Pomiar modułu impedancji jako metoda oceny jakości skóry

Abstract

Parametry rzeczywistego układu elektrycznego elektroda – skóra - elektroda, można przybliżyć parametrami zastępczego układu rezystorów i kondensatorów, połączonych w różnych konfiguracjach. Na podstawie wyznaczanych parametrów można wnioskować o właściwościach skóry. W niniejszej pracy zbudowano układ pomiarowy, przyjęto określony model elektryczny tkanki i dowiedziono, że pomiar jednego z jego parametrów modułu impedancji – może służyć do oceny stopnia uszkodzeń skóry.
Autor: Bogumił KONOPKA

1. Wprowadzenie

1.1. Budowa skóry [4]

Skóra pokrywa całą powierzchnię ludzkiego ciała. Średnio powierzchnia tej tkanki to 1,5 – 2 m2. Grubość skóry waha się pomiędzy 0,5-4 mm, w zależności od umiejscowienia. Najgrubsza jest skóra pokrywająca podeszwy stóp, gdyż tam narażona jest na największe ścieranie. Omawiana tkanka pełni kilka bardzo istotnych funkcji m.in.: ochronną, termoregulacyjną, odpornościową.

Skóra ma budowę wielowarstwową. Składa się z trzech warstw (tkanki podskórnej, skóry właściwej, naskórka), z których każda również posiada strukturę warstwową.

Ponadto w skład skóry wchodzą jej wytwory: paznokcie, gruczoły skóry oraz włosy. Z punktu widzenia pomiarów impedancyjnych, najistotniejszą rolę pełni naskórek, którego wkład do oporności całej tkanki jest największy [2].

W naskórku nieprzerwanie zachodzi specyficzny proces różnicowania komórek- proces keratynizacji. Komórki odbywają wędrówkę od najgłębiej położonych warstw naskórka w kierunku powierzchni skóry. Efektem procesu jest utworzenie na powierzchni skóry warstwy zawierającej w przestrzeniach międzykomórkowych glikolipidy oraz białka. Warstwa ta jest nieprzepuszczalna dla wody i stanowi silną barierę chroniącą organizm przed utratą wody, negatywnym wpływem czynników zewnętrznych itp. [4].

1.2. Cel badań

Firmy farmaceutyczne prowadząc badania nad lekami do aplikacji naskórnej, testują zdolność dyfuzji substancji aktywnej z maści przez skórę w testach invitro wykorzystujących skrawki skóry pozyskiwane z uszu świń. Aby wyniki testów były miarodajne, konieczna jest kontrola jakości wykorzystywanych skrawków. Parametrem, który mógłby być wykorzystany do tego typu kontroli jest moduł impedancji elektrycznej skóry. Moduł impedancji jest parametrem biernym. Oznacza to, że aby dokonać jego pomiaru należy wcześniej wygenerować sygnał pobudzający. W tym przypadku pobudzeniem jest zmienne napięcie elektryczne przykładane do skrawka skóry.