Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Effect of high-peak power pulses on isolated nerve function med./bio.

[Wirkung von Hochleistungs-Pulsen auf die isolierte Nerven-Funktion]

Veröffentlicht in: Electro Magnetobiol 1993; 12 (1): 1-15

Ziel der Studie (lt. Autor und Redakteur)

Es sollten die Wirkungen von nichtthermischen elektromagnetischen Feldern auf die Nerven-Funktion untersucht werden (Summenaktionspotential).

Hintergrund/weitere Details

Es sollte eine detaillierte Analyse der Abhängigkeit der athermischen Mikrowellen-Wirkungen von den Modulations-Parametern durchgeführt werden und die Hypothese von Tigranyan geprüft werden.
Tigranyan fand schwere Störungen der Nerven-Funktion, wenn ausreichend starke Mikrowellen-Pulse mit der Latenzzeit der Weiterleitung des Summenaktionspotentials (SAP) zusammenfielen (zum Beispiel verminderte SAP-Amplitude um 93-95 %, reduzierte SAP-Geschwindigkeit um 35-40 %). Tigranyan schlug vor, dass die Energie der Mikrowellen-Pulse in mechanische Pulse umgewandelt wird, die sich in einer Spirale zwischen den Schwann Zell-Membranen der Nervenscheiden fortpflanzen; aufgrund des Effekts der Phasensynchronisation ruft dies wiederum eine andere Puls-Senkrechte auf der Nerven-Oberfläche hervor, die stark genug ist, um die "aktive" Nerven-Membran zu schädigen.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 915 MHz
Modulationsart: gepulst
Expositionsdauer: kontinuierlich für 90 min
  • SAR: 72 kW/kg Spitzenwert (33-72 kW/kg)
  • SAR: 1,35 kW/kg Mittelwert (1,15-1,35 kW/kg)
Exposition 2: 915 MHz
Modulationsart: gepulst
Expositionsdauer: kontinuierlich für 90 min
  • SAR: 13 kW/kg Spitzenwert (6-13 kW/kg)
  • SAR: 1,35 kW/kg Mittelwert (1,15-1,35 kW/kg)

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 915 MHz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 90 min
Modulation
Modulationsart gepulst
Pulsbreite 0,5 ms
Folgefrequenz 50 Hz
Pulsart rechteckig
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • stripline slot irradiator
Kammer The stripline irradiator and the experimental chamber were placed in an anechoic box. All the inputs to the box were shielded or filtered.
Aufbau The stripline slot irradiator consisted of two parallel metal strips on a dielectric base layer with the following dimensions: strip length 35.25 mm, width 2 mm, and thickness negligible. The distance between strips (slot) was 3.6 mm. An area of about 0.5 cm² near the end of the strips served as a bottom for the 0.2-ml bath provided with a fairly uniform field. The chamber was placed perpendicular to the slot to minimize irradiation of nerve sites situated in its lateral sections.
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo Nerves were stimulated using twin pulses separated by a 6-ms interval at a rate of 50 pairs/s. Microwave pulses were either synchronised with the stimuli in various manners or were asynchronous. The part of the nerve situated in the lateral chamber which was submerged into oil and out of the exposure zone served as control nerve site, and the other part which crossed the medial chamber filled with Ringer's solution served as exposed nerve site. For some sham exposed preparations, the saline was conventionally preheated by 3°C.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
SAR 72 kW/kg Spitzenwert gemessen - 33-72 kW/kg
SAR 1,35 kW/kg Mittelwert gemessen - 1,15-1,35 kW/kg

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 915 MHz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 90 min
Modulation
Modulationsart gepulst
Pulsbreite 3 ms
Folgefrequenz 50 Hz
Pulsart rechteckig
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
SAR 13 kW/kg Spitzenwert gemessen - 6-13 kW/kg
SAR 1,35 kW/kg Mittelwert gemessen - 1,15-1,35 kW/kg

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • während der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die exponierten Nerven machten eine schnellere Abnahme der Amplitude des Summenaktionspotentials und des "Tracing-Integrals" durch; der Effekt war Mikrowellen-spezifisch, da die entsprechende konventionelle Erwärmung des Nervs zu entgegengesetzten Änderungen führte. Der Beginn des Summenaktionspotentials und die Peak-Geschwindigkeiten ebenso wie die Nerv-Refraktärität wurden durch die Mikrowellen-Exposition nicht beeinflusst. Die schweren Störungen der Nerv-Funktionen, von denen Tigranyan berichtete, wurden nicht festgestellt, obwohl die Expositions-Bedingungen dieselben waren.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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