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Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

The effect of 20-week continuous 60 Hz magnetic field exposure on testicular function in sprague-dawley rats.

[Die Wirkung einer 20-wöchigen kontinuierlichen 60 Hz Magnetfeld-Exposition auf die Hoden-Funktion bei Sprague-Dawley-Ratten].

Veröffentlicht in: Bioelectromagnetics 2018; 39 (7): 539-546

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen einer langfristigen Exposition bei einem 60 Hz Magnetfeld auf die Motilität, Morphologie und die Anzahl der Spermien sowie auf die Apoptose von Keimzellen im Hoden von Ratten untersucht werden.
Hintergrund/weitere Details: Die Ratten wurden dem Körpergewicht entsprechend auf vier Gruppen aufgeteilt (n=12 pro Gruppe): 1) Schein-Exposition, 2) 2 µT Magnetfeld, 3) 20 µT Magnetfeld und 4) 200 µT Magnetfeld. Die Ratten wurden jeweils zu zweit in einem Käfig gehalten und exponiert.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 60 Hz
Expositionsdauer: 24 Stunden pro Tag für 20 Wochen (außer 3 Stunden/Woche für Instandhaltungsarbeiten)
Exposition 2: 60 Hz
Expositionsdauer: 24 Stunden pro Tag für 20 Wochen (außer 3 Stunden/Woche für Instandhaltungsarbeiten)
Exposition 3: 60 Hz
Expositionsdauer: 24 Stunden pro Tag für 20 Wochen (außer 3 Stunden/Woche für Instandhaltungsarbeiten)
Exposition 1
Hauptcharakteristika
Frequenz 60 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer 24 Stunden pro Tag für 20 Wochen (außer 3 Stunden/Woche für Instandhaltungsarbeiten)
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Kammer Ratten wurden in nicht-metallischen Polycarbonat-Käfigen gehalten; äußere Abmessungen der Käfige waren 260 mm (Länge) x 420 mm (Breite) x 180 mm (Höhe)
Aufbau Expositions-System bestand aus 3 horizontalen Spulen, sodass die Ratten bei einem transversalen Magnetfeld exponiert waren, um die menschliche Magnetfeld-Exposition unter Hochspannungsleitungen zu simulieren; Abmessungen der Spulen waren 1200 mm x 1200 mm; für 2 µT hatten die untere und die obere Spule jeweils 20 Windungen, die mittlere Spule 12 Windungen; Stromstärke betrug 1,7 A (Effektivwert)
Scheinexposition Eine Scheinexposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo für die Schein-Exposition hatten die oberen und die unteren Spulen jeweils 10 Windungen im Uhrzeigersystem und gegen den Uhrzeigersinn, die mittlere Spule jeweils 6 Windungen im und gegen den Uhrzeigersinn; Stromstärke betrug 0,076 A (Effektivwert)
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 2 µT - berechnet und gemessen - -
Zusätzliche Parameterdetails
± 10%
Exposition 2
Hauptcharakteristika
Frequenz 60 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer 24 Stunden pro Tag für 20 Wochen (außer 3 Stunden/Woche für Instandhaltungsarbeiten)
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau für 20 µT hatten die untere und die obere Spule jeweils 90 Windungen, die mittlere Spule 54 Windungen; Stromstärke betrug 0,17 A (Effektivwert)
Scheinexposition Eine Scheinexposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 20 µT - berechnet und gemessen - -
Zusätzliche Parameterdetails
± 10%
Exposition 3
Hauptcharakteristika
Frequenz 60 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer 24 Stunden pro Tag für 20 Wochen (außer 3 Stunden/Woche für Instandhaltungsarbeiten)
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau für 200 µT hatten die untere und die obere Spule jeweils 90 Windungen, die mittlere Spule 54 Windungen; Stromstärke betrug 1,7 A (Effektivwert)
Scheinexposition Eine Scheinexposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 200 µT - berechnet und gemessen - -
Zusätzliche Parameterdetails
± 5%
Referenzartikel
  • Kim HS et al. (2014): Continuous exposure to 60 Hz magnetic fields induces duration- and dose-dependent apoptosis of testicular germ cells.
  • Kim YW et al. (2009): Effects of 60 Hz 14 microT magnetic field on the apoptosis of testicular germ cell in mice.

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

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

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Es gab zwischen den Expositions-Gruppen (Gruppen 2-4) und der Scheinexpositions-Gruppe (Gruppe 1) keine signifikanten Unterschiede im Körper- und Hodengewicht, im Durchmesser und in der Struktur der Samenkanälchen sowie bei der Anzahl der abnormalen Spermien. Bei Ratten, die bei dem 200 µT-Magnetfeld exponiert wurden (Gruppe 4), war die Anzahl an apoptotischen Keimzellen im Vergleich zur Schein-Exposition (Gruppe 1) signifikant erhöht, während die Spermien-Anzahl signifikant verringert war.
Die Autoren schlussfolgern, dass die Exposition von Ratten bei einem 60 Hz Magnetfeld mit einer magnetischen Flussdichte von 200 µT die Apoptose von Keimzellen im Hoden erhöhen und die Spermien-Anzahl verringern könnte.
Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

  • Ministry of Knowledge Economy (MKE), Korea
  • Korea Institute of Energy Technology and Planning (KETEP), Korea
  • Hallym University, Korea

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  • Kim HS et al. (2014): Continuous exposure to 60 Hz magnetic fields induces duration- and dose-dependent apoptosis of testicular germ cells.
  • Tenorio BM et al. (2012): Evaluation of testicular degeneration induced by low-frequency electromagnetic fields.
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  • Kim YW et al. (2009): Effects of 60 Hz 14 microT magnetic field on the apoptosis of testicular germ cell in mice.
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  • Lee JS et al. (2004): Effects of 60 Hz electromagnetic field exposure on testicular germ cell apoptosis in mice.