2008-电刺激大壁虎_Gekkogecko_中脑诱导转向运动的研究_王文波
第18卷 第9期 2008年9月3学术论文3
电刺激大壁虎(Gekko gecko )
中脑诱导转向运动的研究
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王文波1 戴振东133 郭 策1 谭 华1 蔡 雷1,3 孙久荣1,233
1.南京航空航天大学仿生结构与材料防护研究所,南京210016;
2.北京大学生命科学学院,北京100871;
3.山东师范大学,济南250014
2008202220收稿,2008203219收修改稿
3国家自然科学基金(批准号:60535020,30400086)和国家高技术发展计划(批准号:2007AA04Z201)资助项目 33通信作者:E 2mail :zddai @https://www.360docs.net/doc/a210642233.html, ;和sjr @https://www.360docs.net/doc/a210642233.html,.
摘要 为探索大壁虎运动行为脑功能基础和人工诱导的可能性,用不锈钢微电极对头部固定状态下浅麻醉的大壁虎(Gekko gecko ,n =20)中脑脑区施以生理范围内的电刺激.发现中脑被盖区域在电刺激下可诱导出大壁虎脊柱侧弯和四肢动(外伸、内收、抬腿迈步等动作)等一系列多肌群参与的复杂运动行为;根据急性实验结果,通过在中脑被盖特定脑区植入金属微电极对术后恢复一周的清醒状态下的大壁虎(n =20)脑区施加电刺激信号,可成功地诱导出左、右转向的运动行为.该结果发现大壁虎中脑与运动行为密切相关,而且通过刺激脑内相关的核团可能实现对大壁虎部分运动行为的人工诱导.这为大壁虎运动的人工制导提供了有益的信息.关键词 大壁虎(Gekko gecko ) 电刺激 中脑 中脑被盖 运动诱导 动物灵巧的运动机构和运动模式一直是仿生机器人研究关注的重点,尤其是那些具有全空间无障碍运动能力的动物[1,2].现代非结构环境下的仿生机器人在运动平稳性、灵活性、健壮性、环境适应性及能源利用效率等方面远远落后于动物[3].这使得生物机器人逐渐成为机器人技术领域的重要研究方向之一[1,4].自20世纪90年代以来,生物机器人研究进展迅速,特别是美国、日本等发达国家的研究工作走在世界前列[5—7].
壁虎三维空间无障碍运动能力已成为国内外研究的热点之一.诸如对大壁虎脚掌的粘附机制[8]、运动系统的对比解剖[9]、刚毛的组织生物化学[10]以及仿生壁虎刚毛及脚掌[11]等所作的大量的、富有成效的研究.但这些研究重点在脚掌粘附机制及其仿生,尚未见人工诱导壁虎运动的研究报道.产自我
国广西、云南等地和东南亚的大壁虎(Gekko gecko )体态大、行动迅速、负重能力强,适合作为生物机器人的目标对象[1].像机器大鼠[5]那样成功实现大
壁虎运动的人工干预将对TDOF (t hree dimensional obstacle 2free )机器人的研究产生深远影响!
哺乳动物的脑功能研究表明中脑参与运动调节,并确定了中脑运动区[12].对大壁虎,Smeet s 建立了较为详细的大壁虎前脑图谱[13],详细研究了伏核、纹状体的纤维投射关系[14].姜世英,唐宗湘分别对大壁虎前背侧室嵴的分区,细胞构筑,纤维投射等作了详细的研究[15,16].现有研究绝大部分集中在端脑和间脑的神经解剖方面,没有涉及大壁虎运动脑区研究,中枢神经系统对大壁虎肢体运动的调控研究尚属空白.
采用电刺激的方法确定动物脑区和脑内核团的
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运动功能是经典的电生理学方法.用这种方法, Adams等先后对人、猴和猫的大脑皮层运动区及核团做了大量研究[17,18].国内外用电刺激方法研究动物脑区的运动功能以高等哺乳动物(猫、鼠和猴)为主[12,19],对低等脊椎动物研究相对较少.其中, Distel[20,21]、McClellan[22]分别用电刺激的方法对绿鬣蜥、七鳃鳗的脑部功能进行了研究.Kennedy[23]、蓝书成[24]等采用电刺激研究了大壁虎发声通路和诱发鸣叫行为.这些结果和方法是我们诱导大壁虎运动研究的很好借鉴.Distel和McClellan的研究表明,绿鬣蜥和七鳃鳗的中脑均参与运动调节.七鳃鳗是现存最古老的脊椎动物,绿鬣蜥则与大壁虎同属爬行类.虽然它们在进化、种属以及体形和习性上与大壁虎相差极大,但从比较进化角度可以推测大壁虎中脑在运动调节中也可能起着重要作用.
为了揭示大壁虎运动相关脑区,探索大壁虎运动人工诱导的实现方式,本文分别以浅麻醉和清醒状态下的大壁虎为研究对象,运用金属微电极对大壁虎中脑脑区施加电刺激信号,详细研究浅麻醉状态下电刺激大壁虎中脑脑区对动作行为的影响,发现大壁虎中脑与其运动行为密切相关;并根据浅麻醉状态下的实验结果,通过在相关脑区植入慢性刺激微电极,进行了自由状态下大壁虎转向运动人工诱导的探索,为揭示大壁虎运动行为的神经调控和人工制导大壁虎运动提供重要的信息.
1 材料和方法
111 实验动物
实验选用从广西购回并在实验室习服两周后的雄性成年大壁虎,S2V体长(snout2to2vent lengt h,从吻部鼻尖到泄殖腔孔)159±8mm,平均体重71±10g(n=40).大壁虎饲养在与自然状态接近的温度和环境中,自然光照,水和食物供应充足.其中20只用于麻醉状态下的急性电刺激实验;20只用于脑内埋藏微电极,清醒状态下的慢性实验.
1.2 实验仪器
急性实验和微电极植入在我们研制的大壁虎专用脑立体定位仪上进行[25].不锈钢微电极(成都仪器厂提供)Φ100μm,聚氨酯绝缘涂层,双极刺激,两电极端部平齐,两芯间距130μm;体视显微镜(Leica—MZ95,德国);手持式颅钻(STRNO G90,韩国);高速颅钻(FOREDOM—SR型,美国). YC—2—S双极型程控刺激器,用于输出脉冲电刺激信号以及阳极标记电流.Sony Digital8摄像机和Sony DSC S60照相机,用于进行实验录像.
113 手术及微电极植入
11311 麻醉与固定 大壁虎腹腔注射戊巴比妥钠013mg/10g(体重)进行麻醉,待完全麻醉后(呼吸频率:8次/min;仰卧无肢体动作;对痛刺激无明显反应),按照我们确定的大壁虎脑立体定位方法,利用大壁虎专用头部夹持装置,将大壁虎头部固定在脑立体定位仪上(图1).剪开头部皮肤,暴露顶骨,额骨和鼻骨,并利用双氧水去除颅骨表面残余结缔组织,暴露囟点和鼻点[25].以大壁虎颅骨表面囟点为定位基准点(原点),运用定位仪上的三维游标尺,确定脑区刺激位点在立体定位仪上的三维坐标.固定完毕后
,进行开颅或者微电极植入手术.
图1 大壁虎脑的立体定位[25]
(a)定位仪上的校准;(b)开颅手术
11312 开颅手术 对麻醉状态下进行电刺激实验的大壁虎实施开颅手术,在体视显微镜下剪去硬脑膜,并掀去蛛网膜,暴露中脑脑区.在脑组织表面适时滴加生理盐水,保持脑组织表面湿润,以备脑区电刺激实验.
11313 微电极埋藏 对实验之大壁虎,完全麻醉并在立体定位仪上固定后,采用高速颅钻,以囟点为基准按既定坐标在颅骨上钻若干小孔(孔径600μm,其中两个拧入小螺钉,以利于牙科水泥封固,其余用于微电极植入).采用直径350μm(尖端30—40μm)的针灸针刺穿用于植入电极的小孔处的硬脑膜和蛛网膜.然后按既定三维坐标将微电极植入相关脑区.用牙托粉将微电极固定在颅骨上,颅外电极与一接口相连
.全部电极植入完毕用牙托粉封固089 第18卷 第9期 2008年9月
后,缝合头部皮肤,待术后恢复进行慢性实验.以上
手术过程严格消毒.
1.4 脑内电刺激与行为观测
11411 浅麻醉状态下的急性实验 大壁虎开颅手术
完毕后30min 到1h ,动物已基本处在浅麻醉状态.急
性实验开始前,先给大壁虎脚趾皮肤一痛刺激,如出现明显痛反射便可开始急性实验.在立体定位仪上固定好金属微电极,在左右和前后方向上,相邻两个刺激位点间隔500μm (图2);对每一电极轨迹,深度方向上从脑表面开始以50μm 的间隔向脑组织推进刺激电极.在连续单刺激模式下,刺激器经过隔离器输出负矩形脉冲,脉冲的电流强度10—60μA ,脉冲的刺激时间2—3s ,刺激频率为80Hz ,手动控制,进行电刺激.相邻位点刺激的间隔为30s ,以肢体出现明显动作为最大刺激强度.同一位点的刺激重复3次,间隔10s.观察记录浅麻醉状态下电刺激大壁虎中脑脑区所诱导的动作行为模式.
当刺激行为出现时,刺激强度便以5μA 幅值递减以得到刺激阈值.实验结束,将动作模式产生的位点在大壁虎脑图谱上进行标记
.
图2 大壁虎中脑刺激位点分布示意图
11412 清醒状态下电刺激诱导转向运动行为的观
测实验 脑部植入微电极的大壁虎手术后在饲养室的隔离箱内恢复,室温25℃.待动物苏醒后,将其
放入大壁虎饲养房内单独饲养,并作定时观察.术后恢复一周的大壁虎,在自由活动状态下通过YC —2—S 双极型程控刺激器输出正负矩形脉冲电刺激信号实施刺激,电流强度10—60μA 、刺激时间2—30s .对某一埋藏电极的刺激位点,刺激重复3次,
间隔5min ,以躯体出现明显运动行为为最大刺激强
度.当刺激行为出现时,刺激强度便以5μA 幅值递减以得到刺激阈值.转向运动实验在一画有若干小方格(边长38mm )的水平放置的平板(长约112m ,
宽约111m )上进行.实验过程进行同步摄像,并同
时记录下壁虎的运动形式.对大壁虎的观测实验隔日进行1次,共进行3次.根据大壁虎活动频繁的时间,实验选择晚6—7点以后进行.11413 电刺激诱发动作行为的考察范围 急性实
验主要考察浅麻醉状态下电刺激大壁虎中脑所诱发的脊柱和四肢的动作.具体为:脊柱侧弯,即脊柱凸向躯体的某一侧;四肢动,即四肢的屈和伸的运动(包括:前后肢的外伸、内收、抬腿迈步和后蹬等动作形式).对于不同脊椎阶段的脊柱侧弯不作进一步的划分考察.对于既出现脊柱侧弯又出现四肢动的动作,分别单独记录而不划作另外一类动作进行考察.其他的动作形式只做记录,另行讨论.另外,为便于找出刺激反应敏感的核心区,将动作反应的相对剧烈程度按照从弱到强的顺序分为6级.
慢性实验主要考察清醒状态下电刺激大壁虎中脑所诱发的转向(左、右转)运动.至于其他形式的运动,如:前行、逃避、后退、侧移等,本文不作讨论.
115 组织学定位检查
对所有实验的大壁虎脑部进行组织学检验.利
用普鲁士蓝法对刺激诱导的动作幅度明显较强的位点通以80μA ,30s 的阳极电流进行标记.标记完毕,用018%NaCl 100mL ,1%亚铁氰化钾和011mol/L 磷酸缓冲液配制的4%多聚甲醛150—250mL 对动物进行主动脉灌流,取脑固定,将脑置于4℃冰箱保存24h 后,采用德国L EICA CM1900低温恒冷冰冻切片机对大壁虎脑进行冠状组织学切片,片厚30μm.用常规中性红染色,光镜下鉴定电极尖端位置和脑组织结构的变化.
2 结果
211 浅麻醉状态下的电刺激实验
实验发现,在浅麻醉状态下,电刺激大壁虎中脑脑区可以诱发:脊柱侧弯(图3)和四肢动作.另外,电刺激中脑还可以诱发大壁虎的张嘴,鸣叫,吐舌,耳孔闭合,脊柱上弓,眼球内收和旋转,瞳孔开闭以及呼吸频率改变等一系列的躯体动作或生理反应.考虑到大壁虎转向运动人工诱导的目的,这些反应不列入本文讨论范围,但实验中仍予以详细记录.
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根据实验记录,对照大壁虎脑图谱(初步制作,
石蜡切片,H E 染色),将电刺激诱发的动作标记在对应脑区的冠状切脑图谱上,如图4所示.对中脑脑区的电刺激,除了可以分别诱发所考察的两类动作模式(例如仅出现脊柱侧弯,而无明显四肢动;或者仅仅四肢动,而无明显的脊柱侧弯),较多出现的是脊柱侧弯并同时伴有四肢动且具有时序的较为复杂的动作行为.刺激阈值平均不超过30μA.
其中,脊柱侧弯较多出现在中脑中后部(图4).图3为实验中拍摄记录的刺激一侧中脑引起脊柱凸向躯体对侧的录像图片.其中(a ),(b )的刺激位点对称.并且,动作出现时伴随四肢动的动作.例如,从图3录像所显示的脊柱侧弯可以看出,脊柱侧弯时,对侧前后肢有先后内收的动作,同侧前后肢有外伸的动作
.
图3 浅麻醉状态下电刺激大壁虎中脑诱发脊柱侧弯
(伴随同侧前后肢内收、对侧前后肢外伸),图片右下角数字为录像帧序号:(a )脊柱凸向躯体右侧(图片上方);
(b )脊柱凸向躯体左侧(图片下方)
四肢动的动作形式在中脑分布的较为广范.并且如上述,在较多位点常常伴随脊柱侧弯而出现
(图4).另外,四肢动的形式也比较多样,如:前、后肢的内收与外伸;前、后肢抬起向前迈步等.即便是肢体的外伸与内收,也具有:一侧前后肢先后内收或外伸;两侧前肢或后肢同时外伸或内收;单一肢体的外伸与内收;或者四肢同时向后外伸等多种模式.这些四肢动作均作详细记录,只不过分析时均归为四肢动这一大类.
在脑立体定位仪上[25],电刺激出现脊柱侧弯和四肢动频率大于30%的脑区相对囟点的坐标(以囟点为原点)是:X (左右)为015—115;Y (前后)为518—714;Z (深度)为312—415(单位mm ),其中,
同时出现两类动作的脑区范围是:X 为015—115;
Y 为616—712;Z 为313—318.同时出现两类动作
模式,出现频率>50%的脑区分布在:X 为019—112;Y 为619—712;Z 为313—316范围内,此范围
内的刺激反应强度在3级(中等)以上.212 清醒状态下转向运动诱导的初步实验
利用麻醉状态下电刺激大壁虎中脑的实验结
果,在同时出现脊柱侧弯、四肢运动行为频率较高的相关脑区(X 为019—112;Y 为619—712;Z 为313—316)植入微电极,并在清醒状态下(术后1周)对相关脑区施加电刺激信号.结果表明,术后1周的壁虎行为正常,可自行运动和摄食,手术及电极埋置并未对大壁虎的运动造成明显的障碍;对大壁虎中脑被盖区的电刺激可以成功诱导出大壁虎的转向运动行为,并且大多转向刺激位点的同侧(n =18)(图5).图5中的实验壁虎出现右转弯的幅度在88°左右,刺激强度30μA ,刺激时间5s.在所有3次实验中,该壁虎左转重复性较好,达100%,右转只有50%.随刺激时间的长短变化,左、右转的范围也有差别.刺激时间增加,左右转的角度也随之增大.在20s 以上的连续刺激中,左、右转常表现为完整
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的转圈.缩短刺激时间,大壁虎会出现90°、180°等
不同程度的转弯.同时也观测到电刺激所诱导的运动行为开始具有一定的潜伏期(平均600ms 左右),但大部分情况下,刺激结束后运动随之马上停止
.
213 组织学检测
为了正确显示不同脑区与运动行为之间的关系,在实验后运用普鲁士蓝法进行了刺激位点的标
记(图6).组织学检验表明,急性状态下,诱发脊柱侧弯和四肢运动的有效刺激位点多位于大壁虎中脑
的背侧被盖区(图6).
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图6 出现脊柱侧弯运动的中脑刺激位点
(上图:A,B分别示下面冠状切片的水平位置;下图:A,B侧为冰冻切片,中性红染色;C,D侧为石
蜡切片,H E染色);图中网格最小刻度:100μm
初步的观测发现,刺激的区域可能包括:中脑深核,围脑室灰质区以及红核.进一步的细胞构筑和纤维投射目前正在研究之中.
3 讨论
311 动作行为考察范围的确定
脊柱侧弯是脊椎动物运动过程中的共同特点之一[26].通过对大壁虎不同运动步态与体态特征的研究,我们发现大壁虎在转向或前进中,其四肢交替迈步的同时总是伴随脊柱的侧弯[27].对其打斗和捕食行为的观察发现,急转状态下脊柱侧弯幅度明显比直行步态时要大.结合麻醉状态电刺激诱导出现的动作形式,以及转向的运动诱导,将动作考察重点放在了出现脊柱侧弯和四肢动两个方面,尤其关注两类动作同时出现的有效刺激位点.另外,鉴于清醒状态下运动诱导的目的,对急性实验所考察的两类动作在分析时没有作进一步的细分,所以在图4中给出了出现这两类动作的脑区分布.
312 大壁虎中脑与运动密切相关
刺激中脑广大区域,特别是被盖区可出现较为复杂的、有一个以上的关节和多个肌群参与的运动行为.这表明中脑,特别是被盖区在大壁虎运动整合性控制方面可能起着重要作用;初步的部分损伤性实验(n=4)也表明:损伤端脑对运动行为基本没有影响,而中脑损伤则可导致严重行为障碍.有关中脑的细胞构筑及纤维联系有待进一步研究.目前已经采用10只大壁虎进行大壁虎脑图谱的初步制作,相关核团的神经通路的研究(HRP)也正在进行.另外,考虑到刺激电流的扩散可能会兴奋下行的运动纤维束,目前正在进行化学刺激并结合HRP 方法进行相关研究,同时还将利用H E染色在同一张切片上进行胞体、纤维复染,以进一步界定刺激敏感区域和刺激靶区的结构.除了电刺激诱导的运动行为,实验中也观察到刺激中脑中央灰质区所诱发的鸣叫行为,这与蓝书成[24]等的研究结果相一致.
313 壁虎转向运动的人工调控初步实现
生物机器人的转向是其运动控制必须要解决的关键问题.机器大鼠通过埋藏微电极刺激大鼠左右胡须的体感皮层代表区并结合奖赏刺激训练,成功实现了大鼠转向的运动控制[5].利用急性实验结果,通过在同时出现脊柱侧弯、四肢运动行为频率较高的相关脑区植入微电极,可以成功诱导出大壁虎的转向运动(达90%).通过刺激脑内相关的核团可能实现对大壁虎部分运动行为的人工诱导.
314 影响诱导壁虎运动的一些因素
同一位点的急性实验与慢性实验的结果有所不同:与急性实验相比,慢性实验中,在免除头部被固定的条件下,出现的运动行为可能更复杂些.例如,在急性实验条件下出现的脊柱侧弯曲可不明显伴有四肢运动,在清醒自由活动的慢性实验中则可能出现的是身体多肢体运动的左右转弯或者前行的爬行行为.考虑到麻醉和固定的因素,诱发行为的判断和精细分析以慢性实验为准.另外,在慢性实验中对刺激位点、参数等因素的准确性和刺激的可重复性给予特别的关注.前期的多数急性实验采用了负脉冲刺激方式.为减少不锈钢电极极化现象,后期急性实验及慢性实验均采用正负脉冲进行.并且,为了给慢性实验提供参考刺激强度,后期的急性实验对比了正负脉冲与负脉冲在刺激强度上的差异.发现,尽管急性实验中正负脉冲刺激强度平均只有负脉冲刺激强度的十分之一,但采用正负脉冲的慢性实验总体刺激强度与采用负脉冲刺激下的急性实验相接近.同时,急慢性实验结果的上述差别也可能是由下面的原因所造成:麻醉状态下中枢神经系
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统的固有指令较弱,这时人为输出的干扰指令就比较容易实现;而清醒状态下中枢神经系统的固有指令的强势作用便会显现出来.所以,慢性实验的刺激强度一般都明显大于急性实验.因此,将来在自然环境中诱导壁虎运动,如何增强人为干扰刺激指令的作用就显得格外重要.
随着观测时间的延长,慢性实验的可重复性也随之降低.具体表现为同一刺激位点在不同日/次的实验中行为模式可发生变化.这种变化常常呈运动复杂性降低的趋势.这可能是由于电极尖端与相应的脑组织在大壁虎头的运动中发生了摩擦损伤和移位;也可能是在多次刺激下,电流刺激和电极极化等因素损伤了中枢神经系统.这将极大地限制接受人工诱导的动物使用“寿命”.
另外,大壁虎脑组织与脑膜之间间隙较大,脑脊液相对丰富.研究中发现壁虎颅内的脑脊液比较多,导致脑的活动空间较大.这一点在我们对大壁虎脑行Mn2+加强核磁共振实验观测中被证实.开颅手术中发现,整个脑在脑脊液中有明显地“起伏”现象.这导致了埋植电极的困难.慢性实验中有时出现不规范的运动行为.可能由于刺激电极推进所造成的脑组织移位等原因.
动物个体的差异可能导致数据有一定的偏差.即使是选择同等大小,体重甚至体色的壁虎,结果也可能有不同.我们特别注意了生物节律对壁虎行为的影响.大壁虎生活习性受到日节律和年节律的影响,大壁虎的活动与气温变化密切相关.一般5—7月是大壁虎一年中最活跃的时期.随气温下降,12月到第二年3,4月间大壁虎便进入休眠期[28].另外大壁虎一般黄昏后才出来觅食.在大壁虎休眠期,急性实验电刺激的强度明显大于活跃期,对麻醉剂的耐受力也明显比其活跃期低.在傍晚进行的慢性实验其刺激强度一般也低于白天其他时段.这也是选择傍晚进行慢性实验的原因.
315 组织学
组织学检验表明,慢性实验所诱发转向运动的有效刺激位点主要位于中脑中后部的背侧被盖区,并且多数是转向刺激位点的同侧(n=18).这与Dis2 tel对绿鬣蜥的研究结果有不同,绿鬣蜥出现转向的刺激区域位于腹侧丘脑区及其延伸至中脑被盖的部分以及视顶盖,且转向刺激位点的对侧.转向的不同显示大壁虎中脑被盖对下行通路的控制可能有交叉,但这种交叉纤维数量相对比较少.大壁虎的中脑,特别是其背侧被盖区是一个研究的空白,其细胞构筑和纤维走向值得进一步研究.正在进行的纹状体结构和功能的研究,也将有助于对其的认识.
4 结论
采用电刺激方法,对大壁虎中脑运动相关区进行了全面的研究.确定了大壁虎中脑与运动相关脑区的空间分布.通过脑内植入刺激微电极,初步实现了对壁虎左、右转弯等运动行为的诱导,这些研究为人工制导大壁虎的运动提供了有益的参考.
致谢 衷心感谢课题组马光磊和马士杰同学在所有脑刺激实验及脑组织切片中所作的大量工作.
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大脑皮层的主要运动区
大脑皮层的主要运动区 大脑皮层的基本些区域与躯体运动功能有比较密切的关系。 4区和6区是控制躯体运动的运动区。 运动区有下列的功能特征： 具有交叉的性质，即一侧皮层主要支配对侧躯体的肌肉。 头面部肌肉的支配多数是双侧性的， 的；然而面神经支配的下部面肌及舌下神经支配的舌肌却主要受对侧皮层控制。 侧内囊损伤后，产生所谓上运动神经元麻痹时， 面肌及舌肌发生麻痹。②具有精 细的功能定位， 功能代表区的大小与运动的精细复杂程度有关； 手与五指所占的区域几乎与整个下肢所占的区域大小相等。 ③从运动区的上下分布来看， 其 定位安排呈身体的倒影；下肢代表区在顶部（膝关节以下肌肉代表区在皮层内侧面） ，上肢 代表区在中间部，头而部肌肉代表区在底部（头面部代表区内部的安排仍为正立而不倒置） 从运动区的前后分布来看，躯干和肢体近端肌肉的代表区在前部（ 6区），肢体远端肌肉的 代表区在后部（4区），手指、足趾、唇和舌的肌肉代表区在中央沟前缘。对正常人脑进行 局部血流测定时观察到， 足部运动时运动区足部代表区血流增加， 手指运动时手部代表区血 流增加。 8区可引致眼外肌的运动反应，刺激枕叶 18、 19区 此外，在猴与人的大脑皮层， 用电刺激法还 可以找到 4区之前，刺激该区可以引致肢体运 动和发声，反应一般为双侧性。 在大脑皮层运动区的垂直切面上， 可以见到该区细胞和前述的皮层感觉区类似， ，也呈 纵向柱状排列，组成大脑皮层的基本功能单位， 称为运动柱。一个运动柱可控制同一关节的 几块肌肉的活动，而一个肌肉可接受几个运动柱的控制。 右图是人大脑皮层躯体运动代表区功能示意图，请据图回答： （1）用电刺激皮层运动区某一区域，可观察到大脑皮层对躯体运动的调节作用. 那 么接受刺激的是反射弧中的 ⑵图中显示面积大的躯干，在皮层代表区的面积很小，如手与五指在皮层代表 区的面积几乎与整个下肢在皮层代表区的面积相等.说明运动越 ____________ 的器官，其皮层代表区的面积越大。 ⑶从图中可知，除头面部外.皮层代表区的位置与躯体各部分是 ____________ 系。 2008-11-13 09:38 [S 【大中小】【我要纠错】 在灵长类动物，中央前区的 ①对躯体运动的调节支配 蛤这种交叉性质不是绝对的，例如 像咀嚼运动、喉运动及脸上运动的肌肉的支配是双侧性 因此，在一 头面部多数肌肉并不完全麻痹， 但对侧下部 即一定部位皮层的刺激引起一定肌肉的收缩。 运动愈精细而复杂的肌肉， 其代表区也愈大， ③从运动区的上下分布来看， 下肢代表区在顶部 （膝关节以下肌肉代表区在皮层内侧面） 在动物实验中还观察到，电刺激 也可获得较为微弱的眼外肌运动反应。 运动辅助区。该区在皮层内侧面（两半球纵裂的侧
盆底肌肉功能锻炼对轻中度压力性尿失禁康复的 影响
盆底肌肉功能锻炼对轻中度压力性尿失禁康复的影响 摘要】目的：盆底肌肉锻炼对轻中度压力性尿失禁康复治疗效果。资料和方法: 前瞻性对照研究我院妇科门诊64例诊断为轻中度压力性尿失禁患者，随机分为 对照组和研究组，统计分析治疗前后研究组与对照组压力性尿失禁发生次数情况 以及膀胱残余尿的情况。结果:研究组与对照组存在显著性差异（P＜0.05）。结论:盆底肌肉锻炼对轻度压力性尿失禁患者治疗是有效的。 【关键词】压力性尿失禁;盆底肌肉锻炼;康复治疗 【中图分类号】R694【文献标识码】A【文章编号】1008-6455（2010）10-0114- 02 压力性尿失禁是盆底器官功能障碍的一种，治疗方法有手术疗法[1]和非手术 疗法，包括药物治疗、微波物理疗法、电刺激疗法等。1948年Kegel医生首次描 述以锻炼耻骨尾骨肌为主的盆底肌肉锻炼，又称Kegel exercise，即通过自主的、 反复的盆底肌肉群收缩和舒张，增强支持尿道、膀胱、子宫和直肠的盆底肌张力、增加尿道阻力、恢复松弛的盆底肌，以期达到预防和治疗女性轻中度压力性尿失 禁的目的。由于手术治疗存在扭曲或损害了解剖、明显地使阴道缩窄及影响功能、术后阴道的不适和疼痛、易于复发等缺点[1,2]，因此，本文就非手术治疗的盆底 肌肉锻炼对轻度压力性尿失禁的康复治疗进行如下研究。 1资料与方法 1.1一般资料:选择2008年1月至2009年12月在妇科门诊诊断为轻中度压力 性尿失禁的患者64例，年龄28～60(中位数年龄49)岁，均为锦州市市区居民。 将其按来院时间顺序随机分为研究组和对照组各40例，统计分析年龄、产次、 体重指数、文化水平、经济收入未见显著性差异（P＞0.05）。 1.2研究方法:对64例在我院妇科门诊临床及尿动力学诊断为轻度压力性尿失 禁的患者采取前瞻性随机对照研究，该研究获得了辽宁医学院伦理委员会的批准 并得到患者授权。研究过程：先给予安慰剂处置，并告知患者该药对治疗轻度压 力性尿失禁是有效的；研究组除给予安慰剂外，还安排患者前往康复科接受盆底 肌肉锻炼专业指导：在做盆底肌肉锻炼之前先嘱患者作深呼吸(腹式呼吸)数次， 全身处于放松状态，盆底肌肉锻炼的姿势有站立、坐位、卧位等，本研究患者均 选择仰卧位姿势。首先要正确识别所要进行锻炼的盆底肌群，指导患者将食指和 中指放置于阴道内，收缩肛门时，手指周围感觉到有压力包绕,即为正确的肌群收缩。仰卧位时，头下垫一软枕，两足分开与肩等宽，两膝屈曲稍稍抬起，身体放松，收缩肛门、阴道，保持收缩状态。(l)首先吸气时收缩肛门，再收缩阴道、尿道，此时有一种盆底肌向上提起的感觉；(2)在肛门、阴道、尿道收缩时，大腿部、腹部等盆底肌以外的肌肉保持放松；(3)保持收缩状态3～5s以后缓慢放松间隔 5～10s。于确诊当天开始试行，随着天数的增加，逐渐增加锻炼的次数，延长收 缩持续时间达每次8～10s，10～15min/次，2～3次/d，4周为一疗程。 1.3评价方法:所有患者自确诊后每疗程结束后来我院妇科门诊检查一次并做 压力性尿失禁，连续随访12周。随访治疗4周后、8周后、12周后压力性尿失 禁的治愈率、有效率和无效率以及残余尿量测定等。疗效评判标准：根据排尿日 记中每4周压力性尿失禁发生次数减少的百分比进行判断。治愈：压力性尿失禁 发生次数减少100% ；显效：压力性尿失禁发生次数减少 75% ；有效：压力性尿 失禁发生次数减少 50% ；无效：压力性尿失禁发生次数减少少于 50% 。起效包括治愈、显效和有效。主要观察指标：压力性尿失禁发生的次数和残余尿量测定。
体育学院运动生理学考试必考试题
运动生理学复习资料（必考） 1、简要说明血液的生理功能。 答：血液的生理功能有：⑴血液的运输功能，血液能够携带机体所需要的氧、蛋白质、糖、脂肪酸、维生素、水、电解质等，把它们运送到全身各部分的组织细胞，把体内产生的代谢产物CO2、尿素、肌酐等运送到肺、肾、皮肤和肠道等排出；⑵能够保持血液酸碱平衡，血液中有抗酸和抗碱的缓冲对，能对酸、碱物质进行中和，保持pH相对稳定；⑶能够调节体温，血液能大量吸收体内产生的热量，并运送到体表散发；⑷有防御和保护功能，血浆中有多种免疫物质，白细胞能对抗或消灭外来的细菌和毒素，血小板能防止损伤部位继续出血，对人体有保护作用。 2、试述肾的泌尿过程。 答：肾的泌尿过程比较复杂，它是在肾单位和集合管中进行的，包括肾小球的滤过、肾小管和集合管的重吸收、肾小管和集合管的分泌与排泄三个过程。 ⑴肾小球的滤过：循环血液流过肾小球毛细血管网时，除红细胞和大分子是的蛋白质外，血浆中的水和小分子溶质，包括少量较小分子量的血浆蛋白，都可滤入事囊腔内而形成滤液； ⑵肾小管和集合管的重吸收：滤液在流经肾小管和集合管时，99%的水被重吸收，葡萄糖全部被重吸收，电解质也大部分被重吸收，尿素等代谢尾产物仅小部分被重吸收或完全不被重吸收；⑶肾小管和集合管的分泌与排泄：分泌是指管腔上皮细胞通过新陈代谢，将所产生的物质分泌到小管液的过程；排泄是指小管上皮细胞将血液中的某些物质直接排入小管液中的过程。 总之，肾小球滤过生成的滤液，经过重吸收和分泌与排泄处理后，就成了终尿，并排出体外。 3、为什么说运动技能形成是建立复杂的、连锁的、本体感受性的运动条件反射？ 答：运动技能的形成与建立一般的条件反射不同，它是在本能和一般简单的运动条件反射的基础上，建立起来的更复杂的运动条件反射。 ⑴参与形成运动条件反射活动的中枢是由许多个中枢，有视觉、听觉、皮肤感觉、内脏活动中枢与运动中枢联合进行的；⑵所有的运动技能都是成套的动作，动作之间有如连续的链条，前一个动作的结束是后一个动作的开始的刺激信号，使整套动作技能形成一连串的链锁性的运动条件反射；⑶在形成运动条件反射过程中，肌肉的传入冲动起着重要作用，这是条件刺激强化的因素，没有这种传入冲动条件刺激得不到强化，运动条件反射就不能形成。所以形成运动条件反射是建立复杂的、连锁的、本体感受性的运动条件反射。
运动生理学真题答案
名词解释： 1、兴奋—收缩偶联：通常把以肌细胞膜的电变化为特征的兴奋过程和以肌丝滑行为基础的收缩过程之 间的中介过程称为兴奋收缩偶联。09、11 2、乳酸矛盾现象：高原服习后大肌肉群训练时最大血乳酸浓度减少的现象。 09、10、11、12 3、运动单位：一个人运动神经元和受其支配的肌纤维所组成的最基本的肌肉收缩单位称为运动单位。 09 4、阈刺激：引起组织兴奋的最小刺激强度，称为阈刺激。09、11 5、超量补偿：训练课后若安排有足够的恢复时间，在机体结构和机能重建完成后，运动中所消耗的能 量等物质以及所降低的身体机能不仅能得以恢复，而且会超过原有水平，这种现象称做“超量补偿或“超量恢复。 07、09、10、11 6、减压反射:当动脉血压升高时，颈动脉窦和主动脉弓压力感受器可产生兴奋，通过中枢调节动脉血压，使心脏的活动不致于过强，血管外周阻力不致过高，从而使动脉血压保持在较低的水平上，因此这种压力感受性反射又称为减压反射。09 7、心力储备：心输出量随即体代谢需要而增长的能力，称为汞功能储备或心力储备。09 8、身体素质：把人体在肌肉活动中表现出的力量、速度、耐力、灵敏及柔韧等机能能力统称为身体素 质。09 9、运动后过量氧耗：运动后恢复期处于高水平代谢的机体恢复到安静水平消耗的氧量称为运动后过量 氧耗。09、10、11 10、极点：在进行剧烈运动开始阶段，由于内脏器官的活动满足不了运动器官的需要，往往产生一 种非常难受的感觉，如呼吸困难，胸闷，肌肉酸软无力，动作迟缓不协调，心率剧增，精神低落，实在不想继续运动下去，这种机能状态称为“极点”。09、10、11、12 11、青春性高血压：儿童少年从青春期开始到性成熟时期，由于性腺与甲状腺分泌旺盛，同时血管发育落后于心脏，引起血压升高，称为青春期高血压。07、10、11 12、窦性心率：特殊传导原统中以窦房结的自律细胞且律性最高，为正常心脏活动的起博点，以窦房结为起搏点的心脏活动称为窦性心率。10 13、运动技能：运动技能是指人们在运动中掌握和有效地完成专门动作的能力。10 14、射血分数：每博输出量占心室舒张末期的容积百分比。10、11、12 15、最大摄氧量：指在人体进行有大量肌肉群参加的长时间剧烈运动中，当心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人极限水平时，单位时间内机体所设取得氧量也称最大吸氧量；最大耗氧量。10、11、12 16、通气/血流比值：通气/血流比值是指每分钟肺泡通气量和每分钟肺毛细血管血流量之间的比值。（Va/Qc）10 17、氧脉搏：心脏每次搏动输出的血量所摄取的氧量，称为氧脉搏。11（可以用每分摄氧量除以每分心
大脑皮层的主要运动区
大脑皮层的主要运动区 2008-11-13 09:38 【大中小】【我要纠错】 大脑皮层的基本些区域与躯体运动功能有比较密切的关系。在灵长类动物，中央前区的4区和6区是控制躯体运动的运动区。运动区有下列的功能特征：①对躯体运动的调节支配具有交叉的性质，即一侧皮层主要支配对侧躯体的肌肉。蛤这种交叉性质不是绝对的，例如头面部肌肉的支配多数是双侧性的，像咀嚼运动、喉运动及脸上运动的肌肉的支配是双侧性的；然而面神经支配的下部面肌及舌下神经支配的舌肌却主要受对侧皮层控制。因此，在一侧内囊损伤后，产生所谓上运动神经元麻痹时，头面部多数肌肉并不完全麻痹，但对侧下部面肌及舌肌发生麻痹。②具有精细的功能定位，即一定部位皮层的刺激引起一定肌肉的收缩。功能代表区的大小与运动的精细复杂程度有关；运动愈精细而复杂的肌肉，其代表区也愈大，手与五指所占的区域几乎与整个下肢所占的区域大小相等。③从运动区的上下分布来看，其定位安排呈身体的倒影；下肢代表区在顶部（膝关节以下肌肉代表区在皮层内侧面），上肢代表区在中间部，头而部肌肉代表区在底部（头面部代表区内部的安排仍为正立而不倒置）。从运动区的前后分布来看，躯干和肢体近端肌肉的代表区在前部（6区），肢体远端肌肉的代表区在后部（4区），手指、足趾、唇和舌的肌肉代表区在中央沟前缘。对正常人脑进行局部血流测定时观察到，足部运动时运动区足部代表区血流增加，手指运动时手部代表区血 流增加。 在动物实验中还观察到，电刺激8区可引致眼外肌的运动反应，刺激枕叶18、19区也可获得较为微弱的眼外肌运动反应。此外，在猴与人的大脑皮层，用电刺激法还可以找到运动辅助区。该区在皮层内侧面（两半球纵裂的侧壁）4区之前，刺激该区可以引致肢体运 动和发声，反应一般为双侧性。 在大脑皮层运动区的垂直切面上，可以见到该区细胞和前述的皮层感觉区类似，，也呈纵向柱状排列，组成大脑皮层的基本功能单位，称为运动柱。一个运动柱可控制同一关节的几块肌肉的活动，而一个肌肉可接受几个运动柱的控制。 右图是人大脑皮层躯体运动代表区功能示意图，请据图回答： (l)用电刺激皮层运动区某一区域，可观察到大脑皮层对躯体运动的调节作用．那么接受刺激的是反射弧中的______________________。 (2)图中显示面积大的躯干，在皮层代表区的面积很小，如手与五指在皮层代表区的面积几乎与整个下肢在皮层代表区的面积相等．说明运动越_____________的器官，其皮层代表区的面积越大。 (3)从图中可知，除头面部外．皮层代表区的位置与躯体各部分是_________关系。（4）若刺激兔右侧大脑皮层的____________，可见其左侧肢体运动．说明此区域对肢体运动的调节具有_________支配的特征。 本网页仅含此试题的一部分内容，若要查阅此试题的答案和解析请点查阅试题链接。
产妇产后盆底肌功能锻炼调查问卷(改)
产妇产后盆底肌功能锻炼调查问卷 您好： 我们是首都医科大学护理学院09级学生，我们正在进行一个关于产妇盆底肌功能锻炼的调查研究。我们特邀您参与我们的调查研究，您填写的这份问卷能够帮助我们了解目前产妇对于盆底肌功能锻炼的认知及掌握情况,使我们能更好地对产妇进行产后恢复指导，为产妇提供更加完善的护理服务。填写这份问卷只需要10-20分钟，请您填写出您心中的理想答案。本次调查采取不记名方式，您的答案与隐私我们将会严格保密。 首都医科大学09级护理本科班3-1组 （请在横线上填写数字或汉字，在您认为合适的序号前画“√”） 一、一般资料 1.年龄：_______ 2.民族：_______ 3.身高_______cm 体重_______kg 孕前体重_______kg 分娩时体重__ ___kg 4.婚姻状况：①已婚②未婚③离异④丧偶 5.您的文化程度是： ①初中及以下②中专及高中③大专及大学④硕士及以上 6.您从事的工作： ①公务员②教师③IT从业人员④金融行业从业人员⑤医疗从业人员 ⑥服务行业从业人员⑦化工类行业从业人员⑧其他_______ 7.您目前的家庭结构是 ①自己独居②与丈夫共同居住③与父母共同居住④与丈夫及父母共同居住 ⑤其他 8.生育情况：怀孕次数_______次分娩次数______次分娩时孕周是_______周 胎儿出生时的体重_______kg 9.本次分娩方式①自然分娩②产钳助产③胎头吸引④剖宫产
10.您的分娩时是否进行会阴侧切①是②否 二、认知 1.是否听说过盆底功能障碍性疾病? ①是②否 2.是否知道妊娠可造成盆底功能障碍性疾病,如尿失禁、子宫脱垂、性功能障碍等? ①是②否 3.是否知道经阴道分娩可造成盆底功能障碍性疾病,如尿失禁、子宫脱垂、性功能障碍等? ①是②否 4.您是否听说过产后盆底肌功能锻炼这一概念？①是②否 若选①是，请选择： 您通过何种途径 ．．得知产后盆底肌功能锻炼这一概念？（可多选）①护士健康宣教②产 前培训班③长辈或朋友④媒体途径（书刊报纸、电视、互联网等）⑤其他_______ 5.您认为什么是盆底肌功能锻炼？ ①蹲起运动②自主收缩肛门的运动③自主收缩臀部肌肉④自主收缩大腿、腹部肌肉 6.您认为进行盆底肌功能锻炼的意义 ．．在于（可多选）： ①有利于产后体型的恢复②预防尿失禁的发生③预防子宫、阴道、膀胱脱垂 ④有利于改善性生活质量⑤有利于产后子宫、阴道的恢复 7.您认为在进行盆底肌功能锻炼之前 ．．应先进行： ①清洁会阴及肛门部②做热身运动③小便④进食⑤停止一切治疗 8.您认为产后多久可以开始 ．．进行盆底肌功能锻炼： ①产后24小时内②产后1~7天③产后2~3周④产后4~5周⑤产后6周及以后 9.您认为进行盆底肌肉锻炼最短 ．．的疗程至少应为： ①＜3天②4~7天③1~3周④4~6周⑤7~9周⑥＞9周 10.您认为在初学 ．．进行盆底肌功能锻炼时应采取的姿势为： ①蹲坐位②仰卧平躺③俯卧位④仰卧屈膝双腿并拢 ⑤仰卧屈膝双腿分开⑥自由体位，可变换 11.您认为每日进行盆底肌功能锻炼的合适强度应为： ①收缩持续时间每次1 ～ 3 s，每日锻炼1 ～ 2 次，每次15 ～ 20 min ②收缩持续时间每次3 ～ 5s，每日锻炼2 ～ 3 次，每次15 ～ 20 min ③收缩持续时间每次10 ～ 15s，每日锻炼1 ～ 2 次，每次5 ～10 min
(功能性)电刺激
《低频电疗法》 见：南登崑主编.实用物理治疗手册.北京.人民军医出版社，2001，316-363 医学上把频率1000Hz以下的脉冲电流称作低频电流，或低频脉冲电流。应用低频脉冲电流来治疗疾病的方法称为低频电疗法。低频电流的特点是：①均为低频小电流，电解作用较直流电弱，有些电流无明显的电解作用；②对感觉神经和运动神经都有强的刺激作用；③无明显热作用。 低频脉冲电流在医学领域的应用已有一百多年的历史。但最早用“电”来治病要追溯到公元前420年的古希腊医生希波克拉底（Hippocrates）和公元前46年的古罗马医生Scribonius Largus，他们分别将一种放电的鱼（torpedo fish）给病人食用或放在病人患处来治疗头痛和痛风。1700年Dureney开始了用电流刺激蛙肌肉的生理实验。1831年法拉第（Michael Faraday）发明了感应电装置后，低频脉冲电流常用于治疗头痛、瘫痪、肾结石、坐骨神经痛，甚至心绞痛。19世纪后期和20世纪初是“电疗的黄金时代”，电生理学研究不断深入，多种低中频电疗法得到发明并广泛应用于临床。首先是被称为“电疗之父”的D.B.Duchenne 出版了基于电疗的电生理学著作，第一次描述肌肉运动点。然后，1909年法国人Louis Lapicque最早使用“基强度（rheobase）”和“时值（chronaxie）”二词（直到今天仍在沿用）。1916年Adrian首次描述了正常肌肉和病肌的强度—时间曲线。1950年间动电疗法问世。但在随后的本世纪中期，由于生物化学、药理学的进展，电疗一度被临床医生冷落。直到1965年Melzack和Wall提出闸门控制学说和70年代对阿片肽（内原性吗啡样物质）的研究，电疗才又重新受到重视。60年代，高压脉冲电流和电子生物反馈技术开始应用。1968年我国晶体管低频脉冲电针机研制成功，使电针迅速在全国推广普及，并用于针刺麻醉上。同年，Shealy等根据闸门控制学说推出脊髓电刺激疗法，以后相继开展了中枢性电刺激（大脑导水管周围灰质、丘脑、尾核、脑垂体埋入电极刺激法）的研究。70年代，Long和Shealy发明了TENS疗法，功能性电刺激和音乐电疗也在同期开始应用。80年代以来，随着大规模集成电路和计算机技术的应用，又开发了很多功能先进、体积小巧、使用方便的电疗设备，在功能性电刺激、肌电生物反馈及镇痛的研究和应用上取得了很大的进展，使得电疗尤其是低频脉冲电疗在临床上得到了更加广泛的应用。 第一节概述 一、低频电流的分类及各参数的意义 ㈠低频电流的分类 1.按波型：有三角波、方波、梯形波、正弦波、阶梯波、指数波等。 2.按有无调制：分为调制型和非调制型。 脉冲电流可以被调制，如图3-1-2。常见的调制方式有：波幅调制、相位调制、波宽调制、频率调制。还有一种较少见的浪涌调制（surge）或称为斜面调制（ramp），其原理见图3-1-3。可以用几种方式同时调制一个脉冲电流。 有两个概念与调制有关：列（train）和群（burst），在后面将会用到。一列脉冲波是未
运动生理学作业试题答案 (1)
1.运动生理学的主要研究任务是什么？ 在对人体生命活动规律有了基本认识的基础上，揭示体育运动对人体机能影响的规律及机理，阐明运动训练、体育教学和运动健身过程中的生理学原理， 指导不同年龄、性别和训练程度的人群进行科学的运动训练，以达到提高竞技运动水平、增强全民体质、延缓衰老、提高工作效率和生活质量的目的。 2.解释课堂上讲授的生命基本特征。 新陈代谢：是生物体自我更新的最基本的生命活动过程。 兴奋性：可以感受刺激，产生兴奋的特性。（能力） 适应性：生物体在客观环境的长期作用下可以逐渐形成一种与环境相适应的、适合自身生存的反应模式。这种能力称为适应性 应激性，生殖 3.什么是神经调节？什么是体液调节？它们有什么不同？ 神经调节是指在神经活动的直接参与下所实现的生理机能调节过程。(神经系统完成) 体液调节是指人体血液和其他体液中的某些化学物质（如激素）以及某些组织细胞所产生的某些化学物质或代谢产物，可借助于血液循环的运输，到达全身或某一器官和组织，从而引起某些特殊的生理过程。 神经调节的一般特点是比较迅速而精确，体液调节的一般特点是比较缓慢持久而弥散，两者相互配合使生理功能调节更趋于完善。 4.什么是生物节律？如何分类？ 生物体的各种生理功能活动会按一定的时间顺序发生周期性变化，这种生理机能活动的周期性变化称为生物的时间结构，或称为生物节律。 可按其发生的频率高低分为三大类：近似昼夜节律、亚日节律、超日节律。 近似昼夜节律：指24小时±4小时区间的生物节律如体温变化，激素浓度变化。 超日节律：指周期小于20小时的生物节律。如心率、呼吸等节律。 亚日节律：指周期大于28小时的生物节律。如女性月经周期等。又可分为近似周、月、年节律。 作业2 1.感受器、感受器官的概念。 感受器——是指分布在体表或组织内部一些专门感受机体内、外环境改变的结构或装置。如：视锥细胞 感受器官——是指感受器与其附属装置共体构成的器官。如：眼、耳 其感受器位于颞骨岩部迷路内，由椭圆囊、球囊和三个半规管构成。 其适宜刺激是耳石的重力及直线正负加减速运动。当头部位置改变，重力对耳石的作用方向改变，耳石膜与毛细胞之间的空间位置发生改变，使毛细胞兴奋，引起有关肌肉紧张变化，同时产生头部空间位置改变的感觉。 2.什么是位觉？位觉的感受器是什么？位于哪里？它们的适宜刺激是什么？ 概念：身体进行各种变速运动（包括直线加速度运动和角加速运动）时引起的前庭器官中的位觉感受器兴奋并产生的感觉，称为位觉（或前庭感觉）。 3.解释前庭反射与前庭稳定性。 前庭反应是指前庭感受器受到刺激产生兴奋后，除引起一定位置觉改变外，还引起骨骼肌紧张性改变、眼震颤及植物性功能改变。如眩晕、恶、呕吐和各种姿势反射等，这些改变统称为前庭反射。 刺激前庭感受器而引起机体各种前庭反应的程度，称为前庭功能稳定性。 体育锻炼有助于提高前庭功能的稳定性。
大脑皮层几个主要的语言区及其语言功能
大脑皮层几个主要的语言区及其语言功能. (2009-11-29 18:28:54) 标签： 杂谈 在语言加工的中枢机制中有几个批层是语言的主要区域:其中起主要作用的有左半球额叶的布洛卡区.颞上回的威尔泥克区和顶一枕叶的角回等.研究这些脑区病变或者损毁造成的语言功能异常,在一定程度上可以说明语言活动的大脑机制. (一)布络卡区. 19世纪60年代,法国医生布洛卡从身体右侧瘫痪,并且患有严重的失语证病人的尸体解剖中发现,病人左额叶部位的组织有严重的病变.根据这个情况他推测语言运动应该定位在第三额回后部.靠近大脑外侧裂处的一个小区.这个脑区就被命名为布洛卡区. 布落卡区病变引起的失语症通常称为运动性失语症或者表达性失语症.患有这种失语症的病人,阅读.理解和书写都不受影响.他知道自己想说什么,但是发音困难,说话缓慢而费力.由于病人的发音器官完整无损,功能正常,因此,语言运动功能的障碍是由布洛卡区(语言运动中枢)的损伤引起的.有人认为,布洛卡区能产生祥细而协调的发音程序,这种程序被送到相邻的运动皮层的颜面区,从而激活嘴.咽.舌.唇和其他与语言动作有关的肌肉.1983年鲁利亚发现,如果布洛卡区受到毁损,就会导致发音程序的破坏,进而产生语言发音的障碍. 在布洛啊区发生病变的情况下,有些病人不能使用代词.连词,不能处理动词的变化,不能使用复杂的句法结构,他们的话语是一种吞吞吐吐的.电报式的语言.布洛卡区损伤还可能出现词语反复现象,这种病理惰性说明了语言调节机制的破坏. 近年来的研究还发现,布洛卡区损伤的病人不仅产生语言运动障碍,而且语言的理解也受到一定程度的损害. (二)威尔尼克区
运动生理学试题
绪论 一、判断 1.运动生理学时研究人体机能活动变化规律的学科。错 2.任何组织都是具有兴奋性。错 3.人体对运动的适应性变化时运动训练的生理学基础。对 4.新陈代谢是生命的本质，它是机体组织之间不断进行物质交换和能量转移的过程。错 5.神经调节是机体最主要的调节方式，这是通过条件反射活动来实现的。错 二、选择题 1.运动生理学是（人体生理学）的一个分支。 2.运动生理学是研究人体对运动的（反应和适应）。 3.运动生理学的研究方法，主要是通过（人体实验和动物实验）来观察分析各种机能活动变化的规律。 4.任何组织对刺激发生的最基本反应是（物质代谢改变）。 5.神经调节的特点是（迅速）而（精确）的，体液调节的特点是（缓慢）而（广泛）的。 6.负反馈可使控制部分的活动（减弱），正反馈可使控制部分的活动（加强）。 7.组织对刺激反应的表现形式是（兴奋和抑制）。 8人体机体的机能调节主要由（神经调节和体液调节）来完成。 三、概念题 1.运动生理学：是研究人体在体育运动的影响下机能活动变化规律的科学。 2.新陈代谢：生物体与外界环境之间的物质和能量交换以及生物体内物质和能量的转变过程叫做新陈代谢。新陈代谢是生物体内全部有序化学变化的总称。 3.刺激：能引起活组织或机体发生反应的内、外环境变化。 4.应激性：机体和一切组织对周围环境条件的变化有发生反应的能力，这种能力和特性叫做应激性。 5.兴奋：是指组织细胞接受刺激产生动作电位的过程。 6.兴奋性：是指组织细胞接受刺激具有产生动作电位的特性。 7.适应性：生物体在环境变化中，以适当的反应保持自身的生存，克服可因这种变化造成危害的特性。 8.神经调节：特点是迅速而而精确；体液调节的特点胜似缓慢而广泛，作用持久。 9.体液调节：机体的某些细胞产生某些特殊的化学物质，包括各种内分泌腺所分泌的激素，通过细胞外液货借助于血液循环被送到一定器官和组织，以引起特有的反应，并以此调节着人体的新陈代谢，生长发育，生殖以及肌肉活动的适应等重要机能。 10.正反馈：从受控部分发出的反馈信息促进与加强控制部分的活动，称为正反馈。 11.负反馈：从受控部分发出的反馈信息减弱控制部分的活动，称为负反馈。 12.人体的基本生理特征：新陈代谢、兴奋性、应激性、适应性。 四、简答题 1.机体的基本特征是什么？ 答：机体的基本生理特征主要指新陈代谢，应激性，兴奋性和适应性。 五、问答题 1.为什么要学习运动生理学？ 答：运动生理学是研究人体在体育运动的影响下机能活动变化规律的科学，它是体育科学的一门基础理论学科。通过学习，在正确认识人体机能活动基本规律的基础上，可掌握体育运动队人体机能发展变化的影响，体育教学训练过程中的生理学原来以及不同年龄、性别、运动项目，不同训练水平运动员的生理特点，从而能科学地组织体育教学，指导体育锻炼和运动训练，更好地为体育实践服务。 第一章肌肉收缩 2.肌原纤维最基本的结构肌小节。对 3.在肌小结中肌肉收缩时明带和暗带在变化。对 5.肌肉不是一个弹性体而是粘弹性体。对 8.利用时越长组织的兴奋性越低。对
2018年自考运动生理学试题及答案
2018年自考运动生理学试题及答案 一. 名词解释 1运动生理学 2新陈代谢 3运动单位 4疲劳 5兴奋 6膜电位 7动作电位 8体液 9人体内环境 10红细胞比容 一. 填空 1.可兴奋组织包括( )( )( )。 2.肌肉具有( )和( )生理等特性。 3.引起兴奋的刺激条件有：( )，( )和( )。 4.单收缩包括三个时期：( )，( )和( )。 5.慢肌属于( )型肌纤维，收缩( )能( );快肌属于( )型肌纤维，收缩( )，但易( )。 6 较大强度运动时()纤维首先被动员。 7.要使组织兴奋，刺激必须达到一定( )。 8.体液由于存在部位不同，分为( )和( )。
9.血液总量约占人体体重的( )。 10.血液的有形成分包括( )，( )和( )。 11.血液的渗透压分为( )和( )。 12.正常人血红蛋白值男子为( );女子为( )。 三.是非判断 1.阈刺激小，表示组织的兴奋性高;相反，则低。( ) 2.无论刺激强度多大，要引起组织兴奋，必须有足够的作用时间。( ) 3.神经肌肉接点可以认为是突触的一种，可将冲动由神经传递给肌肉。( ) 4.在正常机体中，骨骼肌的收缩以单收缩形式为多见。( ) 5.有髓鞘神经纤维传导速度快，是因为有郎化结使兴奋呈跳跃传导的原故。() 6.ATP是肌肉收缩的直接能量来源。() 7.血液属于细胞外液。( ) 8.粘滞性对于血液流动速度和血压都有影响。( ) 9.血浆胶体渗透压比晶体渗透压大。( ) 11.内环境的稳定是指血液理化因素的恒定。( ) 12.血液是属于结缔组织的一种。( ) 四选择题 1.粗微丝由()构成，细微丝主要由()构成。 A肌凝蛋白B肌纤蛋白C肌质蛋白
盆底神经肌肉电刺激改善薄型子宫内膜患者子宫内膜厚度及血流灌注分析
盆底神经肌肉电刺激改善薄型子宫内膜患者子宫内膜厚度及血流灌注分析 发表时间：2017-12-04T16:55:21.993Z 来源：《心理医生》2017年29期作者：石冬梅杨芳汪宏玲 [导读] 受精卵是否可以顺利的着床，和血液供应与子宫内膜的厚度息息相关，并且子宫内膜的因素会导致妊娠受到直接影响。（银川市妇幼保健院宁夏银川 750004） 【摘要】目的：分析盆底神经的肌肉电刺激对于薄型子宫内膜的患者血流灌注与子宫内膜厚度改善情况。方法：选在我院治疗的薄型子宫内膜的患者30例，依据治疗方式不同分成研究组与参照组，每一组15例，观察治疗有效性。结果：治疗后研究组患者RI的改变量、子宫内膜的增加幅度与参照组相比，数值明显比参照组大，P＜0.05。结论：盆底神经的肌肉电刺激能够有效改善薄型子宫内膜的患者血流灌注与子宫内膜厚度，值得应用。 【关键词】盆底神经肌肉;电刺激;薄型子宫内膜;血流灌注 【中图分类号】R711 【文献标识码】A 【文章编号】1007-8231（2017）29-0124-02 受精卵是否可以顺利的着床，和血液供应与子宫内膜的厚度息息相关，并且子宫内膜的因素会导致妊娠受到直接影响。而子宫内膜的微环境血流灌注的情况和内膜厚度相关，如果内膜血流的灌注不足，会使得子宫环境变差，继而形成薄型子宫内膜。因此，临床研究重点是提升子宫内膜的血流灌注，对子宫内膜的容受性进行改善，改善子宫内膜厚度，提高胚胎着床成功率。本次探究了盆底神经的肌肉电刺激对于薄型子宫内膜的患者血流灌注与子宫内膜厚度改善情况，现把本次研究进行以下的总结。 1.研究资料和治疗方法 1.1 研究的资料 选2016年06月份到2017年06月份在我院治疗的薄型子宫内膜的患者30例，依据治疗方式不同分成研究组与参照组，每一组15例，参照组采取戊酸雌二醇进行治疗，研究组在参照组治疗的基础上加用盆底神经肌肉的电刺激治疗。在参照组中年龄最小和年龄最大的患者分别是23岁与41岁，年龄的均值是（29±2.18）岁。在研究组中年龄最小和年龄最大的患者分别是22岁与41岁，年龄的均值是（28±2.26）岁。两组患者中各项基础资料经过对比以后缺乏显著的差异，P＞0.05，可比较。 1.2 治疗的方法 参照组采取戊酸雌二醇进行治疗，在辅助生殖技术-冻融胚胎移植周期中应用于薄型子宫内膜（＜7mm）患者中，采用经典激素替代治疗，月经第三天开始加服戊酸雌二醇片3mg,一日两次，共计15天。第16天时彩超对子宫内膜的血流阻力指数/RI与子宫内膜的厚度进行密切监测。 研究组在参照组治疗的基础上加用盆底神经肌肉的电刺激治疗，戊酸雌二醇用法用量和参照组一样。同时在月经结束以后第三天起，隔天一次实施盆底神经肌肉的电刺激，一次电刺激的时间是30分钟。治疗方式为：医务人员取患者仰卧位，在患者的阴道中插入无菌探头，在盆腔中心位置贴上电极片，连接PHENIX-USB 4神经肌肉的电刺激治疗仪器。对治疗仪的参数进行调整，频率是40Hz、脉宽为250s、电流强度在10～50mA之间，按照患者自身情况进行调整。治疗的时间如下：由月经第八条开始一直到LH峰日，一天一次，一次的时间是30分钟。第16天时，需要通过彩超对子宫内膜的血流阻力指数/RI与子宫内膜的厚度进行密切监测。 1.3 评估的标准 通过超声专科医师采取日本Alokal400的超声诊断仪检查，对阴道探头的频率进行调整，频率是5.0MHz。在阴道的穹隆部放入探头，然后进行超声的诊断，对子宫内膜的厚度进行测量，同时经脉冲多普勒来显示患者子宫内膜区域的血流信号相对明显位置频谱，超声诊断仪可以获取子宫内膜血流的RI，测定3～5个心动的周期，测量两次，取一个平均值。 1.4 数据统计 把本次所研究得到数据全部都记录于一个表格之中，构建相应的数据库，于SPSS 20.0统计软件中实施计数资料的处理与计量资料处理。应用（x-±s）表示计量资料，经t进行检验，如果所得数据进行对比以后，有明显的差异，使用P＜0.05来表示，即存在统计的意义。 2.结果 两组患者不孕的时间、子宫内膜的厚度经过对比以后，数值比较接近，P＞0.05；治疗后研究组患者RI的改变量、子宫内膜的增加幅度与参照组相比，数值明显比参照组大，组间对比显示有明显的差异，P＜0.05，见表1。 3.讨论 在临床上，胚胎着床成功和胚胎质量、子宫内膜容受性有着直接关系，而良好子宫内膜的血流灌注能够提高子宫内膜的容受性，对胚胎成功着床有着重要作用[1]。因此，如何提升薄型子宫的内膜患者妊娠率，一直都是临床研究重点，相关研究显示，雌孕激素为内膜生长原动力，在治疗薄型子宫内膜的患者后，能够得到一定程度的改善，尤其配合盆底神经的肌肉电刺激效果比较显著[2]。在临床上，神经肌肉电刺激在对压力性尿失禁（SUI）、盆腔疼痛以及薄型子宫内膜的患者治疗方面，有较好的效果。通常电刺激治疗主要是把电极片贴在皮肤上及组织粘膜，然后对肌肉进行电刺激，使用电力脉冲信号得知肌肉的收缩情况，以提高临床治疗的效果[3]。本次研究中显示，治疗后研究组患者RI的改变量、子宫内膜的增加幅度与参照组相比，数值明显比参照组大，组间对比显示有明显的差异，P＜0.05。综上，盆底神经的肌肉电刺激能够有效改善薄型子宫内膜的患者血流灌注与子宫内膜厚度，可推广。 【参考文献】 [1]范祎,黄柳,范瑾.盆底仿生物电刺激治疗薄型子宫内膜的临床研究[J].中国妇幼保健,2016,31(10):2215-2216.
大脑皮层运动区功能定位和去大脑僵直
实验5 大脑皮层运动区功能定位和去大脑僵直 【目的】了解大脑皮层不同部位对骨骼肌运动的调节作用，观察去大脑僵直，了解脑干在调节肌紧张中的作用。 【原理】用电刺激家兔大脑皮层不同部位的方法观察皮层运动区不同部位，对特定骨骼肌或肌群能引起的收缩的效应。在动物中脑的上、下丘之间横断脑干，则中枢神经系统抑制伸肌的紧张作用减弱，而易化作用就相对加强。动物表现为四肢僵直，头尾角弓反张的去大脑僵直现象。 【对象】兔等哺乳类 【器材与药品】手术器械一套、颅骨钻、咬骨钳、电子刺激器、银丝电极、兔解剖台、脱脂棉、纱布、骨腊、0.9%生理盐水、20％氨基甲酸已酯溶液、烧杯。【内容】 1．麻醉，兔称重，用20％氨基甲酸已酯溶液以5ml·kg-1，从兔耳缘静脉注入。待麻醉后，让兔俯卧并固定于解剖台上。 2．剪掉颅顶上的毛，沿头部正中线，由两眉间至头后部切开皮肤。用刀柄紧贴头骨剥离颞肌，把头皮和肌肉翻至颧弓下，暴露额骨和顶骨。 3．用颅骨钻在顶骨一侧钻孔开颅，并用咬骨钳逐渐将孔扩大，尽量暴露大脑半球的后部。若有出血，可用纱布吸去血液后迅速用骨腊涂抹止血。在接近头骨中线和枕骨时，注意不要伤及矢状窦，以免大出血。 4．将一侧头骨打开后，用薄而钝的刀柄伸入失状窦与头骨内壁之间，将失状窦与头骨内壁附着处小心分离；待分开后，再用咬骨钳向侧头骨扩大开口，充分暴露大脑。 5．用针在矢状窦的前、后各穿一条线并结扎；提起脑膜用眼科剪作十字型切开，将脑膜向四周翻开，暴露脑组织。 6．在裸露的大脑皮层处，用浸有生理盐水的温热纱布覆盖或滴几滴石蜡油，以防止干燥。松解兔的头部和四肢。 7．用适宜强度的连续脉冲电刺激大脑皮层的不同部位，观察肌肉运动反应，并要作详细记录。刺激参数：波宽0.1~0.2ms、电位10~20v、频率20~100Hz、
产后盆底肌训练
产后盆底肌训练—终生受益的选择 撰文/张睿（上海交通大学附属第六人民医院妇产科） 妊娠和分娩是每个女性人生的必经历程，随着社会文明程度和生活质量的提高，女性更多关注的是自己身心的完整性。虽然，产后对孩子的哺育投入了大量的精力，但是，作为母亲，尤其是很多年轻的母亲，如何让自己在产后获得高质量的生活，显得更为重要。 女性盆底的作用 女性的盆底由不同类型的肌肉组织和结缔组织排列成向上成弧形的盆状结构，其中主要是肛提肌支持着女性的生殖器官，如子宫、卵巢、输卵管，同时，帮助维持膀胱和直肠处于正常解剖位置，对维持其生理功能具有突出的作用。阴道穿行在盆膈中，阴道的收缩和扩张受到盆底肌群的影响，当分娩造成盆底肌群的部分撕裂或完全断裂后，阴道的主动收缩能力就会严重下降，突出的问题是：女性的性活动能力下降、缺乏快感、尿失禁、便失禁，甚至盆腔器官脱垂，这些便是目前广受妇产科医生关注的盆底功能障碍性疾病（PFD）。 产后为什么要进行盆底训练？ 妊娠中晚期，巨大的子宫向下向后压迫膀胱和直肠，容易导致尿失禁和便秘。
分娩后，尤其是阴道难产、胎儿体重过大、多产等造成盆底肌 群的部分撕裂和损伤。 分娩时阴道的过度扩张，使得阴道括约肌收缩力下降，影响产 后性生活质量。 产后肛门括约肌的损伤，造成便失禁。 什么是盆底肌训练？ 简称盆底训练，指有节律地进行盆底肌群的主动收缩和放松运动，加强盆底肌的力量，提高女性有意识地控制这些肌肉的能力。盆底训练于1948年首次由美国妇科医生Arnold Kegel描述，以锻炼耻骨尾骨肌为主，又称Kegel exercise，是一种主动盆底康复的方法。患者通过自主的、反复的盆底肌群收缩和舒张，增强支持尿道、膀胱、子宫和直肠的盆底肌张力、增加尿道阻力、恢复松弛的盆底肌群，达到预防和治疗女性尿失禁和生殖器官脱垂的目的。 盆底功能训练的方法有哪些？ 凯格尔训练（Kegel exercise） （一）、正确识别盆底肌群 1、将自己的食指和中指放置于阴道内，收缩肛门时，手指周围
运动生理学题库
09运动生理学 一，名解 心力储备基础代谢疲劳进入工作状态最大摄氧量红细胞比容 有氧耐力氧脉搏条件反射最大摄氧量摄血分数等张收缩 乳酸阈超量恢复肺通气量 二．填空 心肌的生理特性有——，——，——和—— 感受器的一般生理特征有——，——。 呼吸过程包括——，——，,—— 尿液的生成过程包括——，——，——三个阶段 运动过程中人体机能变化过程包括——，——，——，——，—— 运动效果评价的“三态”是指——，——，——、 根据摄氧量和需氧量的关系，将稳定状态分为——，—— 疲劳产生的原因有——，——，——，——，—— 红细胞的主要机能有——。—— 牵张反射包括——，—— 运动技能的形成就是建立——，——，——的运动条件反射 反应速度的指标是——。投掷标枪时。器械出手的速度是——速度 内分泌细胞分泌的特异性生物活性物质称为—— 消化与吸收的主要器官是—— 减压反射是一种——反馈调节，它的生理意义在于—— 按照能量代谢的特点，可将耐力分为——，——、 肾脏具有保持——和维持——平衡的作用 气体在血液中的运输形式有——，—— 骨骼肌的生理特性有——，—— 速度素质包括——，——，——、 本体感受器包括——，—— 视调节主要包括——，—— 运动性心脏增大有——增大为主和——增大为主两种 体温升高使氧离曲线——移，PH值升高——移 通常根据——和——关系判断真假两种稳定状态 血浆的渗透压包括——，—— 正常成年人的动脉收缩压为——，舒张压为—— 外呼吸包括——，—— 肾上腺髓质分泌的主要激素有——，—— 支配心脏活动的神经有——，—— 三判断= 前负荷越大，肌肉的初长度越长，故肌肉收缩时产生的力量越大 心肌不发生强直收缩的原因是其绝对不应期特别长 构成人体心脏的所以心肌细胞均具有自动节律性 在长期运动训练的影响下，运动员安静时的心肌收缩力量，每博输出量和心输出量均有所增加 心率可反应运动强度，运动员对运动负荷的适应能力和疲劳程度 血液中血红蛋白含量越高，血液运输氧气的能力就越强
浙江2020年10月自考运动生理学试题及答案解析
浙江省2018年10月高等教育自学考试 运动生理学试题 课程代码：00486 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填 在题干的括号内。每小题2分，共30分) 1.刺激强度低于阈值的刺激，可引起( )。 A.动作电位 B.静息电位 C.局部电位 D.阈电位 2.不同的肌肉收缩方式中，产生肌力最大的是( )。 A.拉长收缩 B.缩短收缩 C.等长收缩 D.单收缩 3.血浆蛋白中，数量最多的蛋白是( )。 A.白蛋白 B.球蛋白 C.纤维蛋白 D.血红蛋白 4.下列各部分中，氧分压最高的是( )。 A.肺泡气 B.静脉血 C.动脉血 D.组织 5.男子最大吸氧量的峰值出现在( )。 A.15-17岁 B.18-20岁 C.20岁之后 D.15岁之前 6.主导整个心脏兴奋和跳动的正常部位是( )。 A.窦房结 B.房室交界 C.房室束 D.浦肯野纤维 7.心肌不产生强直收缩的原因是( )。 A.心肌细胞有自动节律性 B.心肌细胞之间有闰盘 C.心肌细胞有效不应期长 D.心肌细胞不受神经支配 8.最重要、最经济及快速的能源物质是( )。 A.糖 B.脂肪 C.蛋白质 D.维生素 9.对滤液重吸收最多的部位是( )。 A.近球小管 B.髓袢 C.远球小管 D.集合管 10.维持人体生命活动的直接能量来源是( )。 1
A.糖 B.脂肪 C.蛋白质 D.A TP 11.跳水运动中的转体动作，其反射的基础是( )。 A.牵张反射 B.翻正反射 C.旋转运动反射 D.状态反射 12.用引体向上动作训练上肢肌肉力量，该练习是( )。 A.等张练习 B.等长练习 C.等动练习 D.离心练习 13.人体中的绝大部分钙，存在的部位是( )。 A.肌肉 B.肝 C.血液 D.骨骼 14.肾小球滤过膜的通透性比毛细血管壁大( )。 A.10倍 B.15倍 C.20倍 D.25倍 15.比赛前由于兴奋过度进而引起超限抑制，此状态为( )。 A.准备状态 B.起赛热症 C.起赛冷淡 D.非稳定状态 二、判断题(判断下列各题，正确的在题后括号内打“√”，错的打“×”。每小题1分，共 15分) 16.通常情况下，伸肌的时值比屈肌的时值短。( ) 17.动作电位的成因是刺激对膜的去极化作用。( ) 18.神经肌肉接头处，神经末梢保持原有的髓鞘。( ) 19.肌钙蛋白和原肌球蛋白是肌丝中的调节蛋白。( ) 20.快、慢肌之间在收缩速度和力量方面存在明显差异。( ) 21.ABO血型是指红细胞膜上特异性抗原物质的类型。( ) 22.营养物质在消化管的各段中都可以被吸收。( ) 23.头面部感觉冲动投射到大脑皮质呈左右交叉。( ) 24.血红蛋白和一氧化碳的亲合力是氧气的210倍。( ) 25.人体的肌糖原是糖原贮备的最大部分。( ) 26.肾在维持机体内环境的稳态方面起重要作用。( ) 27.视觉冲动传到大脑的过程中是左右交叉的。( ) 28.中间神经元在脊髓组成中属于白质部分。( ) 29.激素在对组织细胞的作用中，仅仅起化学信使作用。( ) 30.强度是指单位时间内所做的功，即功率。( ) 2