pasojë e evolucionit të vazhdueshëm, njeriu arrin të dallojnë një frekuencë nga

tjetra, gjë që është mjaft e rëndësishme në dallimin e gjuhës së folur. Po kështu, kërmilli i veshit

(koklea) dhe nervi i dëgjimit realizojnë edhe dallimin e fortësisë së tingullit (intensitetit së tingullit).

Kurse lokalizimi hapësinor i burimit të tingullit realizohet në strukturat e lokalizuara në trungun

e trurit. Zbrazëtira e veshit të mesëm është i vogël, e vendosur në mënyrë horizontale e mbushur me

ajër.

Audiometria (nga latinishtja: audīre, "të dëgjuarit" dhe metria, "të maturit") është një degë e

Audiologjisë dhe shkencës së matjes me mprehtësi dëgjimore për ndryshimet në intensitet të zërit,

ngjyrë dhe për pastërtinë tonaliteti, përfshirë kufijtë dhe frekuencat e ndryshme.

Në mënyrë tipike, teste audiometrike përcaktojnë nivelet e dëgjimit të subjektit me ndihmën e

një audiometri, por gjithashtu mund të masë aftësinë për të bërë dallime ndërmjet intensitetit të

ndryshëm të zërit, njohjen e ngjyrave, ose të dallojë fjalë nga zhurma e sfondit.

Reflekset akustike dhe emitimet otoacoustike gjithashtu mund të maten. Rezultatet e testeve

audiometrike janë përdorur për të diagnostikuar humbjen e dëgjimit ose sëmundjet e veshit, dhe

shpesh e bëjnë përdorimin e një audiogramin.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 16

Përveç testimit të dëgjimit, pjesë e funksionit të

audiometrisë është vlerësimi ose evaluimi nga rezultatet e testimit.

Më i zakonshëm është vlerësimi i dëgjimit dhe përcaktimi i pragut

të dëgjimit, dmth niveli i zërit kërkohet që të jetë vetëm i

dëgjueshëm. Ky nivel mund të ndryshojnë për një individ mbi një

sërë deri në 5 decibel nga dita në ditë dhe nga vendosmëria për

përcaktimin, por ajo ofron një instrument shtesë dhe të dobishëm

në monitorimin e efekteve të mundshme ndaj ekspozimit të

zhurmës.

Para kryerjes së një test

dëgjimi, është e rëndësishme për të

marrë informacion në lidhje me

historinë e kaluar mjekësore të

personit, jo vetëm në lidhje me

veshët, por edhe kushte të tjera të

cilat mund të kenë një influencë në

humbjen e mundshme të dëgjimit të

zbuluara nga një testi audiometrik.

Humbja e dëgjimit është zakonisht

bilateral, por variacionet në secilin

vesh gjithashtu mund të vërehet.

Dylli në vesh gjithashtu

mund të shkaktojë humbjen e dëgjimit, kështu që veshi duhet të merret në shqyrtim për të parë nëse

është e nevojshme pastrimi. Gjithashtu për të përcaktuar nëse daullja e veshit ka pësuar ndonjë

dëmtim që mund të zvogëlojë aftësinë e dëgjimit që do të transportohet në kërmill.

Llojet e audiometrisë janë:

Audiometria subjektive

o Audiometria e zërit (tonit) të pastër,

o Audiometria e të folurit,

o Audiometria e degjimit pas veshit.

Audiometria objektive

o Audiometria akustike me rezistencë të plotë / Timpanometria,

o Audiometria me reagim të shkaktuar,

o Emisionet otoakustike.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 17

I.10. Metodat akustike për diagnostikim

Për qëllim të diagnostikimit në mjeksi, pulset e zërit me frekuencë të madhe prodhohen nga një

emetues dhe drejtohen drejtëpërdrejtë në brendinë e trupit. Reflektimi paraqitet kurdoherë që pulsi e

takon ndonjë kufi ndërmjet dy indeve që kanë dendësi të ndryshme, ose kufi ndërmjet indit dhe ndonjë

fluidi të afërt.

Duke hulumtuar me valë të ultrazërit nëpër trup dhe duke detektuar ehon e prodhuar nga vende

të ndryshme nëpër brendinë e trupit, është e mundur të fitohet “piktura” ose sonogrami i anatomisë

së brendshme.

Valët e ultrazërit zbatohen me të madhe në klinikat obstetrike për të ekzaminuar zhvillimin e

fetusit. Fetusi, i rrethuar nga një qese amniotike, mund të dallohet nga vetitë e tjera anatomike,

kështuqë mund të detektohet madhësia, pozita dhe ndonjë abnormalitet i mundshëm.

Ultrazëri gjithashtu përdoret edhe në fusha të tjera të lidhura me mjeksinë. P.sh: tumoret malinje

në mëlçi, në veshka, në tru, dhe në pankreas, mund të detektohen me ultrazë. Në rastet kur paraqitet

gjakderdhje e brendshme, është e mundur që të identifikohet sipërfaqja e gjakosur dhe menjiherë të

përcaktohet sasia e gjakut të humnur me ndihmën e teknikës me ultrazë.

Ekzistojnë edhe aplikime të tjera ku përdoret koha e lëvizjes reale të strukturës pulsative, siç

janë valvulat e zemrës (ehokardiografia) dhe enët e zgjeruara të gjakut.

Kur ultrazëri përdoret për të lokalizuar vetitë e brendshme anatomike ose trupat e huaja në trup,

gjatësia valore e valës së zërit duhet të jetë afërsisht e njejtë (ose më e vogël) me madhësinë e trupit

që detektohet.

Kështu frekuencat e larta në diapazonin prej 1 deri 5 MHz, janë normë, për të qenë gjatësitë

valore të vogla. P.sh: gjatësia valore për 5 MHz të ultrazërit mund të llogaritet me λ=v/f, sepse është

0,3 mm, nëse merret se shpejtësia e zërit nëpër ind është 1540 m/s. Nevoitet një valë e zërit me

frekuencë më të lartë se 5 MHz ose me gjatësi përkatëse të vogël valore për të lokalizuar një trup më

të vogël se 0,3 mm.

Ultrazëri poashtu ka aplikime të tjera nga ato për lokalizimin e pjesëve të trupit. Neurokirurgët

shfrytëzojnë një aparat të quajtur CUSA për të lokalizuar tumoret në tru që nuk mund të operohen.

Valët e ultrazërit shkaktojnë një lloj të hollë të sondës, e cila vibron me frekuencë afërsisht 23

kHz. Sonda shkatëron çdo pjesë të tumorit që e prek, dhe fragmentet e copëtuara thithen jashtë trurit.

Pasi që sonda është e vogël, kirurgu lëviz copëzat e vogla të indeve malinje në mënyrë selektive

dhe me shumë kujdes, për të mos dëmtuar indin e shëndoshë rrethues.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 18

I.11. Efekti Dopler

Efekti i Doplerit (Doppler) ka të bëjë me frekuencën të cilën e dëgjon vrojtuesi, varësisht nga

gjendja kinematike e tij dhe e burimit të zërit. Burimi i zërit që qëndron i qetë (pa lëvizur) emeton

valë zanore me frekuencë 𝒗𝟎. Këto valë i rregjistron ose i dëgjon vrojtuesi, që poashtu është në gjendje

të qetësisë. Në këtë rast, vrojtuesi do të dëgjijë të njëtën frekuencë të cilën e emeton burimi:

𝒗 = 𝒗𝟎

Në qoftë se burimi lëviz me shpejtësi 𝒗𝒃

në drejtim të vrojtuesit që qëndron në gjendje të

qetësisë, vrojtuesi do të dëgjojë frekuencë më të

lartë se frekuenca e burimit, për shkak se në

veshin e tij arrijnë valë zanore me të shpeshta.

Kjo frekuencë mund të llogarritet sipas

formulës:

𝒗 = 𝒗𝟎 ∙𝒄

𝒄 − 𝒗𝒃

ku c – është shpejtësia e përhapjes së valëve

zanore në mjedisin e caktuar (në rastin konkret

ajri).

Në qoftëse burimi lëviz me shpejtësi 𝒗𝒃 në drejtim të kundërt me vrojtuesin që qëndron në

gjendje të qetësisë, vrojtuesi do të dëgjojë frekuencë më të ulët se sa frekuenca e burimit, për shkak

se në veshin e tij arrijnë valë zanore më të rralla.

Kjo frekuencë mund të llogaritet sipas formulës:

𝒗 = 𝒗𝟎 ∙𝒄

𝒄 + 𝒗𝒃

Në qoftë se fillon të lëviz edhe vrojtuesi me shpejtësi 𝒗𝒗, në drejtim të burimit ose në kahje të

kundërt, atëherë frekuenca të cilën e dëgjon vrojtuesi llogaritet me formulën e përgjithshme e cila

paraqet efektin Dopler, gjegjësisht:

𝒗 = 𝒗𝟎 ∙𝒄 ± 𝒗𝒗

𝒄 ∓ 𝒗𝒃

ku v – është frekuenca të cilën e dëgjon vrojtuesi, 𝒗𝟎 – frekuenca e burimit, c – shpejtësia e zërit,

𝒗𝒗 – shpejtësia e vrojtuesit, dhe 𝒗𝒃 –

shpejtësia e burimit të zërit.

Shenja pozitive (+) merret kur burimi

dhe vrojtuesi lëvizin kah njëri – tjetri, kurse

shenja negative (-) merret kur vrojtuesi dhe

burimi lëvizin kundrejt njëri – tjetrit.

Efekti Dopler shihet te të gjithë llojet e

valëve, mirëpo tek valët elektromagnetike ka

zbatim jashtzakonisht të madh në përcaktimin

e shpejtësisë së yjeve të ndryshëm.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 19

I.12. Mekanika e frymëmarrjes, mushkëritë e bardha

Frymëmarrja (respiration), si proses i ndërlikuar fiziologjik nuk nënkupton vetëm ndërim të

oksigjenit dhe dioksidit të karbonit, ndërmjet organizmit dhe ambientit të jashtëm.

Kjo i përfshin edhe proceset e përdorimit të oksigjenit për oksidim të përbërësve të ushqimit në

qelizë, prej ku lirohet energjia dhe dioksidi i karbonit.

Mushkëritë (pulmone) janë të ndërtuara nga indi sfungjeror elastik, të vendosura në zbrazëtirën

e gjoksit (torax). Kjo është e ndarë nga zbrazëtira trupore me diafragmën, e cila ka formë

gjysëmrrethore.

Ndërimi i gazrave në mushkëri arrihet me lëvizje ritmike të krahërorit, gjegjësisht me ndërim

të vëllimit të tij. Njëkohësisht vjen deri te ndërimi i presionit të zbrazëtirës së krahërorit.

Lëvizja e krahërorit pason lëvizjen e mushkërive. Këto lëvizje ritmike përbëhen nga

frymëmarrja (inspirimi) dhe nga frymënxjerrja (expirimi) e ajrit. Njeriu me një frymëmarrje merr

rreth 0,5 l ajër dhe ekspiron thuajse sasi të njejtë. Inspirimi dhe ekspirimi përsëriten 12 – 15 herë në

minutë, që përfaqëson frekuencën mushkërore ose numrin e respirimeve për një minutë.

Mekanizmi i frymëmarrjes

Organet të cilët bëjnë pjesë në ventilimin mushkërorë janë:

krahërori, brinjët dhe muskujt ndërbrinjor të cilët janë të locuar

ndërmjet brinjëve, kurse janë të lidhur me boshtin kurrizor. Në

këto lëvizje rol të madh ka edhe diafragma.

Gjat frymëmarrjes diafragma drejtohet, dhe me të vëllimi i

zbrazëtirës së krahërorit rritet. Njëkohësisht kontraksioni i

muskujve ndërbrinjor i çon brinjët lartë, me çka zgjerohet

krahërori. Me këto lëvizje presioni i brendshëm zvogëlohet dhe

mushkëritë mbushen me ajër.

Gjat frymënxjerrjes me lëvizje të diafragmës lartë dhe me

relaksimin e muskujve ndërbrinjor, brinjët lëshohen dhe

zvogëlohet vëllimi i zbrazëtirës së krahërorit dhe mushkëritë

zbrazen.

Gjat këtyre lëvizjeve të kafazit të krahërorit, mushkëritë

janë pasiv. Megjithatë ato si organe elastike zgjerohen dhe

ngushtohen duke i përcjellur lëvizjet e kafazit të krahërorit. Sasia

maksimale e ajrit e cila mund të nxirret nga mushkëritë e bardha

pas një inspirimi të thellë është e njohur si kapaciteti mushkëror

vital. Tek meshkujt (të shëndoshë) arrin 4,6 l, ndërsa tek femrat

është 25% më e vogël.

Për frymëmarrjen faktor i rëndësishëm është presioni negativ i cili paraqitet në hapësirën

interpleurale. Ajo mundëson dallim të përhershëm ndërmjet presionit të ajrit atmosferik dhe ndërmjet

fletëve të pleurës. Për këtë shkak ajri hyn në një mushkëri. Presioni negativ, poashtu mundëson që

mushkëritë të jenë çdoherë të tërhekura.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 20

I.13. Lëvizja e gjakut në sistemin e enëve të gjakut, hemodinamika

Sistemi i qarkullimit të gjakut së bashku me atë limfatik janë sisteme

transportuese në organizmin e njeriut (fig.1). Ato marrin pjesë në bartjen e

materieve ushqyese deri te qelizat, ndërsa nga qeliza i marrin produktet e

fundit të metabolizmit dhe i transportojnë deri në organizëm prej ku

eliminohen nga organizmi.

Sistemi limfatik është i llojit të hapur dhe përbëhet nga kapilare

limfatike, vena limfatike, nyje limfatike, limfa dhe organe limfatike.

Sistemi i gjakut (kardiovaskular) për dallim nga sistemi limfatik është

i llojit të mbyllur dhe në të hyjnë: zemra dhe enët e gjakut (arterie, vena dhe

kapilare). Nëpër të gjitha këto organe kalon lëngu trupor – gjaku.

Gjaku është organ i lëngshëm i cili përbëhet nga qelizat e gjakut dhe

plazma e gjakut. Nga vëllimi i tij i përgjithshëm 45% u takojnë qelizave të

gjakut ndërsa 55% plazmës së gjakut. Raporti vëllimor ndërmjet qelizave

dhe plazmës quhet hemotokrit.

Pas djersitjes së tepruar sasia e plazmës mund të zvogëlohet deri në 50%, ndërsa me konsum të

lëngjeve mund të rritet deri në 60%.

Gjaku përbëhet nga qelizat e gjakut: qelizat e kuqe (eritrocitet), të bardhat (leukocitet), dhe

pllakëzat e gjakut (trombocitet) si dhe nga plazma e gjakut, si materie themelore ndërqelizore.

Në sistemin e qarkullimit gjaku kalon nëpër zemër dhe enët e gjakut. Enët e gjakut ( arteriet,

venat dhe kapilaret e gjakut) janë organe muskulore, që janë të degëzuara nëpër tërë trup, përveç në

pjesët kërcore të trupit dhe kornea të syrit.

Arteria e nxjerr gjakun nga zemra. Muri i tyre është i ndërtuar nga tre shtresa (e jashtme, e

mesme dhe e brendshme). Arteriet janë të vendosura më thellë në trup, afër eshtrave, ndërsa mbi to

janë vendosur muskujt skeletor. Në rrugën e vet prej zemrës deri te organet, arteriet degëzohe, duke

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 21

filluar nga ena më e madhe arterike – aorta, nëpërmjet arterieve me diametër më të vogël, deri te degët

më të vogla arterike – arteriolet, që në fund të mbarojnë me kapilarë.

Venat e kthejnë gjakun në zemër nga të gjithë pjesët e trupit. Në rrjetën e gjakut njeriu ka më

shumë vena se sa enë arterike. Mesatarisht në një arterie vijnë dy vena.

Kapilaret e gjakut janë enë me diametër prej 5 – 25 mikrona. Ato janë të ndërtuar vetëm nga

endotele. Gjaku nëpër të kalon shumë ngadalë, me çka mundësohet kalimi i materieve prej gjakut në

lëngun ndërqelizor dhe anasjelltas.

Hemodinamika do të thotë fjalë për fjalë "rrjedhjen e gjakut, lëvizje dhe ekuilibër nën

veprimin e forcave të jashtme", është studimi i rrjedhjes së gjakut ose qarkullim. Ajo shpjegon ligjet

fizike që rregullojnë rrjedhën e gjakut në enët e gjakut.

Zemra është drejtuesi i sistemit të qarkullimit të gjakut, pompimin e gjakut me anë të tkurrjes

ritmike dhe relaksim. Shkalla e rrjedhjes së gjakut nga zemra (shpesh e shprehur në L / min) është e

njohur si dalje kardiak (DK). Gjaku po pompohet nga zemra, më parë hyn në aortë, arteria më e madhe

në trup.

Pastaj vazhdon për të ndarë në arteriet më të vogla dhe më të vogla, pastaj në arteriolat, dhe

përfundimisht në kapilare, ku ndodh transferimi i oksigjenit. Kapilarët lidheni me venulet, dhe gjaku

pastaj udhëton prapa përmes rrjetit të venave drejtë në zemër. Mikro-qarkullimi i arterioleve, kapilarët

dhe venulet, përbëjnë pjesën më të madhe të së sistemit të enëve të gjakut dhe është vendi i transferimit

të O2, glukozës, dhe enzimeve në qeliza.

Sistemi venoz kthen gjakun de-oksigjen drejtë në zemër, ku ajo është bartur në mushkëri, që

të bëhet pastrimi i gazrave të oksigjenuar dhe CO2 dhe të tjera, të shkëmbyera dhe të dëbuar gjatë

frymëmarrjes. Gjaku pastaj kthehet në anën e majtë të zemrës, ku ajo fillon procesin përsëri. Në një

sistem normal të qarkullimit të gjakut, vëllimi i gjakut kthehet në zemër çdo minutë, është përafërsisht

e barabartë me vëllimin që është derdhur jashtë çdo minutë (dalja kardiake).

Për shkak të kësaj, shpejtësia e rrjedhës së gjakut në të gjithë nivelet e sistemit të qarkullimit

të gjakut është përcaktuar kryesisht nga sipërfaqja e përgjithshme zonës tërthore të atij niveli.

Kjo matematikisht shprehet sipas ekuacionit vijues:

𝒗 =𝑸

𝑨

ku: v – shpejtësia (cm/s),

Q – rrjedhja e gjakut (ml/s),

A – zona tërthore (𝑐𝑚2).

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 22

I.14. Viskoziteti i gjakut dhe matja e tij

Eritrocitet kanë formë disku bikonkav. Kjo formë dhe dimesioni i vogël siguron një rapot

sipërfaqësor – vëllim të lartë. Membrana plazmatike e eritrociteve përmban polisaharide dhe proteina

specifike që ndryshojnë nga një individ në tjetrin.

Eritrocitet përmbajnë proteinën hemoglobinë që lidhet me oksigjenin që hyn në mushkëri. Çdo

eritrocit përmban 200-300 mol hemoglobinë – 1/3 e masës së eritrocitit.

Eritrocitet prodhohen në palcën e kockave. Kur diferencohen ato fillojnë prodhimin e

hemoglobinës, humbasin organelet dhe bërthamën. Eritrocitet e reja mbajnë ribozome, dhe po të

përpunohen me ngjyra ngjajnë me një rrjetë – retikulocite. Prodhimi i erotrociteve rregullohet nga një

glukoproteinë – eritropoetina që sekretohet në veshka, vepron në palcë e nxit diferencimin qelizor.

Viskoziteti i gjakut përcaktohet nga përqëndrimi i eritrociteve.

Ai bëhet 1.5 herë më i ulët në anemitë e rënda – në enët periferike, rezistenca periferike ulet më

shumë. Kjo gjë theksohet më shumë sepse hipoksia si rezultat i anemisë që çon në zgjerim të enëve të

gjakut. Në zemër kthehet dhe shkon një sasi e madhe gjaku. Një nga efektet e anemisë – rritja e

ngarkesës së zemrës. Rritja e vëllimit hedhës të zemrës rrit transportin e oksigjenit në inde.

Policitemia. Mund të jetë dytësore kur indet i nënshtrohen hipoksisë dhe kur eritropoeza

zhvillohet normalisht. Kjo ndodh kur ulet presioni pjesor i oksigjenit në atmosferë ose ulet sasia e

oksigjenit që transportohet në gjak.

Policitemia në këto raste – dytësore, tregon se numri i eritrociteve arrin 6-7milion për mikrolitër.

Eritremia karakterizohet nga ritja e numrit të eritrociteve 7-8 mln dhe hematokrit 60-70 %. Si rezultat

i një aberracioni gjenetik.

Në këtë rast kemi rritje totale të gjakut dy herë më të lartë se normalja dhe rritje të viskozitetit të

gjakut 3 herë më lartë se normalja.

Efektet e policitemisë në sistemin qarkullues. Rritja e viskozitetit të gjakut shkakton ulje të

fluksit të gjakut në enët e gjakut dhe ulje të kthimit të gjakut venoz në zemër.

Rritja e vëllimit të gjakut në policitemi tenton të rrisë kthimin e gjakut venoz në zemër. Presioni

arterial i gjakut mbetet thuajse normal.

Efekti i viskozitetit

Në këtë mënyrë ligji i Poiseulle-it merr në konsiderat faktorë të ndryshëm që influencojnë

në fluksin e lëngut në kushte të kufizuara,

Rrjedhja laminare dhe turbulente,

Rrjedhja e një lëngu në një tub cilindrik mund të jetë laminare (shtresore) ose turbulrnte

(me shtjella),

Në rrjedhjen laminare shtresa e lëngut që është në kontakt me tubin rrjedh më ngadalë;

shtresa më në qëndër të trupit rrjedh më shpejtë e me rradhë,

Shpejtësia e lëngut ngjitur me murrin e tubit = 0, shpejtësia e shtresës në qëndër është

maksimale,

Në lëvizjen laminare, elemente të lëngut mbeten në muret e enës, lëngu lëviz në mënyrë

gjatësore, paralel me boshtin e tubit,

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 23

Lëvizja jo e rregullt e lëngut = rrjedhje turbulente,

Në muret e tubit nuk mbeten elemente të lëngut,

Lëvizja e lëngu kërkon presion më të madh, për të njëjtin tub, se kur rrjedhja është

laminare,

Në bazë të numrit të Reynoldëve mund të gjykohet nëse rrjedhja është laminare ose

turbulente,

Meqë numri i madh i Reynoldëve tregon për rrjedhje turbulente, del nga formula se, sa

më e shpejtë të jetë rrjedhja e lëngut dhe sa më i ulët të jetë viskoziteti aq më shumë

mundësi krijohen për lëvizje turbulente.

Në disa çrregullime të valvulave të zemrës, kur ato janë stenotike, rrjedhja e gjakut bëhet në

mënyrë turbulente. Në aneminë drepanocitare, ulja e viskozitetit të gjakut nga pakësimi i eritrociteve

dhe rritja e shpejtësisë së rrjedhjes së gjakut mund të shkaktojë zhurma.

Fluksi tenton të bëhet turbulent:

1. kur shpejtësia është e lartë,

2. viskoziteti i ulët,

3. kur diametri i tubit është i madh, ose

4. kur lumeni i enës nuk është i rregullt.

I.15. Matja e shtypjes së gjakut

Ekzistimi i shtypjes së gjakut është më se i nevojshëm për të siguruar rjedhjen e gjakut nëpër

enët e gjakut. Ajo paraqet dhe rruhet me ndihmën e kontrakcioneve ritmike të muskujve të zemrës.

Në aspektin mjekësor, shtypja e gjakut paraqet ndryshimin në mes shtypjes në enët e gjakut në arterie,

zakonishtë është madhësi e pandryshueshme.

Njohja e vlerës së shtypjes së gjakut te njerëzit është me rëndësi për përcaktimin e diagnozës.

Shtypja e gjakut është çdo herë më e madhe se shtypja atmosferike kurse vlerat e saj zvogëlohen me

zmadhimin e largësis prej zero.

Ato vlera janë më të mëdha në aortë, kurse më të vogla janë te venët më të lagëta dhe te

kapilarët. Edhe pse puna e zemrës bëhet në regjimin impulsiv, rjedhja e gjakut ka karakter kontinual

përshkak të ekzistimit të shtypjes së gjakut dhe për shkak të elasticitetit të enëve të gjakut.

Kur gjaku futet në aortë vjen deri në zmadhimin e shtypjes së gjakut, vlerat maksimale të tij

janë quajtur shtypje sistolike.

Në etapën e dytë të ritmimit shtypja neufertiale zvoglohet duke arritur vlerën minimale që quhet

shtypje diastolike. Tek organizmi i shëndoshë, gjatë stabilitetit psiko – fizik shtypja sistolike e ka

vlerë prej 12÷18,6 kPa, kurse ajo diastolike prej 8÷12 kPa. Ndryshimi në mes vlerave maksimale

dhe atyre minimale të shtypjes së gjakut është quajtur amplituda e shtypjeve ose shtypja pulsative

(pulsi).

Matja e drejtpërdrejt e shtypjes së gjakut bëhet me katetra, edhe pse matja e drejtëpërdrejtë

është thjeshtë, por procedura është shumë e komplikuar.

Vegla që përdoret për këtë matje quhet sfik manometra, dhe parimi themelor gjatë matjes jo të

drejtëpërdrejtë të shtypjes së gjakut është krahasimi me shtypjen e jashtme. Deri më sot janë përdor

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 24

manometra metalik dhe me zhivë. Në kohët e fundit metoda sfik manometrike është modernizuar

me çka është zmadhuar saktësia dhe shpejtësia e matjes së shtypjes së gjakut.

I.16. Termorregullimi fizik i organizmit

Me termorregullim fizik rregullohet termoliza, gjegjësisht lirimi i energjisë nga organizmi në

kushte të temperaturës së rritur trupore. Lirimi i nxehtësisë bëhet nëpërmjet disa mekanizmave:

radiacion ose rrezatim,

evaporim ose avullim,

konveksion ose rrymim të ajrit,

konduksion ose dhënia e sendeve.

Mekanizmi i dhënies së temperaturës trupore është paraqitur në figurën 1, ku sasia e nxehtësisë

së dhënë varet nga më shumë faktorë të jashtëm: temperatura dhe lagështia e ajrit, si dhe lloji dhe

sasia e veshjes.

Fig.1. Mekanizmi i termolizës ose lirimit të temperaturës trupore.

Radiacioni, evaporimi dhe konveksioni janë mënyra themelore e dhënies së nxehtësisë. Të

gjithë mënyrat tjare janë forma ndihmëse e dhënies (lirimit) të nxehtësisë.

Radiacioni paraqet dhënien e nxehtësisë nëpërmjet rrezeve infra të kuqe nga organizmi në

ambient me temperatura më të ulta se ajo trupore.

Me avullim ose evaporim, për 24 orë nëpër lëkurë dhe mushkëri avullohet rreth 600 ml ujë.

Kjo formë quhet avullim i pandijshëm (perspiratio insensibilis).

Me konveksion nga trupi lirohet ngrohtësi varësisht nga temperatura e ajrit. Nëpërmjet

rrymimit të ajrit, njeriu mund të humb 12% të temperaturës së trupit.

Konduksioni është dhënie e temperaturës me kalim të drejtëpërdrejtë të ngrohtësisë nga trupi

në sende me temperaturë më të ulët (mbajtja e sendeve të ftohta në dorë, qëndrimi në dysheme të

ftohta, qëndrimi në karrige të ftohta, lagia e një pjese të trupit me ujë të ftohtë, etj.).

Gjat kontaktit të dy trupave, nxehtësia çdoherë bartet prej trupit më të ngrohtë tek ai më i ftohtë.

Lirimi i nxehtësisë tek njeriu në pjesë më të madhe arrihet nëpërmjet djersitjes.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 25

Intensiteti i djersitjes varet nga temperatura dhe lagështia e ajrit, si dhe nga aktiviteti i

organizmit. Duhet përmendur se sasi të vogla të nxehtësisë njeriu humb edhe nëpërmjet urinës dhe

fecesit.

Nëpërmjet konduksionit dhe konveksionit, trupi i njeriut mund të lirojë ose të pranojë nxehtësi,

varësisht nga temperatura e sendeve, gjegjësisht ajrit me të cilin njeriu është në kontakt të

drejtëpërdrejtë.

– Roli i sistemit nervor në termorregullim

Funksionimi dhe aktivizimi i termorregullimit fizik dhe kimik, është i kontrolluar dhe i

rregulluar nga sistemi nervor qendror. Qendra për termorregullim është e vendosur në tru në pjesën e

hipotalamusit. Aktivizimi ose inhibimi i qendrës për termorregullim varet nga temperatura e

brendshme (më saktësisht nga temperatura e gjakut) dhe nga reaksionet refleksive.

Gjat zvogëlimit të temperaturës, qendra për termorregullim në hipotalamus aktivizon

mekanizmat e termogjenezës, gjegjësisht e rrit krijimin dhe ruajtjen e ngorhtësisë. Kjo arrihet me

ngushtimin e enëve periferike të gjakut (vazokonstruksioni) nën ndikimin e qendrës parasimpatike në

hipotalamus dhe inhibimin e gjëndrave djersore.

Nga ana tjetër, vazokonstruksioni periferik mundëson tërheqjen e gjakut në brendi, me çka e

zvogëlon mundësinë për dhënie të ngrohtësisë.

Gjat rritjes së temperaturës trupore (mbi 37°C), rritet temperatura edhe në lëngjet trupore –

gjakun. Gjaku i ngrohtë nëpërmjet qarkullimit arrin në hipotalamus dhe e aktivizon qendrën për

temperaturë të lartë.

Kjo në rrugë refleksive i aktivizon mekanizmat për lirimin e energjisë nga trupi duke inicuar

reaksione të kundërta në organizëm.

Qendra për termorregullim stimulohet edhe në rrugë refleksive. Termoreceptorët e regjistrojnë

ndryshimin e temperaturës trupore dhe dërgojnë informata në qendrën për rregullim. Varësisht nga

ngacmimi dhe cilët receptorë janë të ngacmuar (për të ftohur ose ngrohur), qendra për termorregullim

do t’i aktivizojë mekanizmat pëe termolizë ose termogjenezë.

I.17. Qëndrueshmëria e qelizave, transporti pasiv dhe aktiv i substancave, hemodializa,

dializa

Qeliza është njësia thelbësore, funksionale, ndërtimore dhe strukturale e të gjitha organizmave

të gjalla; është njësia më e vogël mbartëse e jetës. Ky përkufizim u formulua nga Robert Huk,

shkencëtar i njohur anglez, i cili ishte i pari që vëzhgoi ekzistencën e qelizës në vitin 1665. Vetë fjala

qelizë vjen nga latinishtja, “cellula” që do të thotë “dhomë e vogël”.

Qeliza përbëhet nga membrana citoplazmike dhe citoplazma, në të cilën gjenden organelet

qelizore, të cilat përmbushin funksione të ndryshme jetësore. Qelizat janë të formave të ndryshme.

Tek qelizat shtazore gjejmë qeliza në formë drejtkëndëshi, pllakore dhe cilindrike (qelizat epiteliale),

zgjatore (qelizat muskulore), yjore (qelizat e kockave), të degëzuara (qelizat nervore).

Qelizat në organizëm ndahen në Qeliza Prokariote (pa organele qelizore) dhe Qeliza

Eukariote (me oraganele).

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 26

Qelizat Prokariote: Janë qeliza që gjinden në forma të veçanta. Kanë membranë qelizore,

mirëpo organelet mungojnë.

Qelizat Eukariote: Janë qeliza që përmbajnë strukturë komplete brenda membranës qelizore,

për dallim nga Prokariotet, qelizat eukariote përmbajnë membranën qelizore që mban me vete

materialin gjenetik. Organelet qelizore më të shpeshta që gjinden brenda membranës

janë: Mitokondritë, Kloroplastet dhe Aparati i Golgjit. Mirëpo kemi edhe shumë organele të tjera që

kanë funksione të ndryshme, ato janë: Ribozome, Lizozome, Rrjeti endoplazmatik, etj.

Çdo qelizë ka veti të ndryshme, disa nga këto veti janë:

– Riprodhimi – me anë të ndarjes binare, mitozës ose mejozës,

– Metabolizmi – Reagimi ndaj ngacmimeve të jashtme, si ndryshimi i temperaturës apo pH-

së.

Çdo qenie njerëzore përmban më shumë se 50 trilionë qeliza. Çdo minutë vdesin qindra milionë

syresh dhe po aq lindin përmes procesit të ndarjes së qelizës. Disa prej tyre, si qelizat e bardha të

gjakut, vdesin pas disa orësh jetë, ndërsa disa të tjera, si neuronet, mund të jetojnë sa vetë njeriu.

Çdo qelizë kufizohet nga një membranë qelizore e quajtur edhe membrana plazmatike. Ajo

është rreth 7÷10 nm e trashë. Një nga funksionet kryesore të membranës qelizore është që të ruajë

ambientin e brendshëm të ndarë nga ai i jashtëm. Membrana plazmatike rregullon hyrjen e materialeve

ushqyese dhe daljen e materialeve mbetje të metabolizmit qelizor.

Membrana plazmatike përbëhet nga lipide, proteina dhe karbohidrate. Më specifikisht, ajo

përbëhet nga një shtresë e dyfishtë fosfolipidesh me proteina të përfshira në të, me funksione nga më

të ndryshmet. Disa proteina janë transportues; të tjera janë proteina strukturore, ndërsa të tjera janë

hormone. Gjithashtu, disa proteina janë receptorë që lidhen me molekula të veçanta, disa

janë enzima që katalizojnë reaksione biokimike.

Brendësia e membranës përmban edhe kolesterol, i cili jep një kontribut të rëndësishëm në

stabilizimin e membranës. Karbohidratet janë kryesisht oligosakaride të lidhur me proteinat

dhe lipidet, për të formuar glikoproteina dhe glikolipide.

Përderisa membranat qelizore janë membrana që ndajnë ambientin e jashtëm nga ai i brendshëm,

në njëfarë mënyre ato duhet të lejojnë edhe kalimin e materialeve ushqyese dhe atyre të mbetjes së

metabolizmit.

Membranat plazmatike janë mjaft të përshkueshme; me fjalë të tjera ato lejojnë kalimin e

substancave që mund të lëvizin nga jashtë-brenda dhe anasjelltas. Kalimi i substancave mund të ndodh

me ose pa përdorimin e energjisë që furnizohet nga ATP-ja.

Kalimi i substancave nëpër membranë mund të jetë aktiv ose pasiv.

Transporti pasiv ndodh për molokula të thjeshta, dhe përfaqësohet nga difuzioni dhe osmoza.

Difuzioni është kalimi i vetvetishëm i substancave nëpër membranë, të cilat lëvizin nga një gradient

përqëndrimi më i lartë drejt një më të vogli.

Osmoza është një tip i veçantë difuzioni ku substanca që lëviz është uji (molekula e ujit); uji

kalon nga një ambient hipotonik (ku ka më shumë ujë dhe më pak substancë) drejtë një ambienti

hipertonik (ku ka më pak ujë dhe më shumë substancë).

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 27

Një tjetër tip difuzioni është transporti i lehtësuar (transporti i thjeshtë), ku proteina transporti

të veçanta kontribuojnë në kalimin e substancave drejt një ambienti ku përqëndrimi i tyre është më i

vogël.

Transporti aktiv është lëvizja e substancave dhe molekulave nga një ambient ku përqëndrimi i

tyre është më i ulët drejt një ambienti ku përqëndrimi i tyre është më i lartë. Transporti aktiv, që të

mund të relalizohet, kërkon disa pompa të veçanta që përdorin energjinë e dhënë nga ATP-ja (më saktë,

nga shkatërrimi i ATP-së).

Transporti i substancave apo molekulave të mëdha kryhet me anë të citozës. Citoza mund të jetë

endocitozë ose ekzocitozë. Endocitoza mund të ndahet, më tej, në pinocitozë kur janë të përfshira

molekula apo materiale të tretura, dhe fagocitozë kur janë të përfshira materiale të ngrutë.

Hemodializa, extracorporeal dialyse - është

një procedurë e përdorur në trajtimin e dështimit të

avancuar kronik dhe akut renal, ngjashëm si dhe

një helmim. Qëllimi i tij është për të hequr

substancat toksike që përmbahen në gjak.

Hemodializa përfshin heqjen e produkteve të

metabolizmit dhe ujit ose drogës dhe toksinave nga

gjaku i pacientit nëpërmjet një membrane

artificiale semipermeable, procedura gjithashtu

lejon korrigjimin e metabolizmit, acidozës dhe

trazirat elektrolite.

Gjatë operacionit, gjaku është pompuar

vazhdimisht jashtë trupit në dializer, i cili vepron

si një veshkë artificiale. Hemodializa mund të kryhet në shtëpi ose në një qendër të dializës. Gjatë

procedurës, gjaku qarkullon midis kamerës ("veshka artificiale") dhe pacientit.

Gjakut është pastruar gjat rrjedhjes nëpër dializer. Në rastin në kohës së qasjes - një kateter dhe

veshka artificiale që kullon (paston) janë të lidhura direkt; në rastin konkret fistula arteriovenoze së

pari punktohet në venë në dy vende, dhe pastaj lidhet me drenuesin (kulluesin).

Në shumicën e rasteve, vena e shpuar është pjesë e një devijimi kirurgjik të para-vendosur në

dializë. Përgatitja e qasjes së enëve të gjakut (ang. Angioaccess) është një proces kompleks që kërkon

trajtim për venat dhe arteriet e gjymtyrëve.

Për të kryer rrjedhje të mjaftueshme të gjakut në dializë, kërkohet që rrjedhja në vendin e

punktuar (shpuar) më së paku të jetë 200-300 ml/min. Kjo rrjedhje është e mundur vetëm përmes një

kombinimi të një arterie në një venë apo formimin gypit të dializës (fistula).

Para fillimit të hemodializës, është e nevojshme që të vendosen parametrat e mëposhtëm:

Trajtimi Total Kohor - përcaktohet nga mjeku, duke marrë parasysh gjendjen e pacientit

(zakonisht 4-6 orë),

frekuenca e trajtimit (pacientët me dështime kronike renale) - 2 deri 3 herë në javë,

koncentrohet lloji - përmbajtja e kaliumit, kalciumit, (apo glukozën) - përcaktohet nga

mjeku,

lloji dhe doza e heparinit (në rrjedhën e trajtimit është e nevojshme për ndalimin e

koagulimit të gjakut) - përcaktohet nga mjeku,

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 28

shkalla e rrjedhjes së gjakut (dmth shpejtësia.) - e përcaktuar nga mjeku i gjendjes së

fistula ose kateter, peshës trupore të pacientit, koha e hemodializë,

Ultrafiltrimi (UF) - sasia e lëngut që shkarkohet nga trupi gjatë procedurës (jo të kalojë

3% të peshës së pacientit).

I.18. Embolia gazore

Embolia mund të jetë një masë solide, një substancë e lëngët ose gazore dhe mund të këtë

përbërje organike dhe inorganike. Shumica e embolave janë me origjinë endogjene, pra lindin në vetë

organizmin e njeriut, si trombet ose fragmente të trombeve, të cilët përfaqsojnë 99% të të gjith

emboliave.

Emboliat me origjinë ekzogjene janë të rralla, në këto lloje të emboliave marrin pjesë kolonitë

bakteriale të cilët janë më tipike, përveç saj bënë pjesë përmbajtja e cistës së ekinokokut, si dhe lëndë

të tjera që hyjnë në brendësi të një vene të dëmtuar .

Embolia është proces kompleks i pranisë në gjakun qarkullues të embolës dhe transporti i saj

me fluksin e gjakut në një zonë larg nga vendi i origjinës, që përfundonë me bllokimin e vasës në

vendin më të ngushtë, ku nuk mund të kalojë më tej.

Fjala emboli vjen poashtu nga një fjalë greke “embolein” që do të thotë “të pushosh mbi” (sipër

– notosh). Procesi i embolisë emërtohet sipas natyrës së embolës në bazë të së cilës kemi:

Tromboemboli,

Emboli yndyrore,

Emboli gazore,

Emboli amniotike, etj.

Embolia gazore është formë e veçantë e embolisë, e shkaktuar nga hyrja dha qarkullimi i ajrit

në brendësi të vazëve të gjakut. Ky ajër formon fluska ose bula gazore të cilat brenda në qarkullim

mund të obstruktojnë rrjedhën vaskulare, pothuajse aq lehtësisht sa dhe masat trombotike.

Ajri mund të futet në qarkullim gjatë procedurave obstruktive ose si pasojë e dëmtimit të murit

të kraharorit. Për të dhënë një efekt klinik nevoiten mbi 100 ml ajër. Klinikisht dallohen dy rrethana

përgjegjëse për zhvillimin e embolisë gazore:

Embolia gazore aksidentale dhe

Sëmundja e thellësisë (Sëmundja Casson)

Embolia gazore aksidentale i referohet hyrjes së gazit në qarkullimin vaskular, kryesisht pas

çarrjes së një vaze të madhe gjaku. Nihen disa forma të embolisë aksidentale ku më të njohurat janë

Embolia gazore venoze dhe Embolia gazore arteriale.

Embolia gazore venoze mund të vijë gjatë manipulimeve mjekësore, si në infeksionet

endovenoze, ndërhyrjet kirurgjikale intratorakale ose intrakraniale. Shfaqet te të sëmurët me patologji

pulmonale ose të paretit torakal që ndërlikohen me dëmtime të një vene të madhe gjaku si pasoj e të

cilës gazi do të hy në atë venë në formë fluske që mbetet në brendësi të vasës dhe më pas transportohet

në zemrën e djathtë e në mushkëri. Fluskat e ajrit kur hynë në vena sillen si masa fizike dhe kur janë

të vogla bashkohen lehtësosht me njëra tjetrën, duke formuar një flluskë ajri të mjaftueshëm për të

bllokuar lumenin e vazës. Kur sasia e ajrit në vazë është e madhe, agregati voluminozi i ajrit mbetet

brenda hapsirës së ventrikulit të djathtë, bllokon orificin e arteries pulmonale dhe shkakton vdekje të

shpejtë të pacientit nga dekompenzimi akut i zemrës.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 29

Embolia gazoze arteriale zhvillohet kur hynë një masë e madhe ajri në venat pulmonale, që e

dërgojnë në zemrën e majtë dhe më pas nëpërmjet aortës ndjek rrugën e sistemeve të arterieve, me

shpërndarje difuze në organe të tjera me preferencë trurin. Ky ndërlikim shkakton gjendje shock-u dhe

vdekje të menjëhershme të të sëmurit.

Sëmundja e thellësisë është gjithashtu një formë e veçantë e embolisë gazore, që ndeshet në

persona të ekspozuar nga ndryshime të pa pritura dhe të shpejta të presionit atmosferik, çka provokon

çlirimin e vrullshëm të gazrave endogjen.

Kjo situatë zhvillohet në rastet kur një notar (zhytës) ose polumbarist, ngjitet me shpejtësi nga

thellësia e cila sjell deri tek dekompresioni i shpejtë gjatë së cilës gazrat e organizmit si oksigjeni,

dioksidi i karbonit dhe azoti, që ndodhen në gjendje të tretut në trup çlirohen në formë fluskash gazore

që mbushin dhe bllokojnë venat e gjakut.

Trajtimi i sëmundjes së dekompresionit akut, ka nevojë për vendosjen e individit të prekur në

një dhomë kompresioni për të rritur presionin bronkometrim dhe për të kthyer fluskat e gazit mbrapsh

në tretësirë. Dekompresioni i ngadaltë pasues lejonë teorikisht përthithejn graduale dhe

frymenxjerrjen e gazrave në mënyrë që fluskat obstruktive të mos formohen përsëri.

I.19. Potenciali bioelektrik

Tek pjesët e ndryshme të organizmave të gjalla (zemrës, trurit dhe organeve të tjera) ekzistojnë

fusha elektrike të cilat marrin pjesë në proceset biologjike.

Në përgjithësi është e njohur se membrana qelizore nga ana e jashtme është me ngarkesa pozitive,

kurse nga ana e brendshe me ngarkesa negative (fig.1.a). E ngjashme është edhe gjendja me fijet

nervore muskulore (fig.1.b).

Fig.1.

Me mikroelektroda speciale me të cilat shpohet membrana qelizore matet biopotenciali në

krahasim me elektrodën tjetër të vendosur në lëngun e hapësirës ndërqelizore. Mikroelektroda përbëhet

nga kapilarë të ngushtë me dimensione shumë të vogla, deri në dhjetra herë më të vogla se qeliza më e

vogël.

Kjo i dedikohet koncentrimit të ndryshëm të joneve pozitive dhe negative. Kështu në afërsi të

membranës formohet shtresë elektrike e dyfishtë.

Ndryshimi i potencilait të krijuar me koncentrimin e ndryshëm të joneve pozitive dhe negative

të membranës qelizore quhet potencial bioelektrik.

Të dy sipërfaqet e membranës së qelizës së organizmit të gjallë mund të llogariten pjesë nga

fushat ndërmjet të vilave vepron tensioni prej 0,09 V.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 30

Meqë membrana e qelizës ka trashësi shumë të vogël 𝒅 = 𝟗 ∙ 𝟏𝟎−𝟗𝒎, me aplikimin e barazimit:

𝑬 =𝑼

∆𝒅

mund të llogaritet fusha e cila ka një vlerë shumë të madhe 𝟏𝟎𝟕𝑽/𝒎.

Kur qeliza ngacmohet në cilën do mënyrë (mekanike, elektrike, kimike), ndryshohet koncentrimi

i joneve, dhe vjen deri te çrregullimi i potencialit bioelektrik.

Polariteti ndryshon dhe zgjerohet nëpër gjatësinë e membranës ose fijeve nervore muskulore.

Kjo manifestohet si impuls me kohëzgjatje të shkurtër nëpërmjet së cilës vjen deri te bartja e

ngacmimit.

Biopotenciali pa ngacmim quhet biopotencial i qetësisë, kurse ai me ngacmim quhet biopotencial

i nxitjes.

I.20. Biopotenciali i zemrës, trurit dhe muskujve

Zemra në kushte të qetësisë është e elektrizuar pozitivisht. Me lëvizjen e impulsit nervor, krijohet

valë e depolarizimit e cila lëviz në zemër prej veshëzave në drejtim të barkushave.

Ky është shkaku i ndryshimit të biopotencialit të zemrës, me çka veshëzat bëhen elektronegative.

Me këtë krijohet dallimi potencial midis veshëzave dhe barkushave, që sjellin në lëvizje të biorrymës

në zemë.

Ky dallim në zemër mund të rregjistrohet në shiritin lëvizës i cili quhet elektrokardiogram

(EKG), në të cilin dallohen: vala P dhe T, dhëmbët Q, R dhe S dhe intervalet PQ (R) dhe QT.

Në EKG normale (e treguar në figurë), intervalet e vogla prej fillimit të P dhe deri në fund të Q,

e paraqesin depolarizimin e veshëzave. Intervali midis Q dhe P, si dhe ndërmjet S dhe T, paraqesin

depolarizimin e barkushave.

Elektrokardiogrami na jep informata lidhur me ndryshimin e: frekuencës së zemrës, ritmin e saj,

distribuimin e impulse, repolarizimin e zemrës.

Ndryshimet në ritmin e zemrës që sjellin në shpejtimin e punës së zemrës janë të njohura si

tahikardi, kurse puna e ngadalsuar e zemrës është e njohur si bradikardi.

Qeliza nervore është e ndërtuar nga: trupi i qelizës nervore (neurociti), dendridet – zgjatime të

shkurtëra dhe aksioni (fijet nervore). Nëpërmjet aksionit bartet impulsi nervor.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 31

Membrana e qelizës nervore në qetësi është e polarizuar (nga jashtë elektropozitive dhe në brendi

elektronegative), që quhet potenciali membranor. Në qetësi membrana e qelizës nervore ështëe

palëvizshme për jonet e natriumit.

Kur qeliza do të pranojë ngacmime, membrana bëhet e lëshueshme për jonet e natriumit dhe ato

hyjnë në qelizë. Hyrja e joneve të natriumit në qelizë mundëson daljen e joneve të akliumit nga qeliza

në lëngun jashtëqelizor, që sjell në depolarizimin e membranës (në brendi bëhet elektropozitive kurse

nga jashtë elektronegative).

Potenciali membranor në gjendje të qetësisë që qeliza nervore ndryshon në potencial aksional

(potencial veprimi) dhe nga këtu impulsi nervor lëviz në gjatësi të qelizës nervore.

Pas mbarimit të stimulimit nervor, membrana e qelizës repolarizohet dhe qeliza kthehet në

gjendje të qetësisë. Nëpërmjet receptorëve, informatat hyjnë dhe arrijnë në sistemin nervor dhe në këtë

mënyrë krijohet lidhja ndërmjet ambientit të jashtëm dhe të brendshëm.

Lidhja e receptorëve me efektorët është nëpërmjet sistemit nervor qendror dhe periferik.

Sistemi muskulor përfshinë më shumë se 600 muskuj, nëpërmjet të cilëve kryhen të gjitha lëvizje

e trupit dhe pjesët e saj. Disipilina shkencore që merret me studimin e muskujve quhet miologji.

Nga masa e përgjithshme trupore, rreth 45÷50 % është masë muskulore. Muskujt janë të lidhur

me sistemin nervor, ku nga ai pranojnë impulse nervore (ngacmime), të cilat u mundësojnë lëvizje të

koordinuara.

Nëpër muskuj kalon një rrjet i pasur me kapilarë të gjakut, nëpërmjet të cilëve furnizohet me

ushqim dhe oksigjen, si dhe largohen materiet e panevojshme në produktet metabolike.

Funksionimi i muskujve gjat tkurjes dhe relaksimit paraqet potencialin muskulor, ku ky

potencial varet edhe nga zhvillimi i muskujve dhe aftësia për të kryer veprime lëvizëse.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 32

Secili muskul është i përbërë nga mijëra qeliza muskulore (fijet muskulore të zgjatura), ku secila

qelizë muskulore në sarkoplazmë përmban miofibrile. Në miofibrile janë të vendosura proteinat

kontraktile, aktinet dhe miozinet.

Lëvizja e muskujve është si pasojë e kontraksionit dhe relaksimit të sarkomeneve në qelizat

muskulore. Këtu rol të njejtë kanë edhe filamentet aktine dhe miozine.

Filamentet aktine gjat kontraktimit rëshqasin mbi filamentet miozine, drejt mesit të sarkomereve,

dhe me këtë shkurtohet fija muskulore, kurse gjat relaksimit ato largohen dhe si pasojë kemi zgjatjen

e fijeve muskulore.

Për lëvizjen e filamenteve aktine janë të nevojshme jonet e Ca dhe energji, e cila merret nga

komponimet energjetike ATP. ATP-ja lirohet nga filamentet miozine dhe në këtë reaksion vjen deri te

transformimi i energjisë kimike të ATP-së në energji mekanike.

I.21. Metodat për matjen e biopotencialit dhe terapitë

Biopotenciali është një potencial elektrik

që është i matur në mes të pikave të qelizave të

gjalla, indeve, dhe organizmave, dhe që i

shoqëron të gjitha proceset biokimike.

Gjithashtu përshkruan transferimin e

informacionit ndërmjet qelizave dhe brenda

tyre.

Mekanizmat pas biopotencialit:

Perqendrimi i kaliumit (K +) jonet

janë 30-50 herë më të larta brenda krahasuar me ato të jashmet.

Joni natriumit (Na +) përqendrimin e ka 10 herë më e lartë jashtë membranës se sa brenda.

Në zonën e qetësisë anëtari është i depërtueshëm vetëm për jonet e kaliumit.

Kaliumi rrjedh jashtë duke lënë një numër të barabartë të joneve negative brenda.

Tërheqje elektrostatike bëjnë kaliumi dhe jonet e klorit afër membranës.

Fusha elektrike e drejtuar nga format e brendshme.

Forca elektrostatike kundrejt fuqisë difuzionale.

Ekuacioni i Nernst-it:

𝑽𝒌 = −𝑹𝑻

𝒛𝒌𝑭𝒍𝒏

𝒄𝒊,𝒌

𝒄𝒐,𝒌

Ekuacioni i Goldman-Hodgkin-Katz-it:

𝑽𝒎 = −𝑹𝑻

𝒛𝒌𝑭𝒍𝒏

𝑷𝑲𝒄𝒊,𝑲 + 𝑷𝑵𝒂𝒄𝒊,𝑵𝒂 + 𝑷𝑪𝒍𝒄𝒊,𝒄𝒍

𝑷𝑲𝒄𝒊,𝑲 + 𝑷𝑵𝒂𝒄𝒊,𝑵𝒂 + 𝑷𝑪𝒍𝒄𝒊,𝒄𝒍

𝑽𝒎 ≈ −𝟕𝟎 ÷ −𝟏𝟎𝟎𝒎𝑽

Kur stimulimi i membranës e tejkalon nivelin

e pragut prej rreth 20 mV, i quajtur potencial

veprimi, ndodh:

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 33

1. Jonet e Natriumi dhe Kalium janë të depërtueshme në

ndryshimin e membranës.

2. Depërtueshmëria e jonit të Natriumi rritet shumë shpejt

në fillim, duke lejuar jonet e Natriumit të rrjedhin nga

jashtë brenda, duke e bërë brenda më pozitiv.

3. Depërtueshmëria e joneve të Kaliumit rritet më

ngadalë atëherë kur lejon që jonet e Kaliumit të

rrjedhin nga brenda jashtë, duke u kthyer potencialin e

membranës në vlerën e saj qetësisë.

4. Ndërsa në pjesën tjetër, pompa Na-K rikthen

përqëndrimet jonit në vlerat e tyre origjinale.

Numri i joneve rrjedh përmes një kanali të hapur >

106/sek.

Trupi është një përcjellës me vëllimi johomogjen dhe këto

flukse të joneve krijojnë potencialet e matshme në

sipërfaqe të trupit.

I.22. Elementet biogalvanike si mbushës kardiostimulator

Elektro sistemet moderne mund të

rregullojnë ndonjë problem me zemrën.

Ato përbëhen nga të njëjtit stimulues dhe

lidhen me elektroda. Stimulues kardiak

është i përbërë prej çipit dhe baterive. Ajo

fillon të punojë vetëm kur pacienti ka një

normë pune të ulët të zemrës, me çka

paraqiten çrregullime.

Prandaj, stimuluesi kardiak është në

gjendje të masë rrahjet e zemrës. Kur stimulues kardiak dërgon impulse elektrike te muskujt e zemrës,

ajo fillon të kontraktohet. Lidhja ndërmjet zemrës dhe stimuluesit kardiak sigurohet me një ose dy

elektroda. Elektrodat janë shumë të holla, gjegjësisht janë tela të izoluar nëprë të cilët kemi rrjedhje

elektrike, e cila është e vendosur drejtë në arterien e zemrës ose drejtë në venë.

Kardiostimulatori i kap rrahjet e zemrës dhe i

transmeton këto informacione tek stimuluesi

kardiak dhe shkarkohen impulse elektrike në zemër.

Varësisht nga qëllimi i terapisë, implantimi i

stimuluesit kardiak është i mundur në një komorë të

vetme ose në të dy komorat e zemrës. Këto terma

kanë të bëjnë me stimuluesin kardiak, me çka

mundësohet aftësia për të kërkuar një ritëm të

zemrës në njërën ose në të dy komorat e zemrës.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 34

Tek sistemi dy komorësh stimuluesi

kardiak, një elektrodë implantohet në arterie dhe

tjera në venë. Kështu, duke u zhvilluar në mes të

dy komorave sinkronizimi, dhe në të njëjtën kohë

ajo është e siguruar me një ritëm optimal kardiak

në kontraktim të muskujve.

Shumë stimuluesve kardiakë mund tu

adaptohen automatikisht frekuenca e impulse

elektrike, të cilat dërgohen në proceset jetësore të

trupit.

Këto të ashtuquajtura frekuenca të

stimuluesve kardiak sigurojë karakteristika

special adoptuese të stimuluesit kardiak të ndërtuar në adoptues që i përgjigjet gjendja e organizmit.

Në nevojat fiziologjike, ndryshimet që ndodhin, të tilla si vrapimi, noti ose puna në kopsht, stimuluesi

kardiak përgjigjet me normat nxitimit të zemrës.

Për më tepër, gjenerata e fundit e BIOTRONIK të stimuluesve kardiakë janë në gjendje të

përgjigjen edhe për kuptimet e ndryshimeve. Nëse shikojmë një film aksion ose marrim surpriza të

papritura, është e mundur një rritje e papritur e normës së impulsit dhe rritet presioni i gjakut, atëherë

sistemi i stimulimit loop mbyllet (Closed Loop Stimulation) në disa stimulues kardiak, atëherë

frekuenca e impulsit caktohet nga ngarkesa emocionale.

Një gamë e gjerë e produkteve BIOTRONIK lejon mjekët për të diagnostikuar dhe trajtuar çdo

ritëm të zemrës. Këto stimulues kardiakë që krijohet mbi bazën e bazës së gjerë të kërkimit është në

veçanti sepse ajo përdoret në prodhimin e teknologjisë më të përparuar, ata janë kompakt, të

besueshëm, dhe të lehtë. Mjekët rekomandojnë se çfarë lloji i stimuluesit kardiak është më i

përshtatshme për një person me probleme kardiake.

I.23. Radioaktiviteti dhe trupi njerëzor

Kur një bërthamë jostabile ose radioaktive dezintegrohet spontanisht, nga ajo lirohen grimca të

llojeve të caktuara të fotoneve me energji të lartë, qofshin ato bashkarisht ose të pavarura nga to.

Këto grimca dhe fotone quhen rreze. Gjat paraqitjes së radioaktivitetit natyror, krijohen tre lloje

të rrezeve: rrezet α, rrezet β dhe rrezet γ, të cilat janë quajtur në bazë të tre shkronjave të para të alfabetit

grek, për të treguar aftësinë e tyre për të depërtuar në materie.

Rrezet α depërtojnë më pak dhe mund të bllokohen nga një fletë e hollë e plumbit (≈0,01 mm),

kurse rrezet β depërtojnë në një fletë dhjetëfish më të trashë (≈0,1 mm). Rrezet γ janë më të

depërtueshme dhe mund të kalojnë nëpër një trashësi të konsiderueshme të pllakës së plumbit (≈100

mm). Për çdo proces të dezintegrimit i cili krijon rreze α, β dhe γ, duhet të përmbushen këto ligje fizike:

1. Ligji i ruajtjes së masës (energjisë),

2. Ligji i ruajtjes së ngarkesës elektrike,

3. Ligji i ruajtjes së sasisë së lëvizjes,

4. Ligji i ruajtjes së momentit të sasisë së lëvizjes,

5. Ligji i ruajtjes së numrit të nukleoneve.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 35

Në një eksperiment relativisht të thjeshtë, mund të

vërehen tre lloje të radioaktivitetit, që paraqiten në

natyrë. Nëse në fund të një vrime të hollë të një cilindri

prej plumbi vendoset një pjesë e materialit radioaktiv, ku

cilindri është i vendosur brenda një dhome të zbrazur

(fig.1).

Fusha magnetike sipas vizatimit është pingule me

rrafshin horizontal, kurse përballë vrimës është vendosur

një pllakë filmike. Në pllakën filmike pas zhvillimit do

të shihen tre pamje, që rezultojnë nga radioaktiviteti i

bërthamave të materialit.

Pasi që grimcat që lëvizin nën veprimin e fushës

magnetike devijojnë nga drejtimi i rrugës së lëvizjes së

tyre vetëm kur janë të ngarkuara me elektricitet, analiza

e këtij eksperimenti tregon se dy llojet e produktit të radioaktivitetit (rrezet α dhe β) përbëhen prej

grimcave të elektrizuara, kurse lloji i tretë jo (rrezet γ).

Njerëzit ndeshen me rrezatim edhe në jetën e përditshme, por sa ndikon ky lloj rrezatimi tek

shëndeti i tij, si duhet ta trajtojmë rrezatimin tek njeriu dhe si mund ta shmangim atë?

Rrezatimi është një fenomen i cili nuk varet nga vullneti i njeriut. Ai është i përhapur kudo në

mjedisin ku jetojmë. Më së shumti radioaktivitetit gjendet në natyrë dhe vjen nga tre burime: rrezet

kozmike, radioaktivitetit në tokë dhe ndërtesa dhe radioaktivitetit brenda trupit të njeriut.

Gjithashtu ekzistojnë edhe burime artificiale të përhapjes së rrezatimit bërthamor si: diagnozat

radiologjike dhe trajtimi i të sëmurëve me rreze (X), rezonanca magnetike, substancat radioaktive,

mbetjet radioaktive, shpërthimet bërthamore si dhe ekspozimi ndaj pluhurit që përhapin reaktorët

bërthamorë. Në fakt shumë nga aktivitetet radioaktive, janë të padëmshme për jetën e njeriut, siç është

një dozë e vogël në ajër, ushqime dhe ujë.

Por në ç'masë radioaktivitetit e dëmton trupin e njeriut?

Rrezatimet që e dëmtojnë organizmin e njeriut kryesisht vijnë nga rrezet (X) dhe kura të tjera ku

përdoret rrezatimi, si ai për kancerin, etj. Problemi qëndron tek sasia, nëse kalohen standardet në

mjekim, atëherë do të ketë pasoja për shëndetin.

Burimet artificiale të rrezatimit bërthamor sot vijnë nga kurat mjekësore, gjat diagnostikimeve të

ndryshme në klinika mjekësore. Këto lloj rrezatimesh shkaktojnë një dëm të caktuar. Rekomandohet

që këto ekzaminime të mos jenë të shpeshta, për të evituar dëmtimin e shëndetit.

Ekzaminimi i shpeshtë me skaner do të rritë incidencën e kancerit. Ky lloj ekzaminimi është në

fakt një lloj rreze (X).

Rrezatimi nga skaneri është jonizues dhe përbën rrezik kancerogjen për njeriun. Rrezatimi

jonizues mund të dëmtojë strukturën e ADN-së në qelizat e njeriut. Në disa raste ADN-ja e dëmtuar

mund të riparohet, por në rastet kur dëmtimi është shumë i madh atëherë diçka e tillë nuk është e

mundur. Qelizat e dëmtuara do të kthehen në qeliza kancerogjene.

Problemi i shkaktuar nga kontrolli i shpeshtë me skaner, lidhet me rrezatimet e tepërta. Për një

njeri normal, mjafton vetëm një kontroll me rreze (X). Por për pacientët me patologji të rënda është i

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 36

nevojshëm kontrolli me skaner. Nuk e rekomandohet ekzaminimi me skaner për njerëzit e

shëndetshëm.

Rrezatimi nga mjedisi natyror çdo vit është 3 volt MSV, kurse rrezatimi nga kontrolli me skaner

për trupin është 10 volt MSV, përafërsisht i barabartë me rrezatimin 3-vjeçar nga toka.

Mes njerëzve, më të ndjeshëm nga rrezatimi jonizues janë fëmijët dhe femrat në moshë të re.

Ndërsa nga organet e trupit të njeriut, më të ndjeshme janë mushkëritë dhe pjesa e krahërorit (gjiri) te

femrat në moshë të re.

I.24. Bazat fizike të diagnostikimit radionuklear

Ekziston një numër i madh i instrumenteve që mund të

përdoren për detektimin e efekteve të grimcave dhe të fotoneve

(rrezeve γ), që emetohen kur zbërthehet një bërthamë

radioaktive. Instrumentet e tilla detektojnë jonizimin që

shkaktojnë këto grimca dhe fotone, gjat kalimit të tyre nëpër

substanca.

Instrumentet për detektim të rrezatimit radioaktiv ndahen

në detektorë vizuel dhe elektrik. Prej tyre më së shumti përdoren

numëruesi i Gaigerit dhe numëruesi scintilues.

Detektori më i njohur është numëruesi i Gaigerit, i cili

është i ilustruar në fig.1. Numëruesi përbëhet prej një gypi

cilindrik prej metali, të mbushur me gaz. Rrezet α, β ose γ, hyjnë

në cilindër nëpërmjet një dritareje të hollë në njërin skaj të tij.

Rrezet γ mund të depërtojnë gjithashtu edhe

drejtëpërdrejtë nëpër metal. Një elektrodë prej teli kalon nëpër

qendër të gypit dhe në krahasim me cilindrin e jashtëm, mbahet në një tension të lartë pozitiv

(1000÷3000 V).

Kur grimca me energji të madhe ose kuanti γ hyn në cilindër, ndeshet me molekulën egazit dhe

e jonizon atë. Elektroni i krijuar nga molekula e gazit do të nxitohet drejt përçuesit pozitiv, duke

jonizuar molekula të tjera në rrugën e tij.

Në këtë mënyrë krijohen elektrone të tjera, kurse një ortek i tyre lëshohet nëpër tel, duke dërguar

një impuls të rrymës nëpër rezistuesin R. Ky impuls mund të numërohet ose të bëjë që të shaktohet një

“klik” në autoparlant.

Numri i impulseve ose i klikeve, varet nga numri i grimcave ose i fotoneve me energji të lartë

ose në mënyrë ekuivalente, nga numri i dezintegrimeve, prej të cilave krijohen ato.

Numëruesi scintilues është një detektor tjetër i rëndësishëm i rrezatimit (fig.2), ky instrument

përbëhet prej një scintiluesi, të montuar në gypin e fotomultiplikatorit.

Shpeshherë scintiluesi bëhet nga kristali (p.sh. joduri i ceziumit), që përbën një sasi të vogël të

“papastërtisë” (taliumi), por gjithashtu përdoren edhe scintilues të plastikës, të lëngët ose të gaztë.

Si reagim ndaj jonizimit nga rrezatimi, ecintiluesi emeton një shkëndijë të dritës së dukshme.

Fotonet e shkëndijës pastaj bien në fotokatodë të gypit të fotomultiplikatorit. Fotokatoda bëhet prej

materialit që emeton elektrone, për shkak të efektit fotoelektrik.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 37

Këto fotoelektrone pastaj tërhiqen nga një elektrodë speciale, që mbahet nën tensionin afër

+100V në krahasim me fotokatodën. Elektroda është e mbështjellë me një substancë që për secilin

elektron që bie në të emeton disa elektrone shtesë.

Elektronet shtesë tërhiqen nga

elektroda e dytë e ngjashme (nën tensionin

+200V), ku fitohen edhe më shumë

elektrone. Gypat e fotomultiplikatorëve

komercialë përbëjnë më shumë se 15

elektroda të tilla speciale, kështu që

fotoelektronet që vijnë nga shkëndija e

dritës së scintiluesit do të sjellin deri te

kaskada e elektroneve dhe deri te një impuls

i rrymës.

Sikurse te numëruesi i Gaigerit, edhe

këtu impulset e rrymës mund të numërohen.

Rrezatimi i jonizimit mund të

detektohet edhe me disa lloje të detektorëve

gjysëmpërçues. Instrumentet e tilla

shfrytëzojnë materiale të tipit N dhe të tipit

P, kurse puna e tyre varet nga elektronet dhe

vrimat që formohen në substanca, si rezultat

i rrezatimit.

Një nga përparsitë kryesore të

detektorëve gjysëmpërçues është aftësia e

tyre për të bërë ndarrjen e dy grimcave, që dallohen shumë pak për nga energjia e tyre.

Ekziston edhe një numër i instrumenteve që sigurojnë që të shihet edhe forma e rrugës që bëjnë

grimcat me energji të lartë, pasi që emetohen nga bërthama jostabile dhe shkaktojnë jonizim të

rrezatimit. Ndër to janë të ashtuquajturat dhomë e errët, instrumenti me emulsion fotografik, etj.

I.25. Dozimetria, madhësitë dhe njësitë matëse

Rrezatimet radioaktive dhe ato të llojeve tjera, bashkëveprojnë me atomet e lëndës, në të cilën

depërtojnë, duke shkaktuar ndryshime fizike, kimike dhe për qeniet e gjalla edhe ndryshime biologjike.

Mekanizmi i këtyre ndryshimeve, sipas rastit, është i ndryshëm dhe varet nga lloji i grimcës

radioaktive, nga energjia e saj, nga intensiteti i rrezatimit, lloji i rrezatimit, si dhe nga cilësitë elëndës,

me të cilën kryhet bashkëveprimi.

Për të karakterizuar sasinë e rrezatimit, që ka thithur një trup i caktuar, përdoret kuptimi i dozës.

Energjia që transportohet në lëndë, me anë të rrezatimit jonizues, shprehet me anë të madhësive

vijuese:

Doza e absorbuar - energjia e absorbuar për njësinë e masëg (Gy-gray), njësia e vjetër për punën

është, 1Gy = 1 J / kg = 100 (puna). Definicioni i thjeshtë është: "Doza e rrezatimit gama 3 Gy, e pranuar

nga trupi në një periudhë të shkurtër kohore do të shkaktojë vdekjen në 50% të rasteve". Doza mesatare

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 38

e pranuar nga një person në një vit, prej burimeve natyrore dhe artificiale radioaktive është rreth 2

mGy.

Doza ekuivalente - Llojet e ndryshme të rrezatimit mund të japin të njëjtën dozë (energji për

njësi mase), por nuk shkaktojnë të njëjtat efekte biologjike. Doza ekuivalente e rrezatimit shpreh

efektin biologjik të dozës së absorbuar, kështu që dozën e absorbuar shumëzoje me faktorin numerik

RBE - ndikimi relativ biologjik. RBE = 1 për rrezet X dhe elektronet, RBE = 5 për neutronet e

ngadaltë, RBE = 20 për rrezeve alfa.

Njësia SI e dozës ekuivalente është 1 Sievert (Sv). Rekomandohet që personat joprofesional të

mos pranojnë dozën ekuivalente të rrezatimit më të madhe se 5 mSv në një vit.

Në rastet e fluturimit me aeroplan, njerëzit janë të ekspozuar ndaj rrezatimit kozmik. Gjat 900

orë fluturimi në vit, doza ekuivalente është rreth 5,4 mSv, që tejkalon kufirin prej 5 mSv në një vit.

Aktiviteti i burimit Doza e absorbuar Efekti biologjik i dozës Intensiteti

Njësia e vjetër Curie Rad Rem Rentgen

Njësia SI Becquerel Gray Sievert ...

Për t’u mbrojtur nga rrezatimet e ndryshme, shfrytëzohen metoda dhe mjete të ndryshme dhe të

gjitha këto mund të përmblidhen në katër veprime themelore:

shfrytëzim sa më të vogël të rrezatimit,

rritjen e distancës nga burimi i rrezatimit,

sa më shkurt t’i ekspozohemi rrezatimit, dhe

vendosja e absorbuesve në rrugën e rrezatimit.

I.26. Veprimi i rrezatimit jonizues në materien e gjallë

Secili prej nesh është vazhdimisht i ekspozuar ndaj rrezatimit rrethues, që vjen nga burimet

natyrore, siç janë rrezet kozmike (grimcat me energji të lartë, që vijnë nga pjesët jashtë sistemit

Diellor), materiet radioaktive në ambientin që na rrethon, bërthamat radioaktive në brendi të vetë trupit

tonë (kryesisht karboni 𝐶614 dhe kaliumi 𝐾19

40 ), dhe radoni.

Në mungesë të të dhënave të sakta për viset tona, në tab. 1, është dhënë lista e dozave biologjike

ekuivalente mesatare, të cilën e pranon nga ato burime një person i një shteti të zhvilluar industrial (si

p.sh. SH.B.A-të).

Në bazë të kësaj tabele radoni

kontribuon më së shumti në rrezatimin

rrethues natyror. Ai është një gaz radioaktiv

pa erë, dhe paraqet rrezik për shëndetin, sepse

kur thithet mund ti dëmtojë mushkëritë dhe të

shkaktojë kancer në to.

Radoni ndodhet në tokë dhe në

shkëmbinj, ndërsa në shtëpi mund të hyjë

nëpërmjet murreve të çara.

Burimi i rrezatimit Doza biologjike

ekuivalente

(mrem/vit)

Rrezatimi rrethues natyror

Rrezet kozmike

Toka dhe ajri radioaktiv

Bërthamat radioaktive të trupit

Radoni i thithur

Rrezatimi i krijuar nga njeriu

Produktet e konsumit

Diagnostika mjekësore/dentale

Mjekësia bërthamore

Gjithsejt:

28

28

39

≈200

10

39

14

360

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 39

Rrezatimit rrethues natyror, në sasi mjaftë të madhe i shtohet edhe rrezatimi që krijon vetë njeriu,

kryesisht nga diagnostikimi mjekësor dhe dental me rreze të Rentgenit.

Efektet e rrezatimit te njerëzit, varësisht nga intervali kohor prej momentit të ekspozimit fillestar,

deri tek paraqitja e efekteve fiziologjike nga ai, mund të grupohen në dy kategori: 1.efektet

afatshkurtëra (ose akute), që paraqiten brenda minutës, ditës ose javës dhe 2.efektet afatgjate (ose të

fshehta), që paraqiten pas ndonjë viti, dekade ose edhe pas ndonjë gjenerate më vonë.

Termi i përgjithshëm që aplikohet për efektet akute të rrezatimit është sëmundja e rrezatimit.

Varësisht nga doza, personi me sëmundje të shkaktuar nga rrezatimi, mund të ketë mundime, vjellje,

zjarrmi, diare dhe rënie flokësh, ku edhe më në fund mund të paraqitet edhe vdekja.

Shumëllojshmëria e sëmundjeve të rrezatimit është e lidhur edhe me dozën e pranuar, kurse

shënimet e dhëna për për dozat biologjike ekuivalente, në shqyrtimet e tabelës, i përkasin tërë trupit, si

një dozë e vetme për të.

Dozat më të vogla se 50 rem nuk shkaktojnë efekte afatshkurtëra, gjegjësisht efekte të sëmundjes.

Doza prej 50÷300 rem, sjell sëmundjet e rrezatimit, kurse me rritjen e dozës rritet shumëllojshmëria e

tyre.

Doza e tërë trupit, e shkallës prej 400÷500 rem, klasifikohet si DV, që nënkupton dozën

vdekjeprurëse për rreth 50% të njerëzve që i janë ekspozuar një doze të tillë, vdekja vjen brenda disa

muajsh. Doza e përgjithshme më e madhe se 600 rem, sjell vdekjen e gati të gjithë atyre që i janë

ekspozuar.

Efektet afatgjata (ose të fshehta) të rrezatimit, mund të paraqiten si pasojë e ekspozimit të madh

për një kohë të shkurtër, ose të ekspozimit të vogël për një periudhë të gjatë. Dia nga pasojat e kësaj

kategorie të rrezatimit janë rënia e flokëve, katarakti i syve dhe lloje të shumta të kancerit. Përveç kësaj,

defektet gjenetike, që shaktohen nga gjenet e ndryshuara me këtë rast, mund të barten nga një gjeneratë

në tjetrën.

Kufijtë e dozës biologjike ekuvalente zakonisht caktohen në mënyrë që rreziku nga sëmundjet e

ndryshme të rrezatimit të jetë i papërfillshëm. Kuptohet, këtë e bëjnë shtetet e zhvilluara industriale,

kurse në shtetet tjera nuk ka kontrollë fare.

Për t’u mundësuar kjo, nga ana e institucioneve të caktuara shtetërore, duhet të bëhet vazhdimisht

matja e dozës së rrezatimit në natyrë, kështu që kur ekziston rreziku i tejkalimit të dozës së caktuar të

lejueshme, atëherë merren masa përkatëse për t’u penguar ajo.

Në vendet e punës, ku ekspozimi është i vazhdueshëm, bëhet mbrojtja me tesha përkatëse, kurse

orari i punës është më i shkurtër.

I.27. Mbrojtja nga rrezatimi

Mbrojtja nga rrezatimi, ndonjëherë e njohur si mbrojtje radiologjike, është shkenca dhe praktika

që mbron njerëzit dhe mjedisin nga efektet e dëmshme të rrezatimit jonizues.

Rrezatimi jonizues është përdorur gjerësisht në industri dhe mjekësi, dhe mund të paraqesë një

rrezik serioz për shëndetin. Ajo shkakton dëme mikroskopike të indeve të gjallë, e cila mund të

rezultojë në djegiet e lëkurës dhe sëmundje rrezatimi në ekspozime të larta (i njohur si "efektet e

indeve"), dhe rreziqet statistikisht të larta të kancerit në ekspozimet e ulëta ("efektet gjenetike").

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 40

Themelore për mbrojtjen nga rrezatimi është reduktimi i dozës së pritshme dhe matja e dozë së

pranuar te njeriut. Për mbrojtje nga rrezatimi dhe vlerësimin e dozimetrisë, Komiteti Ndërkombëtar për

Mbrojtjen nga Rrezatimi (ICRP) dhe Komisionit Ndërkombëtar për Njësitë e Rrezatimi dhe Matjet

(ICRU), kanë publikuar rekomandime dhe të dhëna të cilat mund të përdoren për të llogaritur efektet

biologjike në trupin e njeriut, dhe kanë vendosur rregullore dhe udhëzime për kufijtë e rrezatimit.

Parimet për mbrojtje nga rrezatimi:

Komiteti Ndërkombëtar për Mbrojtje nga Rrezatimi (ICRP) rekomandon, zhvillon, dhe mban

Sistemin Ndërkombëtar të Mbrojtjes Radiologjike në bazë të vlerësimit të studimeve shkencore.

Rekomandimet i bën të rrjedhëshme për rregullativat kombëtare, të cilat kanë mundësi që të përfshihen

në ligj. Kjo është treguar në diagramin përkatës.

Mbrojtja nga rrezatimi mund të ndahen në mbrojtje në punë nga rrezatimi, që është mbrojtja e

punëtorëve, mbrojtjen mjekësore nga rrezatim, që është mbrojtja e pacientëve, dhe mbrojtjes nga

rrezatimi publik, që është mbrojtja e anëtarëve individual të publikut, dhe e popullsisë si një tërësi.

Llojet e ekspozimit, si dhe rregulloreve të qeverisë dhe limitet ligjore të ekspozimit janë të ndryshme

për secilin nga këto grupe, kështu që ata duhet të konsiderohen veçmas.

Reduktimi i dozës absorbuar:

Ka tre faktorë që kontrollojnë sasinë, ose dozën e rrezatimit, të marra nga një burim. Ekspozimi

i rrezatimit mund të menaxhohet nga një kombinim i këtyre faktorëve:

1. Koha: Reduktimi i kohës së një ekspozimi redukton dozën efektive proporcionalisht. Një

shembull i reduktimit të dozës së rrezatimit duke ulur kohën e ekspozimit mund të përmirësojë

trajnimin e operatorit, për të reduktuar kohën që ata kanë për të trajtuar një burim rrezatimi.

2. Distanca: Rritja e distancës zvogëlon dozën për shkak të ligjit katrorit invers. Largësia mund të

jetë aq e thjeshtë sa që trajtimit i një burimi mund të bëhet me pinca dhe jo gishta (dorë).

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 41

3. Mbrojtja: Termi 'Mburoja biologjike' i referohet një mase të materialit i cili është i vendosur

për thithjen e rrezatimit rreth një reaktori, apo burime tjera radioaktive, për të zvogëluar

rrezatimin në një nivel të sigurt për njerëzit. Efektiviteti i një materiali si një mburojë biologjike

është e lidhur për seksionin e kryqëzuar të saj për shpërndarjen dhe thithjen e rrezatimit, dhe

për një përafrim të parë është proporcionale me masën totale të materialit për njësinë e zonës

së ndërmjetme përgjatë vijës së vështrimit në mes të burimit të rrezatimit dhe të rajonit për t'u

mbrojtur. Për këtë arsye, mbrojtja me forcë apo "trashësia" është masë konvencionale në njësitë

e g/cm2. Rrezatimin që arrin të marrë përreth, bie në mënyrë eksponenciale me trashësinë e

mburojës. Në paisjet me rreze X, muret rrethuese të dhomës me gjenerator të rrezeve X mund

të përmbajnë fletë plumbi, ose suva (fasada) mund të përmbajnë sulfate barium. Operatorët

objektivin e shohin përmes një ekrani me xham plumbi, ose në qoftë se ata duhet të mbeten në

të njëjtën dhomë si objektiv, veshin veshje prej plumbi. Pothuajse çdo material mund të veprojë

si një mburojë nga rrezet gama apo rrezet X, nëse përdoret në sasi të mjaftueshme.

Mbrojtja praktike nga rrezatimi, ka tendencë të jetë një punë tek e cila ballafaqohen tre faktorë

për të identifikuar zgjidhjen me kosto më efektive.

I. BIOFIZIKA

FIZIKA – IV – Rrahim MUSLIU – ing.dipl.mek. 42

I.28. Bazat fizike dhe metodat për diagnostikim nga rrezatimi, terapitë

Për të ruajtur shëndetin është i nevojshëm të tregohet kujdes gjatë ekzaminimeve, në rast të

kundërt vetë ekzaminimet kthehen në rrezik për shëndetin. Por çfarë kujdesi duhet treguar me

ekzaminimet mjekësore?

Sot, rekomandohet anulimi i kontrollit të gjoksit me rreze (X) dhe rekomandohet ekzaminimi i

zakonshëm. Nëse pacienti i nënshtrohet një ekzaminimi të dytë, atëherë duhet të mbajë një mbrojtës

plumbi ose mbrojtës tjerë për të shmangur rrezatimin. Mbrojtja nga rrezatimi mund të bëhet edhe

nëpërmjet medikamenteve, por shumë prej tyre nuk janë të efektshëm.

Studimet e specialistëve thonë se 3/4 e rrezatimit për njerëzit në mbarë botën, vijnë nga natyra.

Rreth 1/5 nga ekzaminimet mjekësore dhe vetëm 1/4 nga energjia bërthamore. Supozohet se

jetëgjatësia normale e njeriut është 60 vjeç dhe pirja e një pakete cigare në ditë shkurton 7 vjet jetën.

Njerëzit e thjeshtë vërejnë vetëm disa nga dëmet e rrezatimit, siç është rasti i aksidenteve

bërthamore, apo ekzaminimi mjekësor me rreze (X). Pra, substancat radioaktive hyjnë në trupin e

njeriut në rrugë të ndryshme, duke i shkaktuar trupit sëmundje kronike. Zhvillimi industrial ka sjellë

edhe problemet e saj. Shpesh herë njerëzit u ekspozohen mbetjeve industriale të cilat ndodh që të

emetojnë gazra dhe rrezatim.

Nëse ekspozimi ndodh për një kohë të gjatë, njerëzit do të sëmuren nga bronkiti, kanceri i

mushkërive dhe një sërë sëmundjesh të tjera. Gjithashtu zbukurimet nëpër shtëpi, të cilat janë me

materiale graniti apo gipsi, përmbajnë një sasi të caktuar substancash të dëmshme, që nën mungesën e

ventilimit mund të rrisin ndotjen radioaktive nëpër shtëpi. Ndaj duhen hapur shpesh dritaret e dhomave

për të qarkulluar ajrin dhe për të zvogëluar përqendrimin e gazrave të dëmshëm. Kjo është një masë

parandaluese.

Edhe qymyri përmban një sasi të vogël të materialit radioaktiv. Në shumicën e rasteve këto

materiale janë tepër të rralla. Por nëse ndodh akumulimi i tyre dhe substancat e dëmshme futen në

trupin e njeriut nëpërmjet frymëmarrjes apo ushqimit, ato do të shkaktojnë sëmundje kronike.

Në jetën e përditshme kur përdorni qymyr, duhet t'i kushtoni rëndësi ventilimit dhe evitimit të

thithjes së tymit që lëshon gjatë djegies. Në rast të gatimit të ushqimeve në zgarë, evitoni kontaktin

direkt me qymyrin.