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跑步运动强度控制方法及其实验验证
目的 在现有跑步机运动强度的控制方法中,多数采用闭环系统,控制系统设计复杂,成本高,且需要实时监测心率,增加了控制的复杂性.为解决控制系统复杂及成本高的问题,提出一种基于跑步机的运动处方强度的开环控制方法,并通过实验验证该控制方案的准确性.方法 首先获取训练者基本生理信息和健康与慢病问卷调查结果,测试其运动运动心肺耐力,确定靶心率区间;然后根据强度与心率的线性关系,获取运动强度控制方案;其后根据运动强度与速度、坡度的关系,获取合理的速度和坡度,并通过电脑程序控制动力电机的转速和升降电机的推力自动调整跑步机的速度和坡度.后选择20名受试者佩戴心率测量设备,按照上述运动强度控制方案在跑步机上运动,观察实时心率及靶心率.结果 受试者实际心率与靶心率的差值平均值在(-1.915,3.113)范围内,标准差在(2.306,4.718)范围内.结论 基于跑步机的运动处方强度进行开环控制,实际心率与靶心率一致,为跑步运动处方强度提供了一种简单、科学有效、低成本的控制方法,可进一步推广应用于日常健身指导.
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发育性协调障碍儿童的运动控制缺陷
目的:从运动控制学角度探讨发育性协调障碍(Developmental Coordination Disorder,DCD)的发生机制,为其病因学研究提供理论基础.方法:以DSM-Ⅳ为诊断标准结合发育性协调障碍问卷在两所小学中进行筛查,筛选出41名DCD儿童,研究儿童闭环控制和开环控制缺陷,及运动控制缺陷和实际运动障碍程度的关系.结果:①DCD儿童的闪光临界频率低于对照组(22.7±3.1/27.5±5.9,22.3±4.1/26.0±5.9,21.0±4.8/25.5±4.7,P均＜0.01).在有、无视觉反馈协同下DCD组的右臂位移差值均高于对照组(9.8±4.0/7.9±3.5,15.7±4.3/8.5±5.1,P＜0.05或0.01).直视条件下DCD儿童描画轨迹的完成时间长于对照组(21.6±5.9/12.5±5.2,P＜0.01),错误次数多于对照组(25.3±14.2/17.6±12.4,P＜0.05).DCD儿童在连续作业和第一次、第二次间断作业中的直线目标运动错误数均高于对照组(24.2±10.0/12.2±6.1,2.6±1.0/1.7±1.2,2.0±1.2/1.4±1.0,P＜0.01或＜0.05).②相关分析结果显示,儿童手灵巧度和动/静态平衡能力障碍与黄、绿色闪光临界频率存在负相关(r=-0.33～-0.39);儿童手灵巧度、球类运动技能、动/静态平衡能力障碍分别与无视觉反馈协同下右臂位移差值、直视下描画轨迹完成时间、直线目标运动连续作业呈正相关(r=0.35～0.61);儿童手灵巧度障碍分与第一次间断作业错误数呈正相关(r=0.46).结论:DCD儿童存在时间视敏度、运动感觉、感觉-运动内化能力的不足,并导致了闭环控制运动障碍;运动计划能力的缺陷导致了开环控制运动障碍.受试儿童的运动控制能力与实际运动表现存在相关关系.DCD儿童运动控制机制的缺陷提示DCD病因可能存在于小脑.
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工频与中频X线机电路的特点及性能比较
自1895年伦琴发现X线以来,医用X线机的发展已经过100多年的历史.这期间大体分为两个阶段:(1)传统X线机的发展阶段.该阶段X线机的主要特点是主机工作频率为50Hz,设备体积比较笨重,管电压和管电流多是开环控制,曝光参数的控制精度、线性、重复性、稳定性都比较差,影响了成像质量.(2)现代X线机发展阶段.从70年代末开始,主要是中频X线机为主导产品,90年代则快速向高频技术发展,高压发生器的工作频率可高达几十千赫,其特点是缩小了高压发生器的体积,管电压、管电流的调节采用实时检测闭环反馈控制,X线机输出量稳定,提高了影像质量.
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功能性踝关节不稳者斜面着地动作的生物力学特征
背景:跳跃动作通过闭环(着地后的神经控制)与开环(着地前的神经控制)机制维持正确关节排列与稳定冲击关节的力量.功能性踝关节不稳患者在着地前后的踝回馈稳定机制较差,目前对于功能性踝关节不稳患者的神经反应特征目前仍不清楚.目的:通过观察功能性踝关节不稳者于斜板上着地时踝部运动学及相关肌群的肌电活化表现,揭示功能性踝关节不稳患者无法通过踝关节周边肌肉来回复适当姿势的神经反应机制.方法:共招募到11例单侧功能性踝关节不稳者及同等样本数量且年龄相仿的健康女性参与者.以运动图像拍摄与表面肌电测试系统同步,并利用两大测试配套的分析软件收集2组受试者完成斜板着地测验前、后各200 ms的运动学及肌电参数,运用SPSS 17.0对相关指数进行统计处理.结果与结论:①着地前,功能性踝关节不稳组伤侧与健侧的神经肌肉活化差异比较发现,伤侧腓肠肌活化程度显著高于健侧(P<0.05),而胫骨前肌、腓骨长肌与比目鱼肌两侧比较差异均无显著性意义(P>0.05);伤侧平均矢状面跖屈程度显著高于健侧(P<0.05),而其余各方面角度两侧比较差异均无显著性意义(P>0.05);②着地后,功能性踝关节不稳组伤侧的腓骨长肌活化程度显著低于健侧(P<0.05),而胫骨前肌、腓肠肌、比目鱼肌两侧比较差异均无显著性意义(P>0.05);着地后,运动学参数显示伤侧与健侧差异均无显著性意义(P>0.05);③着地前,功能性踝关节不稳组伤侧的腓骨长肌活化程度显著高于健康对照组的两侧(P<0.05),而胫骨前肌、腓肠肌、比目鱼肌功能性踝关节不稳组伤侧与健康对照组两侧比较则差异均无显著性意义(P>0.05);着地后,四块肌伤侧与健侧差异均无显著性意义(P>0.05);④着地前、后功能性踝关节不稳组与健康对照组两侧的关节角度差异均无显著性意义(P>0.05);⑤结果提示,不论是开环还是闭环机制均不利于功能性踝关节不稳者患侧在斜板上着地,但这种差异在功能性踝关节不稳者与健康者之间差异不大,很难区分,故根据功能性踝关节不稳者的开环神经机制功能设计动作控制干扰的评估方法还需要后续学者进一步开发研究.
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经直接与间接通路的视动震颤(OKN)眼动反应
采用鼻向及颞向运动光栅图形刺激猫的半侧视网膜,以探讨鼻侧半视网膜至视束核(NOT)的视动震颤(OKN)直接通路及颞侧半视网膜经皮层至NOT的间接通路对OKN眼动反应的神经控制特性.实验结果显示:高速度刺激的闭环OKN反应及开环OKN反应均对鼻向运动刺激有明显的方向选择性;半侧视网膜刺激时,鼻侧半视网膜的鼻向OKN增益明显高于颞侧半视网膜的鼻向增益,说明猫的OKN眼动反应以跟踪鼻向运动为主,并且这种对鼻向运动刺激的选择性主要来源于鼻侧半视网膜,亦即来源于OKN直接通路;颞侧半视网膜的鼻、颞向眼动增益均明显低于鼻侧半视网膜的鼻向眼动增益,说明猫的OKN系统的间接通路在OKN眼动控制中起辅助作用,并可能主要对颞向OKN眼动起作用从而与双眼视觉功能相关.
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机械通气模式的研究进展
近十余年来,随着微电子技术的迅猛发展,以及医学科研人员对呼吸生理学认识的提高,机械通气也日臻完善,新技术、新模式不断涌现.机械通气的控制原理由早期的开环控制逐步改为闭环控制.闭环控制型机械通气可以是比较简单的,即仅根据一个输入信息来控制一个输出变量,如目前广泛应用的定容型通气(VCV)和定压型通气(PCV);也可以是较复杂的,即根据多个输入信息同时控制多个输出变量,从而达到近似生理呼吸的状态,如双重控制型通气、适应性支持通气等.可以说闭环控制已渗透到机械通气的各个部分[1]."部分通气支持"策略是指机械通气时呼吸机可予以患者0～100%的通气支持和呼吸作功(WOB).近年来国外各厂家推出的多种新通气模式,其研发目的都是为了保留和扶持患者的自主呼吸,而这正是"部分通气支持"策略的核心.根据闭环控制输出变量的多少,可将这些新技术、新模式分为以下几类.
