Elektrody

Vlhký Gel Nebo Pasta S Elektrolyty

Důležité jsou mechanické nebo viskózní vlastnosti kontaktního média a často je elektrolyt zahuštěný gelovou látkou nebo obsažený v houbě či měkkém oblečení.Komerční elektrokardiogramové (EKG) elektrody se často dodávají jako předem gelová zařízení na jedno použití a médium může obsahovat konzervační látky pro prodloužení skladovatelnosti nebo křemenné částice pro účely obrušování kůže.

Obecně platí, že iontová pohyblivost a tedy vodivost ve vysoce viskózní pastě je nižší než v kapalině.Vlhké elektrolyty vysoké koncentrace (>1 %) pronikají kůží aktivně, s často uváděnou časovou konstantou řádově 10 minut (Tregear, 1966; Almasi a kol., 1970; McAdams a kol., 1991b).Ve skutečnosti však tento proces není exponenciální (jako difúzní procesy nikoli) a může trvat hodiny a dny (Grimnes, 1983a) (viz obrázek 4.20).Průnik je tím silnější, čím vyšší je koncentrace elektrolytu, ale také více dráždí pokožku.NaCl je lépe snášen lidskou kůží ve vysoké koncentraci než většina ostatních elektrolytů.Obrázek 7.5 ukazuje penetraci elektrolytu do kůže první 4 hodiny po nástupu elektrody na kůži.Impedanci při 1 Hz dominuje obsah elektrolytu stratum corneum s méně než 1% příspěvkem vlastní polarizační impedance malého signálu elektrody.Pokud jsou potní kanálky naplněny nebo byly nedávno naplněny, vodivost kanálků posunuje vysokou impedanci suché stratum corneum.

Vodivost σ některých často používaných kontaktních krémů/těstovin je: Redux creme (Hewlett Packard) 10,6 S/m, Electrode creme (Grass) 3,3 S/m, Beckman-Offner pasta 17 S/m, NASA Flight pasta 7,7 S/m a NASA elektrodový krém 1,2 S/m.NASA Flight pasta obsahuje 9 % NaCl, 3 % chloridu draselného (KCl) a 3 % chloridu vápenatého (CaCl), celkem 15 % (hmotnostních) elektrolytů.Hustá elektroencefalogramová (EEG) pasta může obsahovat až 45 % KCl.

Pro srovnání, 0,9% NaCl (hmotnostně) fyziologický roztok má vodivost 1,4 S/m;většina gelů jsou proto silné elektrolyty.Mořská voda obsahuje asi 3,5 % solí a Mrtvé moře obsahuje >25 % solí se složením 50 % MgCl2, 30 % NaCl, 14 % CaCl2 a 6 % KCl.To je zcela odlišné od soli z mořské vody (NaCl 97 % celkového obsahu soli).Mrtvé moře se nazývá „mrtvé“, protože jeho vysoká slanost brání rostlinám a rybám v něm žít.

Zkušenosti ukazují, že čím je gel silnější, tím rychleji proniká do pokožky a potních kanálků.Kožní reakce jako podráždění a zarudnutí kůže jsou však také rychlejší.Pro rychlé EKG vyšetření lze použít silnější gely;pro monitorování během dnů musí být kontaktní gel slabý.Většina lidí ocení hodiny koupání v mořské vodě, takže obsah soli 3,5 % by měl být v mnoha případech přijatelný.

Pro elektrodermální aktivitu (kapitola 10.3) musí mít kontaktní vlhký gel nízký obsah soli, aby bylo zajištěno rychlé vyprázdnění kanálků.