3. Eigene Untersuchungen
3.1. Material und Methode
3.1.4. Versuchsplanung und Übersicht
3.1.4.2. Subakute Studie (4-Wochen-Befeldung)
Bei der 4-Wochen-Befeldung wurden je drei Expositionsräder mit Mobilfunksignalen der Trägerfrequenzen 902 MHz bzw. 1747 MHz eingesetzt. So konnten gleichzeitig Mäuse scheinexponiert (Wheel 4) sowie einem EM-Feld mit einer hohen, einer mittleren und einer niedrigen SAR ausgesetzt werden. In dieser Untersuchung wurde ein moduliertes gesprächs-und umweltähnliches GSM-Signal (902 MHz) bzw. DCS-Signal (1747 MHz) eingesetzt (Signal-„Cocktail“, genauere Charakteristika in Abb. A1 in Anhang A), das von internationalen Experten als realitätsnaher im Vergleich zum o.g. cw-Signal empfohlen wurde (MERTENS et al. 2001).
Pro Rad wurden jeweils 10 Männchen und 10 Weibchen eingesetzt. Die Exposition dauerte zwei Stunden pro Tag und wurde fünf Tage pro Woche über vier Wochen durchgeführt.
Versuchsplan:
Frequenz SAR Anzahl
in MHz in W/kg Männche
n
902 MHz Scheinexposition 10 10
1747 MHz hohe Dosis: 12 W/kg 10 10 1747 MHz mittlere Dosis: 4 W/kg 10 10 1747 MHz niedrige Dosis: 1,3 W/kg 10 10
1747 MHz Scheinexposition 10 10
Käfigkontrolle 10 10
SAR = spezifische Absorptionsrate
Zweimal pro Woche wurde bei den Tieren vor und nach der Exposition rektal die Körpertemperatur gemessen. Um den Einfluss des Tagesrhythmus der Körpertemperatur auszuschließen, fanden die Exposition und demzufolge auch die Temperaturmessung immer zur selben Tageszeit (von ca. 8:00 Uhr bis 8:30 Uhr und von ca. 10:00 Uhr bis 10:30 Uhr) statt.
Vor und nach, aber auch während jeder Exposition wurden die Mäuse hinsichtlich ihres allgemeinen Gesundheitszustandes genau beobachtet. Futter- und Wasserverbrauch, sowie das Gewicht der Mäuse wurden wöchentlich ermittelt. Nach den vier Expositionswochen wurden die 15-16 Wochen alten B6C3F1-Mäuse mit einer Überdosis CO2 stressfrei getötet (HACKBARTH et al. 2000) und seziert. Zur Bestimmung des Kortikosterongehaltes wurde aus der Vena cava caudalis eine Blutprobe entnommen.
Nach Abschluss der 4-Wochen-Befeldung wurde eine Gruppe von 10 Männchen und 10 Weibchen als Käfig-Kontrollgruppe für die Kortikosteronbestimmung “nachgesetzt“. Diese Kontrolltiere wurden mit einem Alter von 8 - 9 Wochen angeliefert und wie die Expositionstiere im Alter von 15-16 Wochen getötet. Die Mäuse wurden weder an die Röhren gewöhnt und 4 Wochen lang täglich 2 Stunden röhrenfixiert noch wurde bei ihnen rektal die Körpertemperatur gemessen.
3.1.5.1. Schallmessung
Es wurde eine Schallmessung durchgeführt, um Störgeräusche, die außerhalb des menschlichen Hörbereichs liegen, zu ermitteln. Frequenzen dieser Art können als Stressfaktor die Körpertemperatur der Mäuse beeinflussen. Der Mensch kann Frequenzen im Bereich von 19 Hz bis 20 kHz wahrnehmen. Die Maus ist dagegen in der Lage, Frequenzen von 1 kHz bis 91 kHz wahrzunehmen (FAY 1988). Deshalb wurden die Schallmessungen im Bereich bis 0 bis 100 kHz durchgeführt, um so eventuell entstehende Schallwellen mit Frequenzen auch außerhalb des menschlichen Hörbereichs festzustellen.
Für die Aufnahmen wurden ein Freifeldmikrofon (1/4 Zoll, 4 Hz – 100 Hz, Typ 4135, B&K GmbH, Karlsbad, Deutschland), ein Mikrofonverstärker (Typ 2669, B&K GmbH, Karlsbad, Deutschland) und ein Messverstärker (Typ 2636, B&K GmbH, Karlsbad, Deutschland) verwendet. Das Mikrofon und die Verstärker wurden mit einem Frequenzgenerator (1 Hz 94 3.1.5. Messmethoden
dB SPL, Typ 4231, B&K GmbH, Karlsbad, Deutschland) kalibriert. Die Aufnahmen sind mit einem FFT (Fast Fourier-Transformation) Spektrumanalysator (SR 760, Standfort Research Systems, Standfort, USA) bearbeitet worden.
3.1.5.2. Rektale Körpertemperatur
Die rektale Körpertemperatur vor und nach der Exposition wurde mit dem elektronischem Thermometer MD 3050 von Beckmann+Egle Industrieelektronik GmbH (Kernen-Stetten, Deutschland) gemessen, dessen Temperaturfühler (MD 3024) aus einer Cr/CrNi-Verbindung besteht.
Innerhalb des fünfwöchigen Röhrentrainings wurde bei den Mäusen ab dem 11. Trainingstag vor und nach der Röhrenfixation die rektale Körpertemperatur gemessen, um die Tiere so an die Temperaturmessung zu gewöhnen. Diese Trainings-Temperaturmessungen wurden z.T.
während tierpflegerischer Maßnahmen (Unruhe im Tierraum) durchgeführt und sind aufgrund der nicht „standartisierten“ Gegebenheiten deshalb auch nicht dokumentiert worden. Es wurde nur zweimal pro Woche die Rektaltemperatur gemessen, um eine übermäßigen Reizung des Rektums der Mäuse durch den Temperaturfühler zu vermeiden.
Die Temperatur wurde nur vor und nach der Exposition gemessen, da metallische Fühler das elektromagnetische Feld stören und zu lokalen Erwärmungen führen können (JAUCHEM u.
FREI 1992, CHOU et al. 1996).
Für die Temperaturmessung war leises, umsichtiges und zügiges Arbeiten sehr wichtig, da bei gestressten Mäusen die Temperatur sehr schnell ansteigt (VAN DER HEYDEN et al. 1997).
Um die Beeinflussung der Körpertemperatur durch den Transport zu den Expositionsräumen auszuschließen, wurden die Mäuse schon 2 Stunden vor der Messung der Körpertemperatur in die Expositionsräume gebracht, damit sich die Tiere in dieser Zeit vom Transport beruhigen können. Die zwei Expositionsräume waren dem Tierhaltungsraum benachbart und die Transportstrecke betrug ca. 5-10 m.
Die Exposition und demzufolge auch die Temperaturmessung fanden immer zur selben Tageszeit (von ca. 8:00 Uhr bis 8:30 Uhr und von ca. 10:00 Uhr bis 10:30 Uhr) statt, um so einen Einfluss des circadianen Rhythmus der Körpertemperatur auszuschließen.
Zur Temperaturmessung vor der Exposition wurden die Mäuse auf den Käfigdeckel gesetzt, mit der Hand auf der Unterlage fixiert und der Schwanz angehoben. Der Temperaturfühler wurde vorsichtig bis zu einer Markierung (Schrumpfschlauch) in das Rektum/Kolon eingeführt. Durch die Markierung wurde für jede Messung die exakte Eindringtiefe von 15 mm (HABICHT 1981) gewährleistet. Nachdem das Gerät einen konstanten Wert anzeigte (innerhalb von 10 Sekunden), wurde die Körpertemperatur abgelesen und protokolliert. Nach der Exposition wurden die Fixationsröhren mit den Tieren am Stempel aus den Wheels gezogen und der Deckel von der Röhre abgelöst (siehe Abb. 3). Die Mäuse wurden dann für die Temperaturmessung aus den Röhren genommen und die Messung wurde wie oben beschrieben durchgeführt.
Da metallische Fühler, wie oben erwähnt, das elektromagnetische Feld stören und zu lokalen Erwärmungen führen können, wurde die Temperaturmessung während der Exposition mit dem fiberoptischen Temperaturmesssystem Luxtron 3000 ( Luxtron Corporation, Santa Clara, USA) durchgeführt. Das System hat 4 Glasfasermessfühler, so dass bei 4 Tieren gleichzeitig die Körpertemperatur gemessen werden kann. Die Spitzen sind mit einer fluoreszierenden Phosphormasse beschichtet, deren Fluorezenzdauer nach einem Lichtimpuls temperaturabhängig ist und gemessen wird. Diese Art der Messfühler, die kein Metall beinhalten, bleiben durch elektromagnetische Felder unbeeinflusst. Die Glasfasermessfühler wurden zur Körpertemperaturmessung wie die elektronischen Fühler 15 mm in das Rektum eingeführt und mit einem Klebestreifen am Schwanz fixiert. Die Temperatur wurde jede Minute abgelesen. Waren keine Temperaturveränderung mehr zu erkennen, wurde im Abstand von 5 Minuten abgelesen.
Sowohl die Digitalthermometer als auch das Temperaturmesssystem Luxtron 3000 wurden mit einem geeichten Digital-Thermometer Model 4400 von Ertco-Eutechnics (West Paterson, USA) kalibriert und die Messwerte entsprechend umgerechnet.
3.1.5.3. Körpergewicht
Zur Überprüfung der Körpergewichtsentwicklung wurden die Mäuse einmal pro Woche gewogen (Waage: Sartorius universal Typ U 6100 D, Sartorius GmbH, Göttingen, Deutschland).
3.1.6.1. Euthanasie
Die Euthanasie erfolgte möglichst stressfrei mit einer Überdosis CO2 (Methode nach HACKBARTH et al. 2000), um einen Anstieg des Kortikosterongehalt durch den Tötungsprozess zu vermeiden. Die Mäuse wurden nach der Exposition aus den Fixationsröhren genommen, in ihre eigenen Käfige zurückgesetzt und im Käfig noch im Expositionsraum euthanasiert, um dadurch den Einfluss einer neuen Umgebung als Stressfaktor auszuschließen.
Für die Euthanasie wurde der metallische Käfigdeckel durch eine durchsichtige Kunststoffplatte ersetzt, die mit einem Schlauch zur CO2-Einleitung versehen war. Das CO2
wurde mit einem Volumen von 6 l/min in die Käfige eingeleitet.
3.1.6.2. Blutentnahme
Nach dem Eintritt des Todes wurden die Tiere in Rückenlage auf einer Korkplatte fixiert und die Haut bauchseitig abpräpariert. Die Bauchhöhle wurde mit einem Medianschnitt in der Linea alba und zwei Transversalschnitten hinter dem Rippenbogen eröffnet. Dann wurden die Organe mit einer Pinzette zur Seite gelegt, um so die nun freiliegende Vena cava caudalis mit einer Einmalspritze mit aufgesetzter gebogener Kanüle (Nr. 12, 0,7 x 30mm) zu punktieren.
Das so gewonnene Blut wurde aus der Spritze in ein Lithium-Heparin-Röhrchen überführt, 3.1.6. Sektion und makroskopische Befundung
das dann 3 Minuten bei 6500 U/min zentrifugiert wurde. Das Serum wurde mit einer Pipette abgenommen und bis zur weiteren Analyse bei –21°C eingefroren.
3.1.6.3. Sektionsablauf
Nach der Blutentnahme wurde die Brusthöhle durch Aufschneiden des Zwerchfells und Abtrennung des Sternums im Bereich der Rippen-Rippenknorpelgrenze eröffnet und der Gesamtsitus beurteilt. Danach wurde der Unterkiefer mit Zunge, Kehlkopf, Schilddrüse, Nebenschilddrüse, Trachea, Oesophagus, Lunge, Herz mit Aorta, Thymus, Mediastinum und lungenassoziierte Lymphknoten entnommen und befundet. Der Thymus wurde abgetrennt und für die spätere Gewichtsbestimmung in eine Petrischale gelegt. Die Trachea wurde zwischen dem oberen und dem mittleren Drittel durchtrennt und mit anhängendem Herz, Mediastinum, Lymphknoten und Oesophagus am Lungeninfusionsgerät (Scheidetrichter mit Luer-Lock-Anschluss) befestigt. Die Lunge wurde dann mit 10%iger (entspricht 4% Formaldehyd) gepufferter Formalin-Lösung bei 20 cm Wassersäulendruck infundiert.
Die Leber, die Milz, die Nieren, die Nebennieren sowie bei den Männchen die Hoden wurden entnommen, makroskopisch befundet und ebenfalls in die Petrischale gelegt. Die Kapseln wurde von den Nieren abgelöst. Der Magen und das Darmkonvolut wurden entnommen und befundet.
Sämtliche Organe und Gewebe wurden nach der Befundung für eine mögliche histopathologische Untersuchung in Formalin (s.o.) fixiert.
3.1.6.4. Organgewichte
Die Organgewichte wurden nach der Sektion (vor der Formalinfixierung) mit der Sartorius-Analysenwaage A200S (Sartorius GmbH, Göttingen, Deutschland) ermittelt. Es sind die Gewichte der Nebennieren, der Nieren, der Leber, der Milz, des Thymus und bei den Männchen zusätzlich das Gewicht der Hoden bestimmt worden.
3.1.6.5. Serumkortikosteron
Die Bestimmung des Serumkortikosterongehaltes erfolgte mit dem Ratten-Kortikosteron-Radioimmunoassay Coat-A-Count (DPC Biermann Nr. TKRC 1, Bad Nauheim, Deutschland). Das Prinzip dieses Radioimmunoassay beruht darauf, dass mit 125J markiertes Kortikosteron mit dem Kortikosteron aus der Probe um die limitierte Anzahl von Antikörperbindungsstellen an der Röhrchenwand der Mikrotiterplatte konkurriert. Die Menge des wandgebundenen markierten Kortikosteron ist ein Maß für die Konzentration an Kortikosteron in der Probe, das mit Hilfe einer Eichkurve bestimmt wird. Das markierte Kortikosteron wurde im Kontron-Gammazähler (Automatic Gamma Counter MR 480, W+W electronic AG Basel, Münchenstein, Schweiz) bestimmt.
Die Werte der rektalen Köpertemperatur wurden aus den Messprotokollen und die Werte der Körpergewichte aus den wöchentlichen Wiegeprotokollen übernommen. Die Gewichte der Organe wurden bei der Sektion vor der Formalinfixierung protokolliert, während die Serumkortikosterongehalte mit dem Gammazähler ermittelt wurden.
Alle Daten wurden nach Eingabe in das computergestützte Rechen- und Statistikprogramm SAS 6.12 importiert. Mit diesem Programm wurden die statistischen Berechnungen durchgeführt.
Die Auswertung der Temperaturdaten wurde nur bei Tieren, deren Temperatur vor und nach der Exposition gemessen wurden, durchgeführt. Tiere die während der Exposition starben, ohne das die rektale Temperatur nach der Exposition gemessen werden konnte, wurden nicht berücksichtigt. Mäuse, bei denen sofort nach Eintritt des Todes noch die Temperatur gemessen werden konnte, gingen in die Auswertung mit ein.
Bei insgesamt 11 Mäusen wurde nicht ausreichend Serum (50 µl) für die Kortikosteronbestimmung gewonnen. Diese Tiere wurden bei der Auswertung des Serumkortikosterongehaltes nicht berücksichtigt.
Nach einer Überprüfung auf Normalverteilung (W-Statistik von Shapiro und Wilk) wurden mit Hilfe von Varianzanalysen bei den jeweiligen Untersuchungsparametern Körper-temperaturdifferenz und Organgewichte die Varianz der Mittelwerte der einzelnen Gruppen untersucht. Da die Serumkortikosteronwerte in der subakuten Studie nicht normalverteilt waren, wurde hier ein nichtparametrischer Vergleich der Mediane (Kruskal-Wallis Test) durchgeführt.
Für die statistische Auswertung der Ergebnisse zur Ermittlung der thermalen Expositions-schwelle („Dosis-Findung“) wurde die Differenz der Körpertemperatur vor und nach der Befeldung verwendet. Es wurden dreifaktorielle Varianzanalysen mit den Faktoren SAR, Geschlecht und Alter bzw. einfaktorielle Varianzanalysen mit dem Faktor SAR durchgeführt.
Traten signifikante Unterschiede auf, wurde mit Hilfe des Tukey’s Studentized Range Test überprüft, zwischen welchen Gruppen sich die Unterschiede befanden.
3.1.7. Statistische Verfahren und Auswertung
Die Ergebnisse der Körpertemperaturmessung während der Befeldung sowie der Kortikosteronbestimmung nach der Einmalexposition sind nicht weiter analysiert worden, da es sich hier um die Werte einzelner Tiere handelt.
Bei der statistischen Auswertung der subakuten Studie (4-Wochen-Studie) wurde wiederum die Temperaturdifferenz mit einer dreifaktoriellen Varianzanalyse mit den Faktoren SAR, Geschlecht und Frequenz bzw. mit einer einfaktoriellen Varianzanalyse mit dem Faktor SAR untersucht. Traten signifikante Unterschiede auf, wurde auch hier mit Hilfe des Tukey’s Studentized Range Test überprüft, zwischen welchen Gruppen sich die Unterschiede befanden. Dasselbe Analyseverfahren wurde für die Auswertung der Organgewichte angewandt. Bei diesem Untersuchungsparameter wurde zusätzlich ein Vergleich der Käfigkontrolltiere mit den scheinbehandelten Mäusen durchgeführt. Die Serumkortikosteronwerte wurden, da sie nicht normalverteilt waren, mit einem nichtparametrischen Verfahren (Kruskal-Wallis Test) anhand der Mediane analysiert. Auch hier wurde zusätzlich ein Vergleich der Käfigkontrolltiere mit den scheinbehandelten Mäusen durchgeführt.
Die Irrtumswahrscheinlichkeit (p) wurde mit p < 0,05 als signifikant, mit p < 0,01 als deutlich signifikant und mit p < 0,001 als hoch signifikant beurteilt.
4. Ergebnisse
Abbildung 6: Schallmessung in der Halteröhre eines 902MHz-Expositionsrades während der Befeldung.
dB SPL = Dezibel Sound Pressure Level (Schalldruck)
Die Schallmessungen wurden im Bereich von 0 bis 100 kHz durchgeführt. Die Abbildung 6 zeigt die Messergebnisse der Ultraschallmessung im 902 MHz-Expositionssystem während der Befeldung innerhalb der Halteröhre. Es ist zu erkennen, dass zwischen der oberen Hörfrequenzgrenze des Menschen (20 kHz) und der oberen Hörfrequenzgrenze der Mäuse (91 kHz) keine zusätzlichen Frequenzen gemessen wurden. Das allgegenwärtige sogenannte Hintergrundrauschen im Bereich bis 15 dB SPL ist über das gesamte Frequenzband deutlich zu erkennen.
1747 MHz-Expositionssystem
Lautstärke in dB SPL
obere
Abbildung 7: Schallmessung in der Halteröhre eines 1747 MHz-Expositionsrades während der Befeldung.
dB SPL = Dezibel Sound Pressure Level (Schalldruck)
In Abbildung 7 ist das Messergebnis der Schallmessung in der Halteröhre im 1747 MHz-Expositionssystem dargestellt. Es ist zu erkennen, dass auch in diesem System während der Befeldung außer dem Hintergrundrauschen keine Störgeräusche, die im Frequenzbereich zwischen der oberen Hörgrenze des Menschen und der oberen Hörgrenze der Mäuse liegen, entstanden.
Auch bei der Schallmessung in der Mitte der Expositionsräume der beiden Expositionssysteme (902 MHz und 1747 MHz) konnten keine Störgeräusche festgestellt werden. Die Ergebnisse dieser Schallmessungen sind in den Abbildungen B1 bis B3 im Anhang B dargestellt.
4.2. Ermittlung der thermalen Expositionsschwelle (“Dosis-Findung”)
4.2.1.1. Rektale Körpertemperaturmessung vor und nach der Befeldung
Die Körpertemperaturen der Mäuse vor der Exposition waren sehr unterschiedlich. Es wurden Temperaturen von 35,5 °C bis 39,4 °C bei den Männchen und 35,9 °C bis 38,7 °C bei den Weibchen gemessen. Nach der Befeldung sind Körpertemperaturen von 35,2 °C bis 41,4 °C bei den Männchen und 36,1 °C bis 39,7 °C bei den Weibchen gemessen worden. Deshalb wurde die Differenz der Körpertemperatur zwischen der Messung vor und nach der Befeldung ausgewertet. Es wurde jeweils für die Frequenzen 902 MHz und 1747 MHz eine dreifaktorielle Varianzanalyse der Körpertemperaturdifferenz mit den Faktoren Dosis (ausgedrückt als SAR), Geschlecht und Alter durchgeführt (Tab. 9 u. 10). Vier Mäuse waren während der Exposition gestorben. Diese Tiere wurden noch während der Exposition aus dem Expositionsrad genommen und ihre Temperatur bestimmt. Die bei den toten Tieren gemessenen Temperaturen betrugen zwischen 44,1 °C bzw. 53,5 °C.
Tabelle 9: Dreifaktorielle Varianzanalyse der Körpertemperaturdifferenz bei der 902 MHz-Befeldung (cw)
Faktor Freiheitsgrade Summe der Abweichungsquadrate
Mittlere
Varianz F-Wert p
SAR 22 402,30 18,30 18,82 < 0,001
Geschlecht 1 0,30 0,30 0,32 ns
Alter 1 5,92 5,92 0,60 ns
4.2.1. Rektale Körpertemperatur
Tabelle 10: Dreifaktorielle Varianzanalyse der Körpertemperaturdifferenz bei der 1747 MHz-Befeldung (cw)
Faktor Freiheitsgrade Summe der Abweichungsquadrate
Mittlere
Varianz F-Wert p
SAR 6 8,37 1,39 2,49 < 0,05
Geschlecht 1 5,78 5,78 10,34 < 0,01
Alter 1 0,21 0,21 0,38 ns
Die dreifaktorielle Varianzanalyse der Temperaturdifferenzen (Tab. 9 u. 10) zeigte, dass der Einfluss der Dosis (SAR) auf die Temperaturdifferenz hoch signifikant (902 MHz) bzw.
signifikant (1747 MHz) war. Während im Fall der 902 MHz-Befeldung das Geschlecht bezüglich der Temperaturdifferenz keine Rolle spielte, ergab die Varianzanalyse bei der 1747 MHz-Befeldung einen deutlich signifikanten Unterschied (p < 0,01). Das Alter der Mäuse hatten bei dieser Untersuchung keinen Einfluss auf die Temperaturdifferenz.
Zur weiteren Spezifizierung des Einflusses der Dosis (SAR) auf die Körpertemperaturdifferenz wurde eine einfaktorielle Varianzanalyse durchgeführt (Tab. 11 und 13). Da bei der 1747 MHz-Befeldung ein signifikanter Einfluss des Geschlechts festgestellt wurde, erfolgte die einfaktorielle Varianzanalyse getrennt nach Frequenzen und Geschlecht. Das Alter der Tiere wurde nicht weiter berücksichtigt.
Tabelle 11: Einfaktorielle Varianzanalyse der Körpertemperaturdifferenz bei der 902 MHz-Befeldung (cw)
Geschlecht Faktor Freiheitsgrade Summe der Abweichungsquadrate
Mittlere
Varianz F-Wert p
m SAR 15 381,88 25,45 18,51 < 0,001
w SAR 16 27,92 1,74 3,19 < 0,001
Der Einfluss der SAR auf die Körpertemperatur war bei beiden Geschlechtern hoch signifikant (Tab. 11). Die Temperaturdifferenzen bei den einzelnen SAR-Werten sind im folgenden dargestellt (Tab. 12).
Tabelle 12: Differenzen der rektalen Körpertemperatur vor und nach der 902 MHz-Befeldung (cw)
SAR = spezifische Absorptionsrate, n = Anzahl, Mw = Mittelwert, SD = Standardabweichung
Signifikanzgrenze nach Tukey 5 %: 2,99 Signifikanzgrenze nach Tukey 5 %: 2,02
Die Mittelwerte der Körpertemperatur der Männchen waren nach der 902 MHz-Befeldung bis zu einer SAR von 11,8 W/kg um bis zu 1,9 ± 0,5 °C höher als vor der Befeldung. Die durchschnittliche Körpertemperatur der scheinbefeldeten Tiere nach der Befeldung war ebenfalls um 0,5 ± 0,9 °C höher als vorher. Dieser Unterschied ist nicht signifikant. Bei einer SAR von 3,5 W/kg und 5,9 W/kg war die mittlere Körpertemperatur sogar niedriger als vor der Befeldung. Erst bei einer SAR von 13,0 W/kg bzw. 16,7 W/kg kam es zu einem signifikanten Anstieg der mittleren Körpertemperatur (p < 0,001). Die Expositionen bei diesen
SAR-Werten wurden, nachdem eine Maus (13,0 W/kg) bzw. drei Mäuse (16,7 W/kg) verendeten waren, abgebrochen (Tab. 12 und Abb. 8).
Im Gegensatz zu den Männchen wurden die Weibchen bei der 902 MHz-Befeldung SAR-Werten bis zu 11,8 W/kg ausgesetzt. Die mittlere Körpertemperatur der Mäuse war nach der Befeldung bei einer SAR von 2,4 W/kg und 7,3 W/kg mit 2,0 ± 0,7 °C bzw. 2,5 ± 0,4 °C am deutlichsten angestiegen. Auch die Körpertemperatur der scheinexponierten Mäuse war nach der Befeldung im Durchschnitt 0,7 ± 0,7 °C höher. Signifikante Unterschiede bezüglich der Körpertemperaturdifferenz bestehen zwischen Mäusen, die bei einer SAR von 7,3W/kg exponiert wurden, und Mäusen, die SAR-Werten von 3,1 W/kg, 4,3 W/kg, 8,4 W/kg, 9,6 W/kg und 10,5 W/kg ausgesetzt waren (Tab. 12 und Abb. 9).
Körpertemperaturdifferenz Männchen 2 Stunden Exposition mit 902 MHz cw
-1 1 3 5 7 9
0,0 2,4 3,5 4,2 4,3 4,9 5,2 5,9 6,7 6,9 7,4 8,7 11,8 13,0 16,7 Mittlere SAR in W/kg KGW
n =
x x 59 6 3 9 6 3 3 3 3 6 6 3 3 3 3
Abbildung 8: Differenz der rektalen Körpertemperatur zwischen der Messung vor und nach der zweistündigen Exposition mit einem kontinuierlichen (cw) elektromagnetischen Feld der Frequenz 902 MHz bei männlichen B6C3F1-Mäusen. Dargestellt sind die mittleren Temperaturdifferenzen in °C (Säulen) bei verschieden SAR-Werten und die Standardabweichungen (senkrechte Linien). x = Exposition abgebrochen, ΔT = Temperaturdifferenz
∆T in °C
Körpertemperaturdifferenz Weibchen 2 Stunden Exposition mit 902 MHz cw
-1 1 3 5 7 9
0,0 2,4 3,1 3,7 4,3 4,9 5,2 6,1 6,9 7,3 7,4 8,1 8,4 9,6 10,5 11,8 Mittlere SAR in W/kg KGW
n = 60 3 3 3 3 3 3 6 3 3 3 3 6 3 3 6
Abbildung 9: Differenz der rektalen Körpertemperatur zwischen der Messung vor und nach der zweistündigen Exposition mit einem kontinuierlichen (cw) elektromagnetischen Feld der Frequenz 902 MHz bei weiblichen B6C3F1-Mäusen. Dargestellt sind die mittleren Temperaturdifferenzen in °C (Säulen) bei verschieden SAR-Werten und die Standardabweichungen (senkrechte Linien). ΔT = Temperaturdifferenz
∆T in °C
Tabelle 13: Einfaktorielle Varianzanalyse der Körpertemperaturdifferenz bei der 1747 MHz-Befeldung (cw)
Geschlecht Faktor Freiheitsgrade Summe der Abweichungsquadrate
Mittlere
Varianz F-Wert p
m SAR 6 13,09 2,18 2,95 ns
w SAR 6 2,89 0,48 1,56 ns
Während die Varianzanalyse der Temperaturdifferenz aller Mäuse der 1747 MHz-Befeldung (Männchen und Weibchen), wie in Tabelle 10 zu erkennen ist, einen deutlich signifikanten Unterschied zwischen den Geschlechtern ergab, zeigten sich innerhalb der beiden Geschlechter keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich der Körpertemperatur bei verschiedenen SAR’s (Tab. 13). Die Temperaturdifferenzen bei den einzelnen SAR’s sind im folgenden dargestellt (Tab. 14). Der o.g. signifikante Unterschied zwischen den Geschlechtern ist allerdings in Tabelle 14 nicht zu erkennen.
Tabelle 14: Differenzen der rektalen Körpertemperatur vor und nach der 1747 MHz-Befeldung (cw)
SAR = spezifische Absorptionsrate, n = Anzahl, Mw = Mittelwert, SD = Standardabweichung
Signifikanzgrenze nach Tukey 5 %: 1,24 Signifikanzgrenze nach Tukey 5 %: 0,85
Der höchste SAR-Wert bei der 1747 MHz-Befeldung der Männchen betrug 8,8 W/kg. Bei der Befeldung mit dieser SAR war der Anstieg der durchschnittliche Körpertemperatur nach der
Exposition mit 0,8 ± 0,8 °C am größten. Bei den scheinexponierten Tieren war die Körpertemperatur im Durchschnitt um 0,1 ± 0,9 °C angestiegen (Tab. 14 und Abb. 10). Es konnten aber keine signifikanten Unterschiede bei den Temperaturdifferenzen bei den Männchen festgestellt werden.
Die Körpertemperatur der Weibchen war nach der 1747 MHz-Befeldung bei einer SAR von 2,0 W/kg mit 1,1 ± 0,6 °Cam stärksten angestiegen, während sie bei den scheinexponierten Tieren um 0,6 ± 0,5 °C im Durchschnitt erhöht war (Tab. 14 und Abb. 11). Auch bei den Weibchen konnten keine signifikanten Unterschiede bei den Temperaturdifferenzen festgestellt werden.
Körpertemperaturdifferenz Männchen 2 Stunden Exposition mit 1747 MHz cw
-1 1 3 5 7 9
0,0 2,0 2,9 3,9 5,9 7,8 8,8
Mittlere SAR in W/kg KGW
n = 54 12 6 6 6 6 24
Abbildung 10: Differenz der rektalen Körpertemperatur zwischen der Messung vor und nach der zweistündigen Exposition mit einem kontinuierlichen (cw) elektromagnetischen Feld der Frequenz 1747 MHz bei männlichen B6C3F1-Mäusen. Dargestellt sind die mittleren Temperaturdifferenzen in °C (Säulen) bei verschieden SAR-Werten und die Standardabweichungen (senkrechte Linien). ΔT = Temperaturdifferenz
∆T in °C
Körpertemperaturdifferenz Weibchen 2 Stunden Exposition mit 1747 MHz cw
-1 1 3 5 7 9
0,0 2,0 2,9 3,9 5,9 7,8 8,8
Mittlere SAR in W/kg KGW
n = 54 6 6 6 6 6 24
Abbildung 11: Differenz der rektalen Körpertemperatur zwischen der Messung vor und nach der zweistündigen Exposition mit einem kontinuierlichen (cw) elektromagnetischen Feld der Frequenz 1747 MHz bei weiblichen B6C3F1-Mäusen. Dargestellt sind die mittleren Temperaturdifferenzen in °C (Säulen) bei verschieden SAR-Werten und die Standardabweichungen (senkrechte Linien). ΔT = Temperaturdifferenz
∆T in °C
4.2.1.2. Rektale Körpertemperaturmessung während der Befeldung
Die kontinuierliche Körpertemperaturmessung konnte aus technischen Gründen nur bei 4 Mäusen gleichzeitig durchgeführt werden. Es wurden pro Exposition 2 Männchen (m 1 und m 2) und 2 Weibchen (w 1 und w 2) eingesetzt. Da es sich hier um Untersuchungen einzelner Tiere handelt, wurde keine statistische Auswertung durchgeführt.
Körpertemperatur
36,0 37,0 38,0 39,0 40,0 41,0 42,0
0 5 18 43 68 93
Minuten
Temp. in °C
m 1 m 2 w 1 w 2
Abbildung 12: Rektale Körpertemperatur der B6C3F1-Mäuse während der Scheinexposition. (m = Männchen,
Abbildung 12: Rektale Körpertemperatur der B6C3F1-Mäuse während der Scheinexposition. (m = Männchen,