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

[マイクロ波による致死的熱ストレスおよびβアドレナリン作動性経路ブロック時の心臓呼吸器系の変化] med./bio.

Cardiorespiratory changes during microwave-induced lethal heat stress and beta-adrenergic blockade

著者: Jauchem JR, Frei MR
掲載誌: J Appl Physiol 1994; 77 (1): 434-440
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この研究は、ケタミン麻酔されたSprague-Dawleyラットを用い、2,450 MHzマイクロ波ばく露を平均出力密度60 mW / cm 2（全身比吸収率約14 W / kg）で致死温度に達するまで継続した場合の生理学的反応（体温、心拍数、血圧、および呼吸数）に対するプロプラノロール（2または10 mg / kg体重）、ナドロール（10 mg / kg）、およびラベタロール（10 mg / kg）の影響を調べた。その結果、ラベタロールおよびプロプラノロール（低用量、高用量とも）群における致死温度は、対照群（生理食塩水投与）よりも有意に低かった；生存期間は、高用量プロプラノロール群でのみ有意に短かった；すべての群で、ばく露中、心拍数は連続的に増加した；血圧は、結腸温度が41〜41.5℃に達するまでは上昇し、その後低下した；このような心拍数および血圧の変化は、高温環境ストレス下で起こるものと同様であった；心拍数と血圧の変化は各群の間で同様であった；呼吸数は、高用量プロプラノロール群で、ばく露期間の大半において有意に上昇した、と報告している。高用量プロプラノロール群における有意に短い生存期間と結び付けて考えると、このような呼吸の変化は、マイクロ波加温の影響の受けやすさにおける呼吸の重要な役割を示すと考察している。

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研究目的（著者による）

1) To characterize heart rate, arterial blood pressure, respiratory rate, and localized body temperature changes that occur during lethal exposure of rats to 2450 MHz microwaves and 2) to investigate the effects of propranolol, nadolol, and labetalol on these responses as well as on survival times and lethal temperatures.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 2,450 MHz
Modulation type: CW
ばく露時間: continuous for 27 to 40 min
  • 電力密度: 60 mW/cm² mean
  • SAR: 14 W/kg average over mass (whole body)

ばく露1

主たる特性
周波数 2,450 MHz
タイプ
  • electromagnetic field
特性
  • far field
ばく露時間 continuous for 27 to 40 min
Modulation
Modulation type CW
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
Distance between exposed object and exposure source 115 cm
チャンバの詳細 The Eccosorb MW-shielded anechoic exposure chamber was maintained at 27 ± 0.5°C and 20 ± 5% humidity.
ばく露装置の詳細 The animal was placed on a holder consisting of seven Plexiglas rods (0.5 cm O.D.) mounted in a semicircular pattern on 4 x 6 cm Plexiglas plates (0.5 cm thick) and was positioned on the boresight of the antenna with its long axis parallel to the magnetic field (left lateral exposure in H orientation).
Additional information The initial MW exposure was temporarily halted when the colonic temperature of 39.5°C was reached in order to administer (i.p.) the antagonist or saline. When the colonic temperature had dropped to 38.5°C, the final exposure was started and continued until a lethal temperature slightly above 43°C was attained which took between 27 and 40 min depending on the agent.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
電力密度 60 mW/cm² mean 測定値 - -
SAR 14 W/kg average over mass 測定値 whole body -
測定および計算の詳細

The generator power was monitored constantly using a power meter. The incident power of the field was determined using an EM radiation monitor and probe. The SAR was determined calorimetrically [Frei et al., 1989].

Reference articles

  • Frei MR et al. (1989): [拘束ラットおよびケタミン麻酔ラットに対する2.8 GHzマイクロ波の影響]

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:
研究対象とした臓器系:
調査の時期:
  • ばく露中

研究の主なアウトカム（著者による）

Heart rate and mean arterial blood pressure did not differ greatly among the groups and were similar to those that occur during environmental heat stress. Lethal temperatures in labetalol- and propranolol-treated rats were significantly lower than in saline controls. Survival time was significantly less in the high-dose propranolol group. Respiratory rate was notably higher in animals treated with propranolol (10 mg/kg). This difference in respiration may have been associated with the significantly shorter survival time in these animals and suggests a vital role of respiration in susceptibilty to microwave-induced heating.

研究の種別:

研究助成