Nasses Gel oder Paste mit Elektrolyten
Die mechanischen oder viskosen Eigenschaften des Kontaktmediums sind wichtig, und oft ist der Elektrolyt durch eine Gelsubstanz verdickt oder in einem Schwamm oder einer weichen Kleidung enthalten.Kommerzielle Elektrokardiogramm (EKG)-Elektroden werden oft als vorgelierte Geräte zum einmaligen Gebrauch geliefert, und das Medium kann Konservierungsmittel enthalten, um die Haltbarkeit zu verlängern, oder Quarzpartikel zum Abreiben der Haut.
Im Allgemeinen ist die Ionenmobilität und damit die Leitfähigkeit in einer hochviskosen Paste geringer als in einer Flüssigkeit.Nasse Elektrolyte hoher Konzentration (> 1%) dringen aktiv in die Haut ein, mit einer Zeitkonstante, die oft in der Größenordnung von 10 min angegeben wird (Tregear, 1966; Almasi et al., 1970; McAdams et al., 1991b).Tatsächlich ist der Prozess jedoch nicht exponentiell (wie Diffusionsprozesse nicht) und kann Stunden und Tage andauern (Grimnes, 1983a) (siehe Abbildung 4.20).Die Penetration ist umso stärker, je höher die Elektrolytkonzentration ist, aber auch hautreizender.NaCl wird von der menschlichen Haut in hoher Konzentration besser vertragen als die meisten anderen Elektrolyte.Abbildung 7.5 zeigt die Elektrolytpenetration in die Haut in den ersten 4 h nach dem Aufsetzen der Elektrode auf die Haut.Die Impedanz bei 1 Hz wird durch den Elektrolytgehalt des Stratum corneum dominiert, mit weniger als 1 % Beitrag von der eigenen Kleinsignal-Polarisationsimpedanz der Elektrode.Wenn Schweißkanäle gefüllt sind oder kürzlich gefüllt wurden, überbrückt die Leitfähigkeit der Kanäle die hohe Impedanz der trockenen Hornschicht.
Die Leitfähigkeit σ einiger häufig verwendeter Kontaktcremes/Pastas beträgt: Redux-Creme (Hewlett Packard) 10,6 S/m, Elektrodencreme (Grass) 3,3 S/m, Beckman-Offner-Paste 17 S/m, NASA-Flight-Paste 7,7 S/m , und NASA-Elektrodencreme 1,2 S/m.NASA Flight Paste enthält 9 % NaCl, 3 % Kaliumchlorid (KCl) und 3 % Calciumchlorid (CaCl), insgesamt 15 % (nach Gewicht) Elektrolyte.Dicke Paste für das Elektroenzephalogramm (EEG) kann bis zu 45 % KCl enthalten.
Im Vergleich dazu hat eine physiologische Kochsalzlösung mit 0,9 Gew.-% NaCl eine Leitfähigkeit von 1,4 S/m;Die meisten Gele sind daher starke Elektrolyte.Meerwasser enthält etwa 3,5 % Salze und das Tote Meer enthält > 25 % Salze mit einer Zusammensetzung von 50 % MgCl2, 30 % NaCl, 14 % CaCl2 und 6 % KCl.Das ist ganz anders als Meerwassersalz (NaCl 97 % des Gesamtsalzgehalts).Das Tote Meer wird als „tot“ bezeichnet, weil sein hoher Salzgehalt Pflanzen und Fische daran hindert, dort zu leben.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass je stärker das Gel ist, desto schneller dringt es in Haut und Schweißkanäle ein.Allerdings sind auch Hautreaktionen wie Hautirritationen und Rötungen schneller.Für eine schnelle EKG-Untersuchung können stärkere Gele verwendet werden;Für die Überwachung während des Tages muss das Kontaktgel schwach sein.Die meisten Menschen schätzen stundenlanges Baden im Meerwasser, daher sollte ein Salzgehalt von 3,5 % in vielen Fällen akzeptabel sein.
Für die elektrodermale Aktivität (Kapitel 10.3) muss ein Kontaktnassgel einen niedrigen Salzgehalt haben, um eine schnelle Entleerung der Kanäle zu gewährleisten.
Postzeit: 11. April 2019