Le nostre cellule comunicano tra loro trasportando ioni attraverso la membrana cellulare. È necessario inviare segnali in tutto il corpo e al cervello, rendendo possibile muoverci, pensare e sentire. Questo movimento di ioni può essere misurato elettricamente. Questi segnali sono molto piccoli: un millesimo di volt.
Un elettrodo è un conduttore (quindi qualcosa che può trasferire l'elettricità) che fa un contatto elettrico con una parte non metallica del circuito. Gli elettrodi percepiscono piccoli segnali elettrici da, ad esempio, dal cuore o stimolano i tessuti nel corpo umano, come sopprimere il dolore nelle donne in gravidanza.
PAD ELETTRODIarrivare in molte forme, materiali e dimensioni diverse; La versione più nota è l'elettrodo idrogel adesivo usa e getta, a cui un cavo può essere collegato tramite un pulsante a scatto.
Elettrodi come sensori
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Elettrodi ECG
Il primo esempio di elettrodo come sensore può essere visto nell'elettrocardiografia, noto anche comeECG, dove l'attività elettrica del cuore viene tracciata nel tempo. Un ECG medico utilizza dieci elettrodi e offre a un medico una visione tridimensionale dell'attività elettrica nel cuore. Questi dati possono quindi essere utilizzati per diagnosticare la funzione errata di ciascuna parte del cuore. In questa applicazione vengono utilizzati spesso elettrodi di idrogel ad adesivo usa e getta a basso costo.
Un altro esempio è l'EMG o l'elettromiografia, che viene spesso utilizzata per analizzare l'attivazione muscolare. Nelle applicazioni mediche, viene utilizzato per diagnosticare problemi neurali e muscolari, mentre nella ricerca e nello sport, l'applicazione è quella di studiare l'attivazione muscolare. Spesso vengono utilizzati gli stessi elettrodi adesivi usa e getta dell'ECG.
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Elettrodi EEG
Il terzo esempio è l'elettroencefalografia o EEG, che misura l'attività elettrica del cervello. Le applicazioni mediche tipiche sono la diagnosi di epilessia o disturbi del sonno.
I ricercatori hanno utilizzato EEG per studiare la funzione cerebrale e ad esempio per controllare un computer mediante pensieri in un'interfaccia cerebrale (BCI). Durante la ricerca EEG, in genere decine di piccoli elettrodi a disco metallici vengono posizionati in un cappuccio sul cuoio capelluto.
Elettrodi per la stimolazione
Oltre a rilevare segnali elettrici, gli elettrodi possono anche dare segnali elettrici al corpo umano. Ad esempio, la stimolazione elettrica dei muscoli può muoversi. Ma può anche ridurre il dolore e può persino stimolare la ricrescita delle fibre neurali dopo una lesione neurale.
Un esempio ben noto èStimolazione elettro -muscolare (EMS), in cui i muscoli sono eccitati (teso) da una grande corrente di stimolazione. Un esempio di prodotto interessante in cui viene utilizzata la macchina per stimolanti muscolari EMS è le cause di allenamento per tutto il corpo per intensificare la routine di allenamento. La corrente elettrica aggiuntiva applicata ai muscoli li rende più difficili, risultando in un allenamento intensificato.
Un altro esempio di elettrodi come attuatori èNeurostimolazione elettrica transcutanea (TENS), che invia una piccola corrente elettrica attraverso la pelle, di solito più piccola dell'EMS. La corrente attraverso le fibre nervose blocca o almeno riduce i segnali del dolore che viaggiano verso il cervello. Le unità TENS sono spesso usate dalle donne in gravidanza sulla parte bassa della schiena.
ILTENS PADsono spesso cuscinetti di elettrodi idrogel riutilizzabili di grandi dimensioni economici. In alternativa, ci sono elettrodi tessili bagnati realizzati con tessuti conduttivi non adesivi e riutilizzabili.
La sfida con gli elettrodi di stimolazione è che la grande corrente induce il dolore in quanto attiva le fibre neurali di rilevamento del dolore sottostanti. Usando una grande superficie e elettrodi bagnati, possiamo ridurre i punti caldi nella densità di corrente ed evitare di attivare i nervi del dolore.
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