Unsere Zellen kommunizieren miteinander, indem wir Ionen durch die Zellmembran transportieren. Es ist erforderlich, Signale im Körper und an das Gehirn zu senden, um uns zu bewegen, zu denken und zu fühlen. Diese Bewegung von Ionen kann elektrisch gemessen werden. Diese Signale sind sehr klein - tausendstel eines Volts.
Eine Elektrode ist ein Leiter (so etwas, das Strom übertragen kann), das elektrische Kontakt mit einem nichtmetallischen Teil der Schaltung herstellt. Elektroden erkennen entweder winzige elektrische Signale aus dem Herzen oder stimulieren Gewebe im menschlichen Körper, wie die Unterdrückung von Schmerzen bei schwangeren Frauen.
Elektrodenpolsterkommen in vielen verschiedenen Formen, Materialien und Größen; Die bekannteste Version ist die Einwegkleber-Hydrogelelektrode, an die ein Kabel über einen Snap-Taste angeschlossen werden kann.
Elektroden als Sensoren
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EKG -Elektroden
Das erste Beispiel einer Elektrode als Sensor ist in der Elektrokardiographie zu sehen, auch bekannt alsEKG, wo die elektrische Aktivität des Herzens im Laufe der Zeit angezeigt wird. Ein medizinisches EKG verwendet zehn Elektroden und gibt einem Arzt eine dreidimensionale Sicht auf die elektrische Aktivität im Herzen. Diese Daten können dann zur Diagnose einer Fehlfunktion jedes Teils des Herzens verwendet werden. In dieser Anwendung werden häufig billige Einweg -Kleber -Hydrogelelektroden verwendet.
Ein weiteres Beispiel ist die EMG oder die Elektromyographie, die häufig zur Analyse der Muskelaktivierung verwendet wird. In medizinischen Anwendungen wird es verwendet, um neuronale und muskulöse Probleme zu diagnostizieren. In Forschung und Sport wird die Anwendung die Muskelaktivierung untersucht. Oft werden die gleichen Einwegkleberelektroden wie in EKG verwendet.
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EEG -Elektroden
Das dritte Beispiel ist die Elektroenzephalographie oder das EEG, das die elektrische Aktivität des Gehirns misst. Typische medizinische Anwendungen sind die Diagnose von Epilepsie oder Schlafstörungen.
Forscher verwendeten EEG, um die Gehirnfunktion zu untersuchen und beispielsweise einen Computer durch Gedanken in einer Hirn-Computer-Schnittstelle (BCI) zu steuern. Während der EEG-Forschung werden typischerweise zehn kleine Metallschrudel-Elektroden in eine Kappe über der Kopfhaut platziert.
Elektroden zur Stimulation
Neben elektrischen Signalen können Elektroden dem menschlichen Körper auch elektrische Signale verleihen. Zum Beispiel kann sich die elektrische Stimulation der Muskeln bewegen. Es kann aber auch Schmerzen reduzieren und sogar das Nachwachsen der neuronalen Fasern nach einer neuronalen Verletzung stimulieren.
Ein bekanntes Beispiel istElektromuskelstimulation (EMS), in denen die Muskeln durch einen großen Stimulationsstrom erregt (angespannt) werden. Ein kühles Produktbeispiel, bei dem die EMS -Muskelstimulatormaschine verwendet wird, sind die Ganzkörpertrainingsanzüge, um Ihre Trainingsroutine zu intensivieren. Der zusätzliche elektrische Strom, der auf die Muskeln angewendet wird, lässt sie härter funktionieren, was zu einem intensiven Training führt.
Ein weiteres Beispiel für Elektroden als Aktuatoren istTranskutane elektrische Neurostimulation (TENS), der einen kleinen elektrischen Strom durch die Haut sendet, normalerweise kleiner als EMS. Der Strom durch die Nervenfasern blockiert oder reduziert zumindest die Schmerzsignale, die zum Gehirn wandern. Zehneinheiten werden häufig von schwangeren Frauen im unteren Rücken angewendet.
DerZehnpadssind oft kostengünstige große wiederverwendbare Hydrogel -Elektrodenpads. Alternativ gibt es nasse Textilelektroden aus leitfähigen Textilien, die nicht klebrig und wiederverwendbar sind.
Die Herausforderung bei Stimulationelektroden besteht darin, dass der große Strom Schmerzen induziert, da er die zugrunde liegenden schmerzempfindlichen Neuralfasern aktiviert. Durch die Verwendung einer großen Oberfläche und nassen Elektroden können wir die Hotspots in der Stromdichte reduzieren und vermeiden, die Schmerznerven zu aktivieren.
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