Elektródy

Vlhký gél alebo pasta s elektrolytmi

Dôležité sú mechanické alebo viskózne vlastnosti kontaktného média a často je elektrolyt zahustený gélovou substanciou alebo obsiahnutý v špongii či mäkkom oblečení.Komerčné elektródy elektrokardiogramu (EKG) sa často dodávajú ako predgelované zariadenia na jedno použitie a médium môže obsahovať konzervačné látky na predĺženie skladovateľnosti alebo kremenné častice na účely obrusovania pokožky.

Vo všeobecnosti je iónová pohyblivosť a tým aj vodivosť v paste s vysokou viskozitou nižšia ako v kvapaline.Vlhké elektrolyty s vysokou koncentráciou (>1 %) prenikajú kožou aktívne, pričom časová konštanta sa často uvádza rádovo 10 minút (Tregear, 1966; Almasi a kol., 1970; McAdams a kol., 1991b).V skutočnosti však tento proces nie je exponenciálny (ako difúzne procesy nie sú) a môže trvať hodiny a dni (Grimnes, 1983a) (pozri obrázok 4.20).Prenikanie je tým silnejšie, čím vyššia je koncentrácia elektrolytu, ale aj dráždivejšie pre pokožku.NaCl je vo vysokej koncentrácii ľudskou pokožkou lepšie znášaný ako väčšina ostatných elektrolytov.Obrázok 7.5 ukazuje prienik elektrolytu do kože prvé 4 hodiny po nábehu elektródy na kožu.Impedancii pri 1 Hz dominuje obsah elektrolytu stratum corneum s menej ako 1 % príspevkom vlastnej polarizačnej impedancie malého signálu elektródy.Ak sú potné kanáliky naplnené alebo boli nedávno naplnené, vodivosť kanálikov posunie vysokú impedanciu suchého stratum corneum.

Vodivosť σ niektorých často používaných kontaktných krémov/cestoviny sú: Redux creme (Hewlett Packard) 10,6 S/m, Electrode creme (Grass) 3,3 S/m, Beckman-Offnerova pasta 17 S/m, NASA Flight pasta 7,7 S/m a elektródový krém NASA 1,2 S/m.NASA Flight pasta obsahuje 9% NaCl, 3% chloridu draselného (KCl) a 3% chloridu vápenatého (CaCl), spolu 15% (hmotnostných) elektrolytov.Hustá elektroencefalogramová (EEG) pasta môže obsahovať až 45 % KCl.

Na porovnanie, 0,9 % NaCl (hmotnostne) fyziologický soľný roztok má vodivosť 1,4 S/m;väčšina gélov sú preto silné elektrolyty.Morská voda obsahuje asi 3,5 % solí a Mŕtve more obsahuje >25 % solí so zložením 50 % MgCl2, 30 % NaCl, 14 % CaCl2 a 6 % KCl.To je úplne odlišné od soli z morskej vody (NaCl 97 % z celkového obsahu soli).Mŕtve more sa nazýva „mŕtve“, pretože jeho vysoká slanosť bráni rastlinám a rybám žiť v ňom.

Skúsenosti ukazujú, že čím silnejší je gél, tým rýchlejšie preniká do pokožky a potných kanálikov.Rýchlejšie sú však aj kožné reakcie ako podráždenie a začervenanie pokožky.Na rýchle EKG vyšetrenie možno použiť silnejšie gély;na monitorovanie počas dní musí byť kontaktný gél slabý.Väčšina ľudí oceňuje hodiny kúpania v morskej vode, takže obsah soli 3,5 % by mal byť v mnohých prípadoch prijateľný.

Pre elektrodermálnu aktivitu (kapitola 10.3) musí mať kontaktný vlhký gél nízky obsah soli, aby sa zabezpečilo rýchle vyprázdnenie kanálikov.