Elektrode

Mokri gel ali pasta z elektroliti

Mehanske ali viskozne lastnosti kontaktnega medija so pomembne in pogosto je elektrolit zgoščen z gelasto snovjo ali v gobi ali mehkem oblačilu.Komercialne elektrode za elektrokardiogram (EKG) so pogosto dobavljene kot predhodno želatirane naprave za enkratno uporabo, medij pa lahko vsebuje konzervanse za podaljšanje življenjske dobe ali delce kremena za drgnjenje kože.

Na splošno sta ionska mobilnost in s tem prevodnost v pasti z visoko viskoznostjo nižji kot v tekočini.Vlažni elektroliti z visoko koncentracijo (>1 %) aktivno prodrejo v kožo, pri čemer se pogosto navaja časovna konstanta reda 10 minut (Tregear, 1966; Almasi et al., 1970; McAdams et al., 1991b).Vendar dejansko proces ni eksponenten (kot niso difuzijski procesi) in lahko traja ure in dneve (Grimnes, 1983a) (glej sliko 4.20).Penetracija je močnejša, čim višja je koncentracija elektrolitov, vendar tudi bolj draži kožo.Človeška koža pri visokih koncentracijah NaCl bolje prenaša kot večino drugih elektrolitov.Slika 7.5 prikazuje prodiranje elektrolita v kožo prve 4 ure po nanosu elektrode na kožo.Na impedanco pri 1 Hz prevladuje vsebnost elektrolitov v stratum corneumu z manj kot 1 % prispevkom lastne polarizacijske impedance majhnega signala elektrode.Če so znojni kanali napolnjeni ali so bili pred kratkim napolnjeni, prevodnost kanalov premakne visoko impedanco suhe rožene plasti.

Prevodnost σ nekaterih pogosto uporabljenih kontaktnih krem/testenin 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 , in NASA krema za elektrode 1,2 S/m.NASA Flight pasta vsebuje 9 % NaCl, 3 % kalijevega klorida (KCl) in 3 % kalcijevega klorida (CaCl), skupaj 15 % (po teži) elektrolitov.Gosta pasta za elektroencefalogram (EEG) lahko vsebuje do 45 % KCl.

Za primerjavo ima fiziološka raztopina 0,9 % NaCl (po masi) prevodnost 1,4 S/m;večina gelov je torej močnih elektrolitov.Morska voda vsebuje približno 3,5 % soli, Mrtvo morje pa >25 % soli s sestavo 50 % MgCl2, 30 % NaCl, 14 % CaCl2 in 6 % KCl.To se precej razlikuje od soli morske vode (NaCl 97 % celotne vsebnosti soli).Mrtvo morje imenujemo »mrtvo«, ker zaradi visoke slanosti rastlinam in ribam onemogoča življenje.

Izkušnje so pokazale, da močnejši kot je gel, hitreje prodre v kožo in znojne kanale.Hitrejše pa so tudi kožne reakcije, kot sta draženje kože in pordelost.Za hiter EKG pregled se lahko uporabijo močnejši geli;za spremljanje čez dan mora biti kontaktni gel šibak.Večina ljudi ceni ure kopanja v morski vodi, zato bi morala biti vsebnost soli 3,5 % v mnogih primerih sprejemljiva.

Za elektrodermalno aktivnost (poglavje 10.3) mora imeti kontaktni mokri gel nizko vsebnost soli, da se zagotovi hitro praznjenje kanalov.