Skin resistance during square-wave electrical pulses of 1 to 10 mA

Abstract

Several problems concerning an electrical model equivalent to the skin are discussed. The two components of pure resistance, derivable from the model, were tested with square-wave electrical pulses of 1 to 10 mA. The larger resistance component, shown to be localised in the stratum corneum, varied markedly with the current intensity, the intensity of a previous pulse and the interval between the pulses. This component decreased with time and the decrease was dependent on the amount of electrical change transferred through the skin. When constant-voltage pulses were used, the decrease could be equated to a process that reinforces itself. The smaller resistance component showed only relatively small variations with the different stimulus properties previously mentioned. It was concluded that the current intensity of transcutaneous electrical stimulation can only be controlled satisfactorily when current-regulated stimuli are used.

Sommaire

Plusieurs problèmes concernant un modèle électrique équivalant à la peau sont examinés. Les deux éléments de la résistance pure, dérivables à partir du modèle, ont été testés avec des impulsions électriques à ondes rectangulaires de 1 à 10 mA. L'élément de résistance le plus important que l'on a démontré comme étant localisé dans la couche cornée, variait sensiblement avec l'intensité du courant, l'intensité de l'impulsion précédente et l'intervalle entre les impulsions. Cet élément diminuait avec le temps et cette diminution dépendait de l'importance de la charge électrique transmise à travers la peau. Lorsque des impulsions de tension constante étaient utilisées, cette diminution pouvait être assimilée à un processus se renforçant lui-même. Le plus petit des éléments de résistance n'a montré que des variations relativement peu importantes aux divers paramètres mentionnés plus haut. Il en a été conclu que l'intensité du courant d'une stimulation électrique transcutanée ne peut être contrôlée de manière satisfaisante que si on utilise des stimuli réglés par le courant.

Zusammenfassung

Verschiedene Probleme eines der Haut entsprechenden elektrischen Modells werden besprochen. Die beiden Komponenten des reinen Widerstandes, die aus dem Modell abgeleitet werden können, wurden anhand von elektrischen Rechteckimpulsen von 1 bis 10 mA geprüft. Die größere Widerstandskomponente, die im Stratum Corneum aufgefunden wurde, schwankt merkbar mit der Stromintensität, der Intensität des vorhergehenden Impulses und dem Intervall zwischen den Impulsen. Diese Komponente nahm im Lauf der Zeit ab, wobei die Verringerung von der durch die Haut übertragenen elektrischen Ladung abhing. Bei der Verwendung von Gleichspannungs-impulsen kam die Verringerung einem selbstverstärkenden Prozeß gleich. Die kleinere Widerstands-komponente schwankte nur wenig in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der oben erwähnten Stimuli. Man kam zu dem Schluß, daß die Stromintensität transkutaner Stimulierung nur dann gut geregelt werden kann, wenn stromgeregelte Stimuli verwendet werden.