Elektroodid

Märg geel või pasta elektrolüütidega

Kontaktkeskkonna mehaanilised või viskoossed omadused on olulised ning sageli on elektrolüüt paksendatud geelainega või sisaldub käsnas või pehmes riietuses.Kaubanduslikud elektrokardiogrammi (EKG) elektroodid tarnitakse sageli ühekordseks kasutamiseks mõeldud eelgeelistatud seadmetena ja keskkond võib sisaldada säilitusaineid, et pikendada säilivusaega, või kvartsiosakesi, mis võivad nahka hõõruda.

Üldiselt on kõrge viskoossusega pasta ioonide liikuvus ja seega ka juhtivus madalam kui vedelikus.Kõrge kontsentratsiooniga (> 1%) märjad elektrolüüdid tungivad aktiivselt läbi naha, kusjuures ajakonstandiks on sageli märgitud 10 minutit (Tregear, 1966; Almasi et al., 1970; McAdams et al., 1991b).Kuid tegelikult ei ole protsess eksponentsiaalne (nagu difusiooniprotsessid ei ole) ja võib kesta tunde ja päevi (Grimnes, 1983a) (vt joonis 4.20).Tungimine on seda tugevam, mida suurem on elektrolüüdi kontsentratsioon, kuid ka nahka ärritavam.NaCl talub inimese nahk kõrge kontsentratsiooniga paremini kui enamik teisi elektrolüüte.Joonis 7.5 näitab elektrolüüdi tungimist nahka esimese 4 tunni jooksul pärast elektroodi nahale sattumist.Takistus sagedusel 1 Hz domineerib sarvkihi elektrolüütide sisaldusega, kusjuures vähem kui 1% panus elektroodi enda väikese signaali polariseerivast impedantsist.Kui higikanalid on täidetud või hiljuti täidetud, šunteerib kanalite juhtivus kuiva sarvkihi kõrget takistust.

Mõnede sageli kasutatavate kontaktkreemide/pastade juhtivus σ on: 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 , ja NASA elektroodikreem 1,2 S/m.NASA Flight pasta sisaldab 9% NaCl, 3% kaaliumkloriidi (KCl) ja 3% kaltsiumkloriidi (CaCl), kokku 15% (massi järgi) elektrolüüte.Paks elektroentsefalogrammi (EEG) pasta võib sisaldada kuni 45% KCl.

Võrdluseks, 0,9% NaCl (massi järgi) füsioloogilise soolalahuse juhtivus on 1,4 S/m;enamik geele on seetõttu tugevad elektrolüüdid.Merevesi sisaldab umbes 3,5% soolasid ja Surnumeri >25% soolasid koostisega 50% MgCl2, 30% NaCl, 14% CaCl2 ja 6% KCl.See erineb merevee soolast (NaCl 97% kogu soolasisaldusest).Surnumerd nimetatakse surnuks, kuna selle kõrge soolsus takistab taimede ja kalade elutsemist seal.

Kogemused on näidanud, et mida tugevam on geel, seda kiiremini see nahka ja higikanalitesse tungib.Samas on kiiremad ka nahareaktsioonid, nagu nahaärritus ja punetus.Kiireks EKG-uuringuks võib kasutada tugevamaid geele;päevade jooksul jälgimiseks peab kontaktgeel olema nõrk.Enamik inimesi hindab tunde merevees suplemist, seega peaks 3,5% soolasisaldus paljudel juhtudel olema vastuvõetav.

Elektrodermaalse aktiivsuse jaoks (peatükk 10.3) peab kontaktmärggeelil olema madal soolasisaldus, et tagada kanalite kiire tühjendamine.