4. Ergebnisse
4.2. Ermittlung der thermalen Expositionsschwelle (“Dosis-Findung”)
4.2.2. Serumkortikosteron
Kortikosterongehalt Weibchen, jeweils n = 2
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
6 W/kg 4 W/kg 6 W/kg
902 MHz cw 1747 MHz cw Scheinexpo.
Frequenz in MHz mit jeweiliger SAR in W/kg
Kortikosteron in nmol/l
Abbildung 21: Kortikosterongehalt der weiblichen B6C3F1-Mäuse nach einer zweistündigen Exposition mit einem kontinuierlichem elektromagnetischem Feld (902 MHz bzw. 1747 MHz). Während der Exposition wurde bei den Mäusen die Körpertemperatur mittels eines rektal eingeführten Glasfasermessfühlers gemessen.
Dargestellt sind die Serumkortikosterongehalte in nmol/l (Säulen) bei verschieden SAR-Werten.
In Abbildung 21 ist der Serumkortikosterongehalt der Weibchen nach zweistündigen Expositionen dargestellt. Nach der 902 MHz-Exposition bei einer SAR von 6 W/kg wurde der höchste Wert (1955,5 nmol/l) gemessen. Mit 906,2 nmol/l war der Gehalt an Serumkortikosteron bei den Mäusen, die bei einer SAR von 4 W/kg exponiert wurden, am niedrigsten. Auch bei der Scheinexposition stieg der Wert auf 1600,0 nmol/l, womit er nur geringfügig niedriger war als bei der 1747 MHz-Exposition bei einer SAR von 6 W/kg (1613,0 nmol/l).
4.3. Subakute Studie (4-Wochen-Befeldung)
Die Körpertemperatur der Mäuse vor der Exposition war sehr unterschiedlich. Es wurden bei den Männchen Temperaturen von 34,3 °C bis 39,5 °C gemessen, bei den Weibchen Temperaturen von 35,7 °C bis 39,0 °C. Nach der Befeldung sind Körpertemperaturen von 35,5 °C bis 39,7 °C bei den Männchen und 35,8 °C bis 38,8 °C gemessen worden.
Auch hier wurde aufgrund der erheblich unterschiedlichen Ausgangswerte die Differenz der Körpertemperatur zwischen der Messung vor und nach der Befeldung ausgewertet. Es wurde eine dreifaktorielle Varianzanalyse der Körpertemperaturdifferenz der befeldeten (hohe, mittlere und niedrige SAR) und scheinbefeldeten Gruppen mit den Faktoren SAR, Geschlecht und Frequenz durchgeführt (Tab. 15).
Tabelle 15: Dreifaktorielle Varianzanalyse der Körpertemperaturdifferenz
Faktor Freiheitsgrade
Summe der Abweichungsquadrat
e
Mittlere
Varianz F-Wert p
SAR 3 10,25 3,42 5,27 < 0,001
Geschlecht 1 51,20 51,20 85,73 < 0,001
Frequenz 1 58,14 58,14 97,35 < 0,001
Die dreifaktorielle Varianzanalyse zeigte, dass alle drei Faktoren (SAR, Geschlecht, Frequenz) einen hoch signifikanten (p < 0,001) Einfluss auf die Körpertemperaturdifferenz hatten (Tab. 15).
4.3.1. Rektale Körpertemperatur
Zur weiteren Spezifizierung des Einflusses der Dosis (SAR) auf die Körper-temperaturdifferenz wurde eine einfaktorielle Varianzanalyse mit den exponierten (hohe, mittlere und niedrige SAR) und scheinexponierten Gruppen durchgeführt. Die einfaktorielle Varianzanalyse mit dem Faktor SAR erfolgte getrennt nach Frequenzen und Geschlecht.
Tabelle 16: Einfaktorielle Varianzanalyse der Körpertemperaturdifferenz der männlichen Mäuse
Bei den Männchen hatte die Dosis (SAR) weder bei der 902 noch bei der 1747
MHz-„Cocktail“-Exposition einen signifikanten Einfluss auf die Temperatur (Tab. 16). Die Temperaturdifferenzen bei den einzelnen SAR-Werten sind im folgenden dargestellt (Tab.
17).
Tabelle 17: Differenzen der rektale Körpertemperatur der Männchen vor und nach der Exposition bzw. Scheinexposition (902 MHz und 1747 MHz, „Cocktail“-Signal)
902 MHz 1747 MHz
SAR = spezifische Absorptionsrate, n = Anzahl, Mw = Mittelwert, SD = Standardabweichung
Signifikanzgrenze nach Tukey 5 %: 0,37 Signifikanzgrenze nach Tukey 5 %: 0,35
Hinsichtlich der Körpertemperaturdifferenz konnten bei den Männchen nach der 902 MHz-Befeldung keine signifikanten Unterschiede zwischen den Expositionsgruppen (SAR 0 W/kg, 0,6 W/kg, 1,7 W/kg, 5 W/kg) festgestellt werden (Tab. 17 und Abb. 22).
Die mittlere Körpertemperatur der Männchen war nach der 1747 MHz-Befeldung bei fast allen Gruppen während der 8 Messtage höher als vor der Befeldung (Tab. 17 und Abb. 23). Es konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen den 4 Gruppen (SAR 0 W/kg, 1,3 W/kg, 4 W/kg, 12 W/kg) während der 8 Messtage festgestellt werden.
Körpertemperaturdifferenz Männchen 2 Stunden-Exposition mit 902 MHz, n = 10
-2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0
1 2 3 4 5 6 7 8
Messtag
Scheinexpo.
0,6 W/kg 1,7 W/kg 5 W/kg
Abbildung 22: Differenz der Körpertemperatur zwischen der Messung vor und nach der zweistündigen Exposition mit einem elektromagnetischen Feld der Frequenz 902 MHz („Cocktail“-Signal) bei männlichen B6C3F1-Mäusen. Dargestellt sind die mittleren Temperaturdifferenzen in °C (Säulen) bei verschieden SAR-Werten und die Standardabweichungen (senkrechte Linien) der 8 Messtage während der 4-Wochen-Exposition.
ΔT = Temperaturdifferenz
∆T in °C
Körpertemperaturdifferenz Männchen 2 Stunden-Exposition mit 1747 MHz, n = 10
-2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0
1 2 3 4 5 6 7 8
Messtag
Scheinexpo.
1,3 W/kg 4 W/kg 12 W/kg
Abbildung 23: Differenz der Körpertemperatur zwischen der Messung vor und nach der zweistündigen Exposition mit einem elektromagnetischen Feld der Frequenz 1747 MHz („Cocktail“-Signal) bei männlichen B6C3F1-Mäusen. Dargestellt sind die mittleren Temperaturdifferenzen in °C (Säulen) bei verschieden SAR-Werten und die Standardabweichungen (senkrechte Linien) der 8 Messtage während der 4-Wochen-Exposition.
ΔT = Temperaturdifferenz
∆T in °C
Tabelle 18: Einfaktorielle Varianzanalyse der Körpertemperaturdifferenz der weiblichen Mäuse
Faktor Frequenz Freiheitsgrade Summe der Abweichungsquadrate
Mittlere
Varianz F-Wert p
SAR 902 MHz 3 6,62 2,21 5,78 < 0,001
SAR 1747 MHz 3 6,31 2,10 5,25 < 0,01
Der Einfluss der SAR auf die Körpertemperatur während der vierwöchigen 902 MHz-Befeldung war bei den weiblichen Mäusen hoch signifikant (p < 0,001) (Tab. 18). Bei den Weibchen der 1747 MHz-Befeldung konnte ein deutlich signifikanter Einfluss (p <0,01) der Dosis (SAR) auf die Körpertemperatur festgestellt werden. Die Temperaturdifferenzen bei den einzelnen SAR-Werten sind im folgenden dargestellt (Tab. 19).
Tabelle 19: Differenzen der rektale Körpertemperatur der Weibchen vor und nach der Exposition bzw. Scheinexpositon (902 MHz und 1747 MHz, „Cocktail“-Signal)
902 MHz 1747 MHz
SAR = spezifische Absorptionsrate, n = Anzahl, Mw = Mittelwert, SD = Standardabweichung
Signifikanzgrenze nach Tukey 5 %: 0,26 Signifikanzgrenze nach Tukey 5 %: 0,25 Die durchschnittliche Körpertemperaturdifferenz der Weibchen, die mit einer SAR von 0,6 W/kg (niedrige Dosis (SAR) bei 902 MHz) exponiert wurden, betrug 0,0 ± 0,6 °C und unterschied sich damit signifikant von der Temperaturdifferenz der Mäuse, die mit einer SAR von 1,7 W/kg bzw. 5 W/kg befeldet wurden sowie die scheinexponierte Gruppe. Bei diesen Gruppen war die durchschnittliche Körpertemperatur nach der Exposition um 0,3 ± 0,7 bis -0,4 ± 0,6 niedriger als vor der Exposition (Abb. 24).
Bei der 1747 MHz-Befeldung der Weibchen war die Temperaturdifferenz der Gruppe, die mit einer SAR von 12 W/kg exponiert wurde, mit 0,3 ± 0,7 °C signifikant höher als die der beiden anderen Expositionsgruppen (1,3 W/kg bzw. 4 W/kg) mit -0,0 ± 0,6 °C bzw. -0,0 ± 0,6 °C sowie die der scheinexponierten Gruppe mit 0,1 ± 0,6 °C (Tab. 19). In Abbildung 25 ist zu erkennen, dass die durchschnittliche Körpertemperatur der Mäuse, die mit der hohen SAR (12 W/kg) exponiert wurden, an Tag 1, 2, 4 und 8 am stärksten angestiegen war.
Körpertemperaturdifferenz Weibchen 2 Stunden-Exposition mit 902 MHz, n = 10
-2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0
1 2 3 4 5 6 7 8
Messtag
Scheinexpo.
0,6 W/kg 1,7 W/kg 5 W/kg
Abbildung 24: Differenz der Körpertemperatur zwischen der Messung vor und nach der zweistündigen Exposition mit einem elektromagnetischen Feld der Frequenz 902 MHz („Cocktail“-Signal) bei weiblichen B6C3F1-Mäusen. Dargestellt sind die mittleren Temperaturdifferenzen in °C (Säulen) bei verschieden SAR-Werten und die Standardabweichungen (senkrechte Linien) der 8 Messtage während der 4-Wochen-Exposition.
ΔT = Temperaturdifferenz
∆T in °C
Körpertemperaturdifferenz Weibchen 2 Stunden-Exposition mit 1747 MHz, n = 10
-2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0
1 2 3 4 5 6 7 8
Messtag
Scheinexpo.
1,3 W/kg 4 W/kg 12 W/kg
Abbildung 25: Differenz der Körpertemperatur zwischen der Messung vor und nach der zweistündigen Exposition mit einem elektromagnetischen Feld der Frequenz 1747 MHz („Cocktail“-Signal) bei weiblichen B6C3F1-Mäusen. Dargestellt sind die mittleren Temperaturdifferenzen in °C (Säulen) bei verschieden SAR-Werten und die Standardabweichungen (senkrechte Linien) der 8 Messtage während der 4-Wochen-Exposition.
ΔT = Temperaturdifferenz
∆T in °C
Mit Hilfe einer einfaktoriellen Varianzanalyse wurde innerhalb der Frequenz und des Geschlechts der Einfluss des Messtages auf die Temperaturdifferenz untersucht. Dazu wurden die Temperaturdifferenzen aller Gruppen am jeweiligen Messtag zusammengefasst und mit den Differenzen des jeweils folgenden Messtages verglichen (bei dieser Berechnung konnte kein Tukey-Test durchgeführt werden, so dass keine Angabe der Signifikanzgrenzen möglich ist). Es wurde überprüft, ob im Verlauf der acht Messtage Tendenzen bezüglich der Temperaturdifferenz zu erkennen waren.
Tabelle 20: Einfaktorielle Varianzanalyse der Körpertemperaturdifferenz der männlichen Mäuse
Messtag 902 MHz 1 2,93 2,93 3,56 ns
Messtag 1747 MHz 1 1,37 1,37 1,82 ns
Die mittleren Körpertemperaturdifferenzen der männlichen Mäuse am jeweiligen Messtag sind in Tabelle 21 dargestellt.
Tabelle 21: Mittlere Körpertemperaturdifferenz der Männchen an den Messtagen 1 bis 8 während der 902 MHz- und der 1747 MHz-Exposition („Cocktail“)
902 MHz 1747 MHz
SAR = spezifische Absorptionsrate, n = Anzahl, Mw = Mittelwert, SD = Standardabweichung
Bei den Männchen konnte kein signifikanter Einfluss des Messtages auf die Körpertemperaturdifferenz während der vierwöchigen Befeldung mit elektromagnetischen
„Cocktail“-Feldern der Frequenz 902 MHz bzw. 1747 MHz festgestellt werden (Tab. 20 und 21).
Tabelle 22: Einfaktorielle Varianzanalyse der Körpertemperaturdifferenz der weiblichen Mäuse
Faktor Frequenz Freiheitsgrade Summe der Abweichungsquadrate
Mittlere Varianz
F-Wert p
Messtag 902 MHz 1 5,90 5,90 15,43 < 0,001
Messtag 1747 MHz 1 3,61 3,61 8,98 < 0,01
Die mittleren Körpertemperaturdifferenzen der weiblichen Mäuse am jeweiligen Messtag sind in Tabelle 23 dargestellt.
Tabelle 23: Mittlere Körpertemperaturdifferenz der Weibchen an den Messtagen 1 bis 8 während der 902 MHz- und der 1747 MHz-Exposition („Cocktail“)
Männchen Weibchen
Messtag n Temperaturdifferenz Messtag n Temperaturdifferenz
Mw ± SD Mw ± SD
n = Anzahl, Mw = Mittelwert, SD = Standardabweichung
Die Körpertemperatur der Weibchen stieg im Durchschnitt bei beiden Frequenzen im Verlauf der 8 Messtage nach der Exposition immer weniger an bzw. war an den letzten Messtagen
nach der Exposition niedriger war als vorher. Dieser Zusammenhang war bei der 902 MHz-Befeldung hoch signifikant (p < 0,001) und bei der 1747 MHz-MHz-Befeldung deutlich signifikant (p < 0,01) (Tab. 22 und 23).
Neben den exponierten bzw. scheinexponierten Gruppen wurden auch die Gewichte der Käfigkontrolltiere ausgewertet.
In den Abbildungen 26 bis 29 die Körpergewichtsentwicklung der Mäuse während der vierwöchigen Befeldung mit 902 MHz bzw. 1747 MHz dargestellt.
Gewichtsverlauf
Abbildung 26: Gewichtsverlauf der männlichen B6C3F1-Mäuse während der 4-Wochen-Befeldung mit einem elektromagnetischen Feld der Frequenz 902 MHz („Cocktail“-Signal). KGW = Körpergewicht
Abbildung 26 zeigt die Gewichtsentwicklung der Männchen bei der 902 MHz-Befeldung. Es ist kein Unterschied bei der Gewichtsentwicklung zwischen den drei Expositionsgruppen zu erkennen. Auch im Vergleich zu den scheinexponierten Mäusen zeigt sich kein Unterschied.
4.3.2. Körpergewicht
Bei den Tieren der Käfigkontrolle konnte allerdings an Tag 20 und 28 eine höhere Gewichtszunahme im Vergleich zu den anderen Gruppen festgestellt werden. Diese Mäuse waren am Ende der vierwöchigen Expositionsperiode ca. 1 g schwerer als die Tiere der anderen Gruppen.
Gewichtsverlauf 902 MHz, Weibchen, n = 10
22,5 23,0 23,5 24,0 24,5 25,0 25,5 26,0
Tag 0 Tag 7 Tag 14 Tag 21 Tag 28
Tag der Befeldung
KGW in g
Scheinexposition 0,6 W/kg 1,7 W/kg 5 W/kg Käfigkontrolle
Abbildung 27: Gewichtsverlauf der weiblichen B6C3F1-Mäuse während der 4-Wochen-Befeldung mit einem elektromagnetischen Feld der Frequenz 902 MHz („Cocktail“-Signal). KGW = Körpergewicht
Auch bei den Weibchen ist hinsichtlich des Körpergewichts kein Unterschied zwischen der scheinexponierten und den drei exponierten Gruppen zu erkennen (Abb. 27). Aber ebenso wie bei den Männchen, war die Gewichtszunahme bei den Kontrolltieren an Tag 20 und 28 höher als bei den anderen Gruppen. Der Unterschied betrug ebenfalls bis zu 1g.
Gewichtsverlauf 1747 MHz, Männchen, n = 10
26,5 27,0 27,5 28,0 28,5 29,0 29,5
Tag 0 Tag 7 Tag 14 Tag 21 Tag 28
Tag der Befeldung
KGW in g
Scheinexposition 1,3 W/kg 4 W/kg 12 W/kg Käfigkontrolle
Abbildung 28: Gewichtsverlauf der männlichen B6C3F1-Mäuse während der 4-Wochen-Befeldung mit einem elektromagnetischen Feld der Frequenz 1747 MHz („Cocktail“-Signal). KGW = Körpergewicht
Bei der Betrachtung der Körpergewichte der Mäuse, die mit einer Frequenz von 1747 MHz („Cocktail“) exponiert wurden, konnte eine ähnliche Entwicklung festgestellt werden (Abb.
28). Allerdings war die höhere Gewichtszunahme der Käfigkontrolltiere gegenüber der exponierten bzw. scheinexponierten Mäuse an Tag 20 und 28 nicht so deutlich wie bei den Männchen der 902 MHz-Exposition.
Gewichtsverlauf 1747 MHz, Weibchen, n = 10
22,5 23,0 23,5 24,0 24,5 25,0 25,5 26,0
Tag 0 Tag 7 Tag 14 Tag 21 Tag 28
Tag der Befeldung
KGW in g
Scheinexposition 1,3 W/kg 4 W/kg 12 W/kg Käfigkontrolle
Abbildung 29: Gewichtsverlauf der weiblichen B6C3F1-Mäuse während der 4-Wochen-Befeldung mit einem elektromagnetischen Feld der Frequenz 1747 MHz. KGW = Körpergewicht
Auch bei den Weibchen der 1747 MHz-Exposition („Cocktail“-Signal) war eine höhere Gewichtszunahme der Käfigkontrolltiere gegenüber der exponierten bzw. scheinexponierten Mäuse an Tag 20 und 28 festzustellen (Abb. 29). Die Käfigkontrolltiere waren an diesen Tagen ca. 1g schwerer als die röhrenfixierten Mäuse.
Bei der Sektion der Mäuse im Anschluss der vierwöchigen Befeldung konnten keine auffälligen makroskopischen Befunde festgestellt werden.