Das Ziel der Studie war es, die akuten Wirkungen eines sinusförmigen 50 Hz-Magnetfeldes auf die Hämodynamik, das Elektrokardiogramm und die vaskuläre Endothel-Funktion bei gesunden jungen Männern zu untersuchen.
Protokoll A umfasste 10 Teilnehmer und beinhaltete Messungen der Blutfluss-Geschwindigkeit, des Blutdrucks und der Herzfrequenz, die funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) und die EKG-Messung.
Protokoll B umfasste 16 Teilnehmer (6 aus Protokoll A) für Messungen der flussvermittelten Vasodilatation.
Jeder Crossover-Versuch wurde für jeden Teilnehmer zweimal an verschiedenen Tagen nach einer mindestens zweitägigen Auszeit durchgeführt, und die Daten wurden für jede Person in jedem Test gemittelt.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
|
Exposition 1:
50 Hz
Expositionsdauer:
15 Minuten
Protokoll A
|
|
|
Exposition 2:
50 Hz
Expositionsdauer:
30 Minuten
Protokoll B
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| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Signalform |
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| Expositionsdauer | 15 Minuten |
| Zusatzinfo | Protokoll A |
| Expositionsquelle |
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|---|---|
| Aufbau | zwei separate elektromagnetische Spulen (Innendurchmesser 20 mm, Außendurchmesser 50 mm und Höhe 60 mm) wurden horizontal innerhalb der Magnetfeld-Expositionsvorrichtung angeordnet, und der Abstand zwischen den Zentren der Doppelinduktionsspulen betrug 160 mm |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 180 mT | Maximum | berechnet | - | auf der Oberfläche des Magnetfeld-Expositionsgeräts über den Mittelpunkten der Spulen |
| magnetische Flussdichte | 127 mT | Effektivwert | gemessen | - | - |
| magnetische Flussdichte | 13 mT | Maximum | - | - | in der Arteria ulnaris |
| magnetische Flussdichte | 8 mT | Maximum | - | - | in der Arteria brachialis |
| magnetische Flussdichte | 5 mT | Maximum | - | - | in der Halsschlagader |
| s. Bemerkungen | - | - | - | - | induzierte elektrische Spitzen-Feldstärke in der Haut des Oberarms: 491,7 mV/m (Werte für weitere Gewebe in der Publikation erhältlich) |
| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | 30 Minuten |
| Zusatzinfo | Protokoll B |
| Expositionsquelle |
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|---|---|
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 180 mT | Maximum | - | - | - |
| magnetische Flussdichte | 127 mT | Effektivwert | - | - | - |
Bei den 50 Hz-Magnetfeld- und Schein-Expositionen waren die Herzfrequenz-Werte und der diastolische Blutdruck nicht signifikant von den Ausgangswerten verändert und es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Bedingungen. Teilnehmer, die drei örtlich verschiedene Magnetfeld-Expositionen erhielten, hatten jedoch im Vergleich zu den Schein-Expositionen eine signifikant erhöhte Blutfluss-Geschwindigkeit der Arteria ulnaris während und nach den Expositionen. Darüber hinaus erholten sich die Hämoglobin-Oxygenierungs-Index-Werte nach einer Muskel-Belastungsübung mit Magnetfeld-Exposition schneller und stärker als mit der Schein-Exposition. Außerdem hatten die Teilnehmer, die bei dem Magnetfeld im Nacken-Bereich exponiert wurden, eine signifikant erhöhte parasympathische High Frequency (HF)-Aktivität im Vergleich zur Schein-Exposition während der Exposition und nach Beendigung der Exposition. Die Magnetfeld-Exposition in der Oberarm-Region erhöhte signifikant die flussvermittelte Dilatation der Arteria brachialis im Vergleich zur Schein-Exposition.
Diese Studie liefert den ersten Nachweis, dass ein 50 Hz-Magnetfeld die parasympathische Aktivität aktivieren kann und dadurch zu einer Erhöhung der Vasodilatation und des Blutflusses über einen Stickoxid-abhängigen Mechanismus führt. Die therapeutischen Bedeutungen dieser Ergebnisse erfordern weitere präklinische und klinische Untersuchungen.
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