Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

A study of heart rate and heart rate variability in human subjects exposed to occupational levels of 50 Hz circularly polarised magnetic fields. med./bio.

[Eine Untersuchung der Herzfrequenz und der Herzfrequenz-Variabilität bei Testpersonen, die Arbeitsplatz-Werten von 50 Hz kreisförmig polarisierten Magnetfeldern ausgesetzt waren].

Veröffentlicht in: Med Eng Phys 1999; 21 (5): 361-369

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen von Netzfrequenz-Magnetfeldern auf die Herzfrequenz und Herzfrequenz-Variabilität in Gruppen erwachsener Testpersonen untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Die Studie wurde in zwei Teilen durchgeführt: Eine Pilotstudie und eine Nachfolge-Studie. Das Ziel der Pilotstudie war es, eine unabhängige Wiederholung der Ergebnisse einer früheren Studie (Graham C, Cohen HD, Cook MR, Phelps JW, Gerkovich MM, Fotopoulos SS. A double-blind evaluation of 60 Hz field effects on human performance. In: Anderson LE et al, editor. Interaction of Biological Systems with Static and ELF Electric and Magnetic Fields. CONF-841041. Springfield (VA):NTIS, 1987:471-86) bereitzustellen. Graham et al. beobachteten, dass die Exposition bei elektromagnetischen Feldern bei Werten am Arbeitsplatz eine Verlangsamung der Herzfrequenz in Labor-Experimenten mit menschlichen Freiwilligen verursacht.
Die Nachfolge-Studie wurde angelegt, um die Ergebnisse der Pilotstudie zu bestätigen und weitere mögliche Wechselwirkungen einer kurzen Magnetfeld-Exposition (wenige Minuten) auf die spektrale Zusammensetzung des Herzfrequenz-Variabilitäts-Signals zu untersuchen.
Es gab zwei Daten-Sammlungsperioden, in denen es entweder ein tatsächlich angelegtes Feld gab, gefolgt von einer Schein-Exposition, oder das Gleiche in umgekehrter Reihenfolge.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 100 oder 150 s
Exposition 2: 50 Hz
Expositionsdauer: intermittierend, 15 s an/15 s aus für 100 oder 150 s
Exposition 3: 50 Hz
Modulationsart: gepulst
Expositionsdauer: kontinuierlich für 100 oder 150 s
Exposition 4: 50 Hz
Modulationsart: gepulst
Expositionsdauer: intermittierend, 15 s an/15 s aus für 100 oder 150 s

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Polarisation
  • zirkular
Expositionsdauer kontinuierlich für 100 oder 150 s
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • gleicher Aufbau wie Exposition 1
  • 2 sets of coils: open wooden rectangular frame 2x2x2m; 26, 11, 11, 26 turns (Merritt design)
Zusatzinfo One set of coils were directed in North-South direction and the others in East West.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 20 µT Effektivwert gemessen - -

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Polarisation
  • zirkular
Expositionsdauer intermittierend, 15 s an/15 s aus für 100 oder 150 s
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 20 µT Effektivwert gemessen - -

Exposition 3

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • rechteckig
Polarisation
  • zirkular
Expositionsdauer kontinuierlich für 100 oder 150 s
Modulation
Modulationsart gepulst
Anstiegszeit 1,6 ms
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 20 µT Effektivwert gemessen - -

Exposition 4

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • rechteckig
Polarisation
  • zirkular
Expositionsdauer intermittierend, 15 s an/15 s aus für 100 oder 150 s
Modulation
Modulationsart gepulst
Anstiegszeit 1,6 ms
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 20 µT Effektivwert gemessen - -

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchtes Organsystem:
Untersuchungszeitpunkt:
  • vor der Befeldung
  • während der Befeldung
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Es wurde eine kleine, aber signifikante Abschwächung der Herzfrequenz in den beiden separaten Studien aufgedeckt, in denen die Felder durch kontinuierliche sinusförmige Ströme erzeugt wurden. Magnetfelder, die durch Rechteckwellen-förmige Ströme erzeugt wurden oder durch Ströme, die während der Expositions-Dauer in 15 Sekunden-Abständen ein- oder ausgeschaltet wurden, erzeugten inkonsistente Wirkungen auf die Herzfrequenz.
Die Analyse der Spektren der Herzfrequenz-Variabilität in Verbindung mit kontinuierlicher sinusförmiger Exposition deckte eine konsistente Verminderung im Leistungs-Verhältnis von "Low Band" (0.02-0.15 Hz) zu "High Band" (0.16-1.0 Hz) auf. Diese Verhältnis-Verminderung war für Experimente signifikant, in denen die Atmung bei 0.2 Hz (12 Atemzüge/Minute) kontrolliert wurde und wo die Reihenfolge "tatsächlichen Exposition" gefolgt von Schein-Exposition war (An --> Aus). Die spektrale Leistung des "Low Band" war bei beiden Reihenfolgen signifkant reduziert, aber die Leistung des "High Band" war nur in der An --> Aus-Reihenfolge signifikant erhöht.
Obwohl es einige Inkonsistenzen gibt, deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass kurze Expositionen bei Magnetfeldern bei Werten am Arbeitsplatz die Kontrollmechanismen der Herzfrequenz beeinflussen könnten.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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