研究のタイプ: 医学/生物学の研究 (experimental study, theoretical study)

[強力な交流電界により誘導された心臓内の定在興奮波] med./bio.

Standing excitation waves in the heart induced by strong alternating electric fields.

掲載誌: Phys Rev Lett 2001; 87 (16): 168104-1-168104-4

この研究は、正弦波電界心臓組織への影響について、実験的および数値計算的検討を行った。その結果、水槽内で電圧を5 – 20 Hzで周期的に強制印加することにより、膜脱分極定在波を生成することによって、心臓の興奮波伝播を停止させることができることを見出した;これらのパターンは、古典的な定在波とは対照的に、駆動周波数とは無関係であった;パターン形成に必要な刺激の強度は、興奮閾値より大きかった;心臓組織についての新規のトリドメイン表現が、この挙動を数値的に再現するために必要とされた、と報告している。

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研究目的(著者による)

To study the effect of sinusoidal electric fields on cardiac tissue both experimentally and numerically.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 5–20 Hz
ばく露時間: 1 or 2 s
  • U = 1.2 V - 60 V

ばく露1

主たる特性
周波数 5–20 Hz
タイプ
  • electric field
ばく露時間 1 or 2 s
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • electrodes made of titanium mesh
ばく露装置の詳細 Electric fields were applied through ring shaped electrodes along the long (vertical) axis of isolated rabbit hearts during the heart`s normal rhythm.
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
参照 - - - - U = 1.2 V - 60 V

ばく露を受けた生物:

方法 影響評価項目/測定パラメータ/方法

研究対象とした生物試料:
調査の時期:
  • ばく露中

研究の主なアウトカム(著者による)

The authors found that periodic forcing at 5-20 Hz using voltage applied in the bathing solution could stop the propagation of excitation waves by producing standing waves of membrane depolarization. The patterns were independent of the driving frequency in contrast to classical standing waves. The stimulus strength required for pattern formation was large compared to the excitation threshold. A novel tridomain representation of cardiac tissue was required to reproduce the behavior numerically.

研究の種別:

研究助成