Abstract
It is important for an understanding of skin impedance that the formative mechanism of the stratum-corneum impedance is analysed. The structural features of the stratum corneum are found in the inhomogeneous and the laminate structure of dead cells. (i) The mathematical expressions for skin impedance have been determined. Both relaxations due to the cellular inhomogeneous structure and the morphological laminate structure are estimated from the complex dielectric constant and integral operation, respectively. (ii) The dielectric constant of the stratum corneum decreases at first and then increases exponentially towards the deeper tissues. Conversely, the resistivity decreases in an exponential fashion. These values depend only on the relaxation due to the inhomogeneous structure. (iii) The model of the skin impedance in which the dielectric component is homogeneous and only the resistive component has the laminate structure, can hardly explain the frequency dispersions of the dielectric constant and the resistivity.
Sommaire
Pour comprendre l'impédance de la peau il est important d'analyser le mécanisme formateur de l'impédance de la couche cornée. Les caractéristiques structurales de la couche cornée se trouvent dans la structure hétérogène et lamelleuse des cellules mortes. 1) On a déterminé les expressions mathématiques de l'impédance de la peau. Les deux relâchements dus à la structure hétérogène et à la structure lamelleuse cellulaire sont estimés à partir de la constante diélectrique complexe et de l'opération intégrale respectivement. 2) La constante diélectrique de la couche cornée diminue d'abord; ensuite elle augmente de façon exponentielle vers les tissus plus profonds de la peau. Inversement la résistivité décroît de façon exponentielle. Ces valeurs dépendent uniquement du relâchement dû à la structure hétérogène. 3) Le modèle d'impédance de la peau où le composant diélectrique est homogène et seul le composant résistif a une structure à lamelles expliquent à peine la dispersion des fréquences de la constante diélectrique et de la résistivité.
Zusammenfassung
Zum Verständnis der Hautimpedanz ist es wichtig, daß der formative Mechanismus der Hornschichtimpedanz analysiert wird. Die strukturellen Merkmale der Hornschicht werden in der inhomogenen und laminaren Struktur abgestorbener Zellen aufgewiesen. (1) Die mathematischen Formeln der Hautimpedanz wurden festgelegt. Sowohl Relaxationen infolge der zellular inhomogenen Struktur als auch infolge der morphologisch laminaren Struktur können anhand der komplexen Dielektrizitätskonstanten bzw. Integraloperation geschätzt werden. (2) Die Dielektrizitätskonstante der Hornschicht nimmt zuerst ab und anschließend in Richtung der tieferleigenden Gewebe von der Hautoberfläche aus exponentiell zu. Der spezifische Widerstand fällt jedoch umgekehrt auf exponentielle Weise ab. Diese Werte werden nur durch die Relaxation infolge der inhomogenen Struktur bedingt. (3) Das Vorbild einer Hautimpedanz, bei welcher die Dielektrizitätskomponente homogener Art ist und nur die ohmsche Komponente eine laminare Struktur besitzt, kann kaum die Frequenzstreuungen der dielektrischen Konstante und den spezifischen Widerstand erklären.
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References
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Yamamoto, T., Yamamoto, Y. Dielectric constant and resistivity of epidermal stratum corneum. Med. & biol. Engng. 14, 494–500 (1976). https://doi.org/10.1007/BF02478045
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