Elektrodit

Kostea geeli tai tahna, jossa on elektrolyyttejä

Kosketusväliaineen mekaaniset tai viskoosiominaisuudet ovat tärkeitä, ja usein elektrolyytti on sakeutettua geeliaineella tai se on sienen tai pehmeän vaatetuksen sisällä.Kaupalliset EKG-elektrodit toimitetaan usein esigeeliytyneinä kertakäyttöisinä laitteina, ja väliaine voi sisältää säilöntäaineita säilytysajan pidentämiseksi tai kvartsihiukkasia ihon hiomiseen.

Yleensä ioniliikkuvuus ja siten johtavuus korkeaviskoosisessa tahnassa ovat alhaisemmat kuin nesteessä.Suuren pitoisuuden (> 1 %) märät elektrolyytit tunkeutuvat ihon läpi aktiivisesti aikavakion ollessa usein luokkaa 10 minuuttia (Tregear, 1966; Almasi et ai., 1970; McAdams et ai., 1991b).Itse asiassa prosessi ei kuitenkaan ole eksponentiaalinen (kuten diffuusioprosessit eivät ole), ja se voi jatkua tunteja ja päiviä (Grimnes, 1983a) (katso kuva 4.20).Läpäisy on sitä vahvempi, mitä korkeampi elektrolyyttipitoisuus, mutta myös ihoa ärsyttävämpi.Ihmisen iho sietää NaCl:a paremmin korkeina pitoisuuksina kuin useimmat muut elektrolyytit.Kuva 7.5 esittää elektrolyytin tunkeutumisen ihoon ensimmäisten 4 tunnin aikana elektrodin iholle laskemisen jälkeen.1 Hz:n impedanssia hallitsee stratum corneumin elektrolyyttipitoisuus, ja alle 1 %:n osuus elektrodin omasta piensignaalipolarisoivasta impedanssista.Jos hikikanavat ovat täytettyinä tai äskettäin täytettyinä, kanavien johtavuus shuntsoi kuivan sarveiskerroksen korkeaa impedanssia.

Joidenkin usein käytettyjen kontaktivoiteiden/pastan johtavuus σ: Redux Creme (Hewlett Packard) 10,6 S/m, Electrode Creme (Grass) 3,3 S/m, Beckman-Offner-tahna 17 S/m, NASA Flight pasta 7,7 S/m ja NASA-elektrodivoide 1,2 S/m.NASA Flight -pasta sisältää 9 % NaCl:a, 3 % kaliumkloridia (KCl) ja 3 % kalsiumkloridia (CaCl), yhteensä 15 % (painosta) elektrolyyttejä.Paksu elektroenkefalogrammitahna (EEG) voi sisältää jopa 45 % KCl:a.

Vertailun vuoksi 0,9 % NaCl:n (painon mukaan) fysiologisen suolaliuoksen johtavuus on 1,4 S/m;useimmat geelit ovat siksi vahvoja elektrolyyttejä.Merivesi sisältää noin 3,5 % suoloja ja Kuollutmeri > 25 % suoloja, joiden koostumus on 50 % MgCl2, 30 % NaCl, 14 % CaCl2 ja 6 % KCl.Se on aivan erilaista kuin meriveden suola (NaCl 97 % suolan kokonaispitoisuudesta).Kuollutta merta kutsutaan "kuolleeksi", koska sen korkea suolapitoisuus estää kasveja ja kaloja asumasta siellä.

Kokemus on osoittanut, että mitä vahvempi geeli on, sitä nopeammin se tunkeutuu ihoon ja hikikanaviin.Ihoreaktiot, kuten ihoärsytys ja punoitus, ovat kuitenkin myös nopeampia.Nopeaa EKG-tutkimusta varten voidaan käyttää vahvempia geelejä;päivisin tapahtuvaa seurantaa varten kontaktigeelin tulee olla heikko.Useimmat ihmiset arvostavat tunteja merivedessä kylpemistä, joten 3,5 % suolapitoisuuden pitäisi monissa tapauksissa olla hyväksyttävä.

Elektrodermaalista aktiivisuutta varten (luku 10.3) kosketusmärkägeelissä on oltava alhainen suolapitoisuus, jotta kanavat tyhjenevät nopeasti.