Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Frequency dependence of the cardiac threshold to alternating current between 10 Hz and 160 Hz med./bio.

[Frequenz-Abhängigkeit des kardialen Schwellenwerts gegenüber Wechselstrom zwischen 10 Hz und 160 Hz]

Von: Malkin RA, de Jongh Curry A
Veröffentlicht in: Med Biol Eng Comput 2003; 41 (6): 640-645
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Ziel der Studie (lt. Autor)

Diese Studie untersuchte Einflusskriterien, die dazu führen, dass durch Wechselstrom Kammerflimmern in vivo induziert wird.

Hintergrund/weitere Details

Zwei theoretische Modelle aus der Literatur wurden bezüglich Stimulations-Schwellen getestet. Ein Modell nimmt an, dass Mechanismen, die der Nerven-Stimulation durch Wechselstrom zugrunde liegen, auch Kammerflimmern induzieren (schalen-förmiger Zusammenhang von kardialem Schwellenwert und Frequenz). Im RC-Modell ist der kardiale Schwellenwert gegenüber Wechselstrom auch frequenzabhängig, nennt aber keinen Mechanismus für Kammerflimmern. 12 Hunde (Mischlinge) und 20 Meerschweinchen wurden mit verschiedenen Rechteckwellen und Sinuswellen mit 10, 20, 40, 80, 160 Hz stimuliert. Die Stimulusfrequenzen wurden randomisiert angelegt und die Stimulusstärke wurde solange erhöht bis Kammerflimmern auftrat.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 10–160 Hz
Expositionsdauer: 5 s
  • Meerschweinchen: I = 25 µA - 3000 µA in Schritten von 25 µA, 50 µA oder 100 µA
  • Hunde: I = 20 µA - 1000 µA in Schritten von 20 µA, 50 µA oder 100 µA
Exposition 2: 10–160 Hz
Expositionsdauer: 5 s
  • Meerschweinchen: I = 25 µA - 3000 µA in Schritten von 25 µA, 50 µA oder 100 µA
  • Hunde: I = 20 µA - 1000 µA in Schritten von 20 µA, 50 µA oder 100 µA
Exposition 3: 10–160 Hz
Modulationsart: gepulst
Expositionsdauer: 5 s
  • Meerschweinchen: I = 25 µA - 3000 µA in Schritten von 25 µA, 50 µA oder 100 µA
  • Hunde: I = 20 µA - 1000 µA in Schritten von 20 µA, 50 µA oder 100 µA

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 10–160 Hz
Typ
Signalform
  • rechteckig
Expositionsdauer 5 s
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
s. Bemerkungen - - - - Meerschweinchen: I = 25 µA - 3000 µA in Schritten von 25 µA, 50 µA oder 100 µA
s. Bemerkungen - - - - Hunde: I = 20 µA - 1000 µA in Schritten von 20 µA, 50 µA oder 100 µA
Zusätzliche Parameterdetails

for the guinea pigs: I = 25 µA - 500 µA in steps of 25 µA, I = 500 µA - 1000 µA in 50 µA steps, I = 1000 µA - 3000 µA in 100 µA steps
for the dogs: I = 20 µA - 200 µA in 20 µA steps, I = 200 µA - 500 µA in 50 µA steps, I = 500 µA - 1000 µA in 100 µ

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 10–160 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer 5 s
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
s. Bemerkungen - - - - Meerschweinchen: I = 25 µA - 3000 µA in Schritten von 25 µA, 50 µA oder 100 µA
s. Bemerkungen - - - - Hunde: I = 20 µA - 1000 µA in Schritten von 20 µA, 50 µA oder 100 µA
Zusätzliche Parameterdetails

for the guinea pigs: I = 25 µA - 500 µA in steps of 25 µA, I = 500 µA - 1000 µA in 50 µA steps, I = 1000 µA - 3000 µA in 100 µA steps
for the dogs: I = 20 µA - 200 µA in 20 µA steps, I = 200 µA - 500 µA in 50 µA steps, I = 500 µA - 1000 µA in 100 µ

Exposition 3

Hauptcharakteristika
Frequenz 10–160 Hz
Typ
Signalform
Expositionsdauer 5 s
Modulation
Modulationsart gepulst
Pulsbreite 1 ms
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
s. Bemerkungen - - - - Meerschweinchen: I = 25 µA - 3000 µA in Schritten von 25 µA, 50 µA oder 100 µA
s. Bemerkungen - - - - Hunde: I = 20 µA - 1000 µA in Schritten von 20 µA, 50 µA oder 100 µA
Zusätzliche Parameterdetails

for the guinea pigs: I = 25 µA - 500 µA in steps of 25 µA, I = 500 µA - 1000 µA in 50 µA steps, I = 1000 µA - 3000 µA in 100 µA steps
for the dogs: I = 20 µA - 200 µA in 20 µA steps, I = 200 µA - 500 µA in 50 µA steps, I = 500 µA - 1000 µA in 100 µ

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

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

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Ergebnisse zeigen bei einer Stimulierung mit Wechselstrom-Rechteckwellen und Wechselstrom-Sinuswellen bei Hunden und Meerschweinchen einen monotonen frequenz-abhänigen Anstieg der Stimulations-Schwelle. Zwischen 80 Hz und 160 Hz verdoppelt sich die Stimulations-Schwelle für Wechselstrom, wie es laut RC-Modell vorhergesagt wird.
Es wird vermutet, dass die Stimulations-Schwelle für Wechselstrom nicht schalenförmig ist und besser durch das sogenannte RC-Modell erklärt werden kann. Da die Schwelle für Kammerflimmern in Abhängigkeit der Frequenz eine Schalenform aufweist, im Gegensatz zur Stimulations-Schwelle, muss die Frequenzabhängigkeit für die Induktion von Kammerflimmern anderen Ursprungs sein.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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