Informácie

Čo reguluje silu motorových signálov?

Čo reguluje silu motorových signálov?

Videl som kognitívne a robotické modely, kde sa vstupné signály zo senzorov priamo používajú ako signál na odchádzajúce ovládanie motora.

To nedáva veľký zmysel, pretože očividne sme schopní vykonávať ťažkú ​​prácu so svojimi svalmi úplne nezávisle od sily prichádzajúcich signálov z našich senzorových systémov. Keď som však konzultoval niekoľko kníh o všeobecnom poznaní, nebol som schopný objaviť zdroj týchto svojvoľne silných signálov - mal by som podozrenie na talamus.

Zaujímalo by ma, ako ste mohli vykonať úlohu, napr. hrať na klavír, použitím slabej alebo silnej sily. Plán (ako pohnúť prstami) aj signál spätnej väzby (ako to znie) by zostali rovnaké.

Takže odkiaľ pochádza signál pre správanie motora, a čo je dôležitejšie, čo (alebo kto) reguluje jeho silu? Odkiaľ pochádza extra energia?


Stručná odpoveď
Svaly sú riadené motorickými neurónmi v mieche. Riadenie svalovej sily riadi počet motorických neurónov, ktoré vystrelia, ako aj ich jednotlivé rýchlosti streľby.

Pozadie
Svaly sa skladajú zo sťahovacích prvkov: svalové vlákna. Tieto svalové vlákna sú pod priamou kontrolou motorické neuróny v mieche (Purves a kol.(2001), ako je znázornené na obrázku 1. Motorické neuróny v mieche sú pod priamou kontrolou motorická kôra v mozgu. Keď motorické neuróny vystrelia, uvoľňujú acetylcholín, ktorý zase vytvára svalové vlákna zmluvu. Sila, v ktorej sa sval stiahne, sa v zásade riadi tým, ako silný jeden sval sa sťahujea počet svalových vlákien ktorí sú prijatí.

Po prvé, existuje kód sadzby ktoré umožňujú motorickým neurónom regulovať svalovú silu. Zvýšenie rýchlosti akčných potenciálov vystreľovaných motorickým neurónom spôsobuje zvýšenie sily, ktorou je spojená motorická jednotka (t.j., jedno alebo viac svalových vlákien). Keď motorický neurón vystrelí jeden akčný potenciál, sval sa môže iba mierne chvieť. Ak však motorický neurón páli vysokou rýchlosťou, druhý akčný potenciál môže doraziť do svalovej jednotky skôr, ako sa sval stihne spamätať z prvého zášklbu, a tento druhý akčný potenciál bude produkovať väčšie množstvo sily ako prvé. Je to spôsobené zvýšením sily svalových kontrakcií zhrnutie akčného potenciálu. Tento proces má svoj limit. Keď po sebe nasledujúce akčné potenciály už nevyvolávajú súčet svalových kontrakcií (pretože sval je v maximálnom stave kontrakcie), sval je v stave nazývanom tetanus a je tlačený na svoj limit (zdroj: Neuroscience Online).

Za druhé, tam nábor motorických neurónov (princíp veľkosti). Keď je do motorických neurónov odoslaný signál na vykonanie pohybu, motorické neuróny sa neprijímajú všetky súčasne alebo náhodne. Princíp veľkosti motorických neurónov uvádza, že so zvyšujúcou sa silou vstupu do motorických neurónov z vyšších mozgových centier sa najskôr verbujú menšie motorické neuróny, zatiaľ čo väčšie motorické neuróny sa získavajú iba vtedy, keď sa zvyšuje motorický signál. Prečo dochádza k tomuto usporiadanému náboru? Vďaka Ohmovmu zákonu bude stačiť malé množstvo synaptického prúdu, aby membránový potenciál malého motorického neurónu dosiahol prah vypaľovania, zatiaľ čo veľký motorický neurón zostane pod prahom. Ako sa množstvo prúdu zvyšuje, zvyšuje sa aj membránový potenciál väčšieho motorického neurónu, kým tiež nedosiahne prah vypaľovania. Tento proces sa nazýva nábor a výsledkom je, že keď mozog signalizuje potrebu vysokej kontraktilnej sily, aktivuje sa viac motorických neurónov. Viac motorických neurónov naverbuje viac svalových vlákien (zdroj: Neuroscience Online).


Obr. 1. Motorické neuróny z miechy inervujú svaly. zdroj: SE Veterinary Neurology

Referencie
- Purves a kol. (eds), Neuroveda, 2nd vyd. Sunderland (MA): Sinauer Associates. Motorické neuronovo-svalové vzťahy
- University of Texas, Houston Health Science Center. Neuroscience online


Časť 393

Nasledujú dostupné interpretácie pre danú časť. Ak sa chcete vrátiť k zoznamu dielov, použite vyššie uvedený odkaz Náhradné diely. Ponuka vľavo ponúka úplný zoznam sekcií, ktoré majú interpretácie. Kliknutím na položku ponuky zobrazíte interpretácie pre inú sekciu.

Text predpisov tejto sekcie nájdete na webovej stránke eCFR. Text predpisov zobrazíte pomocou nižšie uvedeného odkazu. Ak potrebujete pomoc, pošlite e -mail na adresu [email protected]
Pozrite si predpisy k časti 393

Otázka 1: Je potrebný minimálny počet upevňovacích prvkov na pripevnenie hornej dosky točnice k rámu prívesu?

Usmernenie: Federálne bezpečnostné predpisy pre motorové nosiče (FMCSR) neurčujú minimálny počet spojovacích prvkov. Priemysel však odporúča, aby bolo najmenej desať 5 /8 použiť palcové skrutky. Ak sa používajú ½ palcové skrutky, priemysel odporúča najmenej 14 skrutiek. Alliance of Vehicle Safety Alliance (CVSA) prijala tieto priemyselné štandardy ako súčasť svojich kritérií mimo prevádzky vozidiel.

Otázka 2: Ak sa použijú dve bezpečnostné reťaze, musí byť konečná kombinovaná pevnosť v medziach každej reťaze rovná hrubej hmotnosti ťahaného vozidla (vozidiel) alebo by boli požiadavky splnené, ak je kombinovaná pevnosť v ťahu dvoch reťazí rovná hrubá hmotnosť ťahaného vozidla (vozidiel)?

Usmernenie: Ak je konečná kombinovaná pevnosť v ťahu oboch reťazí rovnaká ako celková hmotnosť ťahaného vozidla (vozidiel), sú splnené požiadavky § 393,70 písm. D). Je potrebné poznamenať, že niektoré štáty môžu mať na bezpečnostné reťazce prísnejšie požiadavky.

Otázka 3: § 393,70 písm. D) požaduje, aby bol každý úplný príves spojený s rámom alebo predĺžením rámu motorového vozidla, ktoré ho vlečie jedným alebo viacerými bezpečnostnými zariadeniami, aby sa zabránilo uvoľneniu ťahaného vozidla v v prípade, že ťažné zariadenie zlyhá alebo sa odpojí. Bezpečnostné zariadenie musí byť pripojené k ťahaným a odťahovaným vozidlám a k ťažnému zariadeniu spôsobom, ktorý zabráni pádu ťažného zariadenia na zem v prípade jeho poruchy alebo odpojenia. Bolo by použitie páru bezpečnostných reťazí/káblov medzi ťažným vozidlom a prednou časťou ťažnej tyče s pevnou dĺžkou alebo predĺžiteľnou ojou so samostatnou dvojicou bezpečnostných reťazí/káblov medzi koncom ťažnej tyče a predná časť ťahaného vozidla spĺňa požiadavky §393,70 písm. d)?

Spravidla by sa na splnenie požiadaviek § 393,70 písm. D) mohli použiť oddelené bezpečnostné zariadenia v prednej a zadnej časti oja, za predpokladu, že bezpečnostné zariadenia sú k tiahlu a vozidlám pripevnené spôsobom, ktorý bráni spadnutiu oja na zem v prípade, že zlyhá alebo sa odpojí. Usporiadanie bezpečnostného (-ých) zariadenia (-ov) musí byť také, aby sa vozidlá neoddelili, ak tiahlo zlyhá alebo sa odpojí.

Ak je konštrukcia oja taká, že skrutky, spojovacie čapy atď. Sa používajú na pripojenie konštrukčných prvkov oja a sú umiestnené v strede alebo v jeho strede, (za bodmi pripevnenia bezpečnostnej reťaze na koncoch oj), bezpečnostné zariadenia by museli siahať buď z rámu ťahaného alebo ťažného vozidla do bodu za čapy, spojovacie čapy alebo podobné zariadenia.

V prípade výsuvnej ťažnej tyče alebo dosahu, ak je pre prednú a zadnú časť oja použité samostatné bezpečnostné zariadenie (zariadenia), musí byť k dispozícii prostriedok, ktorý zabezpečí, aby sa ťažná tyč neoddelila v pohyblivej časti ťažnej tyče. ťahadlo. Použitie zváraných dorazov rúrok by uspokojilo zámer § 393,70 písm. D), ak konečná pevnosť zvarov prekročí sily nárazu súvisiace s ojom, ktoré sa náhle rozprestiera s pripojeným plne naloženým prívesom.


Endokrinný systém a stres

Os hypotalamus-hypofýza-nadobličky reguluje stres u stavovcov.

Učebné ciele

Vysvetlite úlohu osi HPA pri regulácii stresu

Kľúčové informácie

Kľúčové body

  • Stres je užitočnou reakciou na nebezpečné situácie, ale ak je pretrvávajúci, môže poškodiť telo.
  • Os HPA reguluje stresovú reakciu produkciou kortizolu prostredníctvom komplexnej série slučiek spätnej väzby.
  • Prenatálny stres môže ovplyvniť reguláciu HPA u detí.

Kľúčové pojmy

  • Os HPA: Systém tela#8217s, pozostávajúci z hypotalamu, hypofýzy a nadobličiek, na reguláciu stresu.
  • stres: Aktivácia núdzovej reakcie tela na boj alebo let.

Stres je jednoduchý názov toho, čo sa stane, keď je aktivovaná núdzová reakcia tela. Stresová udalosť je tá, ktorá aktivuje sympatický nervový systém (bojuj alebo uteč). Pretože stres zvyšuje vzrušenie, srdcovú frekvenciu a dýchanie, je užitočný pri pomoci zvieratám a ľuďom uniknúť z nebezpečných situácií, ale môže poškodiť telo v stresových podmienkach príliš dlho.

HPA a stres

Stresy môžu mať mnoho foriem, od bezprostredných fyzických hrozieb ako nahnevaný medveď až po sociálne hrozby ako nahnevaný priateľ. V experimentálnych štúdiách na potkanoch sa často rozlišuje medzi sociálnym stresom a fyzickým stresom, ale oba typy aktivujú os HPA, aj keď rôznymi cestami. Os hypotalamus-hypofýza-nadobličky (HPA alebo HTPA) je komplexný súbor priamych vplyvov a interakcií medzi hypotalamom, hypofýzou a nadobličkami produkujúcich steroidy. Všetky stavovce majú HPA, ale stresová reakcia produkujúca steroidy je taká dôležitá, že aj bezstavovce a jednobunkové organizmy majú analogické systémy.

HPA je dôležitý pre psychológiu, pretože je úzko spojený s mnohými poruchami nálady zahŕňajúcimi stres, vrátane úzkostnej poruchy, bipolárnej poruchy, nespavosti, PTSD, hraničnej poruchy osobnosti, ADHD, depresie a mnohých ďalších. Antidepresíva pôsobia reguláciou osi HPA.

Funkcia osi HPA

Hypotalamus obsahuje neuróny, ktoré syntetizujú a vylučujú vazopresín a hormón uvoľňujúci kortikotropín (CRH). Tieto dva hormóny putujú krvou do prednej hypofýzy, kde spôsobujú vylučovanie uloženého adrenokortikotropného hormónu (ACTH). ACTH pôsobí na kôru nadobličiek, ktorá produkuje steroidy - u ľudí predovšetkým steroidný kortizol. To spôsobuje negatívny cyklus spätnej väzby, v ktorom steroidy inhibujú hypotalamus a hypofýzu, a tiež spôsobuje, že nadobličky produkujú hormóny epinefrín (tiež známy ako adrenalín) a norepinefrín.

Kortizol, stres a zdravie

Pri vyššie opísanom procese os HPA nakoniec produkuje kortizol. Štúdie na ľuďoch ukazujú, že os HPA sa počas chronického stresu aktivuje rôznymi spôsobmi - v závislosti od typu stresoru, reakcie človeka na stresor a ďalších faktorov. Stresy, ktoré sú nekontrolovateľné, ohrozujú fyzickú integritu alebo spôsobujú traumu, majú zvyčajne vysoký, plochý profil uvoľňovania kortizolu (s nižšími ako normálnymi hladinami kortizolu ráno a vyššími ako normálnymi hladinami večer), čo má za následok vysoká celková hladina denného uvoľňovania kortizolu. Na druhej strane, kontrolovateľné stresory majú tendenciu produkovať ranný kortizol vyšší ako obvykle. Uvoľnenie stresového hormónu má tendenciu postupne klesať potom, ako dôjde k stresu. Pri posttraumatickej stresovej poruche sa zdá, že uvoľňovanie kortizolu je nižšie ako normálne, a predpokladá sa, že otupená hormonálna reakcia na stres môže predisponovať človeka k rozvoju PTSD.

Existuje stále viac dôkazov, že prenatálny stres môže ovplyvniť reguláciu HPA u ľudí. Deti, ktoré boli v prenatálnom strese, môžu vykazovať zmenené rytmy kortizolu. Niekoľko štúdií napríklad našlo súvislosť medzi depresiou matky počas tehotenstva a hladinou kortizolu v detstve. Prenatálny stres bol tiež zapojený do tendencie k depresii a krátkej pozornosti v detstve. Neexistuje však žiadny jasný náznak, že by neregulácia HPA spôsobená prenatálnym stresom mohla zmeniť správanie dospelých.


Ovládanie motora

Ovládanie motora je regulácia pohybu v organizmoch, ktoré majú nervový systém. Riadenie motora zahŕňa reflexy [1], ako aj riadený pohyb.

Na ovládanie pohybu musí nervový systém integrovať multimodálne senzorické informácie (z vonkajšieho sveta, ako aj propriocepciu) a vytvárať potrebné signály na nábor svalov na dosiahnutie cieľa. Táto cesta zahŕňa mnoho disciplín, vrátane multisenzorickej integrácie, spracovania signálu, koordinácie, biomechaniky a kognície [2] [3], a výpočtové výzvy sú často diskutované pod pojmom senzomotorická kontrola. [4] Úspešné ovládanie motora je rozhodujúce pre interakciu so svetom pri dosahovaní cieľov, ako aj pri držaní tela, rovnováhe a stabilite.

Niektorí vedci (väčšinou neurovedci študujúci pohyb, ako napríklad Daniel Wolpert a Randy Flanagan) tvrdia, že motorická kontrola je dôvodom, prečo mozgy vôbec existujú. [5]


Senzorické neuróny

Aferentné senzorické neuróny somatického nervového systému poskytujú CNS informácie o uhle kĺbov, dĺžke svalov, svalovom napätí a prítomnosti škodlivých podnetov.

Proprioceptory

Telo svalu obsahuje okrem typických extrafuzálnych svalových vlákien aj svalové vretená. Tieto malé zmyslové orgány obsahujú špecializované svalové vlákna, ktoré majú centrálny nekontraktilný segment. Aferentné neuróny somatického nervového systému majú v tejto oblasti svoje senzorické dendrity. Tieto dendrity obsahujú iónové kanály, ktoré sa otvárajú v reakcii na mechanické sily v bunke. Keď je svalové vreteno natiahnuté, otvorenie iónových kanálov vytvára v týchto senzorických neurónoch akčný potenciál. Prítomnosť mechanicky riadených iónových kanálov umožňuje týmto neurónom prenášať podrobné informácie o stave svalu a jeho kontraktilnej aktivite.

Nociceptory

Nociceptory sú receptory bolesti nachádzajúce sa v celom tele a sú základnou súčasťou prevencie zranení, najmä vo svalových vláknach. Tieto neuróny sa aktivujú v reakcii na potenciálne škodlivé podnety, ako je teplo, chlad alebo extrémne sily. Prítomnosť nociceptorov nám bráni v nadmernom predlžovaní kĺbov, preťažovaní svalov a chráni nás pred celým radom zranení.


Zdroje

Informácie o zdraví IQWiG sú napísané s cieľom pomôcť ľuďom porozumieť výhodám a nevýhodám hlavných možností liečby a služieb zdravotnej starostlivosti.

Pretože IQWiG je nemecký inštitút, niektoré tu poskytnuté informácie sú špecifické pre nemecký systém zdravotnej starostlivosti. Vhodnosť ktorejkoľvek z popísaných možností v individuálnom prípade sa dá určiť rozhovorom s lekárom. Individuálne konzultácie neponúkame.

Naše informácie sú založené na výsledkoch štúdií dobrej kvality. Autorom je tím zdravotníckych pracovníkov, vedcov a redaktorov a recenzujú ho externí odborníci. Môžete nájsť podrobný popis toho, ako sú naše zdravotné informácie vytvárané a aktualizované našimi metódami.


Obnovenie dotyku pomocou senzomotorického demultiplexného nervového rozhrania

Ochrnuté svaly je možné oživiť po poranení miechy (SCI) pomocou rozhrania mozog-počítač (BCI), aby sa zlepšila samotná motorická funkcia. Čo je dôležité, pocit dotyku je kľúčovou súčasťou motorickej funkcie. Tu demonštrujeme, že ľudský účastník s klinicky kompletným SCI môže použiť BCI na súčasné oživenie motorickej funkcie a zmyslu dotyku, pričom využíva zvyškovú dotykovú signalizáciu z vlastnej ruky. V primárnej motorickej kôre (M1) sú zvyškové subperceptuálne signály dotyku ruky súčasne demultiplexované z prebiehajúceho eferentného motorického zámeru, čo umožňuje intrakortikálne riadenú senzorickú spätnú väzbu s uzavretou slučkou. Použitie demultiplexovania s uzavretou slučkou BCI takmer úplne obnovilo schopnosť detekovať dotyk predmetov a výrazne zlepšilo niekoľko senzomotorických funkcií. Aferentné úrovne intenzity uchopenia sú tiež dekódované z M1, čo umožňuje reanimáciu úchopu regulovanú dotykovou signalizáciou. Tieto výsledky ukazujú, že subperceptuálne nervové signály je možné dekódovať z kôry a transformovať do vedomého vnímania, čo výrazne zvyšuje funkciu.

Skúšobná registrácia: ClinicalTrials.gov NCT01997125.

Kľúčové slová: rozhranie mozog-počítač dekódovanie kôry demultiplex strojové učenie senzorická spätná väzba poranenie miechy dotyk horná končatina.


Tajomstvo sily šimpanza

Niektorí vedci veria, že februárový brutálny šimpanzý útok, počas ktorého šimpanzka spôsobila devastujúce poranenia žene z Connecticutu, je pripomienkou toho, že šimpanzy sú oveľa silnejšie ako ľudia a mdashas až štyrikrát silnejšie. Čím to však je, že naši najbližší bratranci a primáty sú oveľa silnejší ako my? Jedným z možných vysvetlení je, že ľudoopi majú jednoducho silnejšie svaly.

Biológovia skutočne odhalili rozdiely v architektúre svalov medzi šimpanzmi a ľuďmi. Evolučný biológ Alan Walker, profesor Penn State University, si však myslí, že svaly môžu byť len súčasťou príbehu.

V článku uverejnenom v aprílovom čísle z Súčasná antropológiaWalker tvrdí, že ľuďom môže chýbať sila šimpanzov, pretože náš nervový systém má väčšiu kontrolu nad našimi svalmi. Naše jemné motorické ovládanie zabraňuje veľkým výkonom, ale umožňuje nám vykonávať chúlostivé a jedinečne ľudské úlohy.

Walkerova hypotéza čiastočne pochádza z nálezu primatologičky Ann MacLarnonovej. MacLarnon ukázal, že v porovnaní s telesnou hmotnosťou majú šimpanzy v mieche oveľa menej šedej hmoty ako ľudia. Miechová šedá hmota obsahuje veľké množstvo motorických neurónov a nervových buniek, ktoré sa spájajú so svalovými vláknami a regulujú pohyb svalov.

Viac šedej hmoty u ľudí znamená viac motorických neurónov, navrhuje Walker. A viac motorických neurónov znamená väčšiu kontrolu svalov.

Naše nadbytočné motorické neuróny nám umožňujú kedykoľvek zapojiť menšie časti svalov. Pri chúlostivých úlohách, ako je navliekanie ihly, môžeme zapojiť iba niekoľko svalových vlákien a pri úlohách, ktoré vyžadujú väčšiu silu, postupne viac. Naopak, keďže šimpanzy majú menej motorických neurónov, každý neurón spustí vyšší počet svalových vlákien. Takže použitie svalu sa pre šimpanza stáva skôr návrhom typu všetko alebo nič. Výsledkom je, že šimpanzy často nakoniec použijú viac svalov, ako potrebujú.

„[A] to je dôvod, prečo sa opice zdajú v porovnaní s ľuďmi také silné,“ píše Walker.

Náš jemne vyladený motorový systém umožňuje širokú škálu ľudských úloh. Bez neho by sme nemohli manipulovať s malými predmetmi, vytvárať zložité nástroje ani presne hádzať. A pretože dokážeme šetriť energiou postupným používaním svalov, máme väčšiu fyzickú vytrvalosť a robí z nás veľkých bežcov na dlhé vzdialenosti.

Veľké ľudoopi so svalom „všetko alebo nič“ sú výbušní šprintéri, horolezci a bojovníci, ale nie sú tak zdatní v zložitých motorických úlohách. Inými slovami, šimpanzy robia mizerných hostí v obchodoch s porcelánom.

Okrem jemnej motorickej kontroly má Walker podozrenie, že ľudia môžu mať aj nervový limit na to, koľko svalov naraz použijeme. Len za veľmi zriedkavých okolností sú tieto limity obídené a mdashas v neoficiálnych správach o ľuďoch, ktorí sú schopní zdvihnúť autá a oslobodiť uväznené obete nehôd.

„Keď k tomu pripočítame vplyv silného elektrického šoku, kedy sú ľudia často prudko vrhaní vlastnou extrémnou kontrakciou svalov, je zrejmé, že nesťahujeme všetky svalové vlákna naraz,“ píše Walker. "Takže u ľudí môže existovať určitý stupeň mozgovej inhibície, ktorý im bráni poškodiť svalový systém, ktorý u veľkých opíc nie je alebo nie je prítomný v rovnakej miere."

Walker hovorí, že testovanie jeho hypotézy, že ľudia majú viac motorických neurónov, by bolo celkom jednoduché. Pripúšťa však, že testovanie, či majú ľudia zvýšenú svalovú inhibíciu, môže byť o niečo problematickejšie.


Jednoduché súčasti telesných schopností

Väčšina životných zručností je nepretržitá a komplexná a obsahuje množstvo integrovaných komponentov, tieto komplexné zručnosti je však možné analyzovať preskúmaním ich súčastí. Schopnosti môžu byť napríklad merané v časových intervaloch. V laboratóriu sa reakčný čas subjektu meria ako čas medzi predložením nejakého druhu stimulu a počiatočnou reakciou interpreta. Rýchlosť reakcie jednotlivca závisí od mnohých premenných vrátane intenzity podnetov. Osoba napríklad začne pohyb rýchlejšie a stále hlasnejšie, kým nedosiahne limit. Keď sú však zvuky príliš hlasné, hluk oddiali nástup pohybu. Zaznamená sa aj dlhší reakčný čas, ak si subjekt musí pred začatím pohybu vybrať z niekoľkých podnetov (napríklad pohyb iba vtedy, ak je zapnuté jedno z množstva rôznofarebných svetiel) alebo ak požadovaný akt zahŕňa komplexný pohyb.

Kvalita pohybu bude závisieť od takých faktorov, ako je presnosť požadovaného aktu, predchádzajúce skúsenosti interpreta s podobnými schopnosťami, rýchlosť pohybu, sila motorického aktu a časť tela alebo časti, ktoré sa majú presunúť.

Efektívny výkon aj tých najjednoduchších motorických schopností má svoje hranice. Klepanie prstom viac ako 10 -krát za sekundu je napríklad obvykle nemožné. Jednotlivci sa veľmi líšia v schopnosti cvičiť silu s rôznymi časťami tela. Štúdie ľudského motorického systému tiež ukazujú, že jedinec zriedka (ak vôbec) opakuje zdanlivo podobný pohyb presne rovnakým spôsobom. Získanie zručnosti v danej úlohe teda zahŕňa vykonanie primerane konzistentného modelu reakcie, ktorý sa v rámci limitov líši od pokusu k pokusu.

Množstvo základných motorických schopností je základom vykonávania mnohých rutinných činností. Jedna kategória schopností môže byť široko označovaná ako manuálna zručnosť, ktorá zahŕňa jemnú zručnosť prstov, rýchlosť paže a zápästia a schopnosť mierenia. Motorické schopnosti sú tiež ovplyvnené silou, ktorých existuje niekoľko druhov, vrátane statickej sily (tlak meraný v librách vyvíjaný na nepohyblivý predmet) a dynamickej sily (pohyb končatín silou). Flexibilita a vyvažovacia schopnosť sú podobne rozdelené do niekoľkých zložiek. Diskusia o jednej kvalite ľudského pohybu je preto nepresná. Človek by sa mal namiesto toho odvolávať na niekoľko konkrétnych typov schopností.

Motorické schopnosti môžu byť tiež klasifikované podľa všeobecných charakteristík samotných úloh. Hrubá motorika sa týka úkonov, do ktorých sa bežne zapájajú väčšie svaly, zatiaľ čo jemné motoriky označujú akcie rúk a prstov. Väčšina zručností zahŕňa pohyby väčších aj menších svalových skupín. Basketbalista používa svoje väčšie kostrové svaly na beh a skákanie, pričom čerpá z jemnej motoriky, ako je presné ovládanie prstom pri driblovaní alebo strieľaní lopty.


Schopnosť svalov vytvárať silu je čiastočne daná rýchlosťou, ktorou sa sval sťahuje. Pri koncentrických svalových kontrakciách alebo pri skrátení svalu, pretože rýchlosť kontrakcie sa zvyšuje, sa sila produkujúca silu svalu hyperbolicky znižuje. Počas excentrických alebo predĺžených svalov, kontrakcií sa schopnosť svalov vytvárať silu zvyšovať s vyššou rýchlosťou.

Svalové vlákna sú zložené z hrubých a tenkých vlákien usporiadaných do sarkomérov alebo najmenšej kontraktívnej jednotky svalu. Dĺžka svalu ovplyvňuje jeho schopnosť vytvárať silu v dôsledku zodpovedajúceho prekrývania hrubých a tenkých vlákien v rôznych dĺžkach. Keď je svalové vlákno stimulované, aby sa stiahlo a sval má optimálnu dĺžku, čo je indikované najväčším možným prekrývaním hrubých a tenkých vlákien, vytvára sa maximálna sila. Ak je sval príliš krátky alebo príliš dlhý, vytvára sa menej ako optimálna sila v dôsledku nedostatku prekrývania vlákna a dostupnosti väzbového miesta.


Schopnosť svalov vytvárať silu je čiastočne daná rýchlosťou, ktorou sa sval sťahuje. Pri koncentrických svalových kontrakciách alebo pri skrátení svalu, pretože rýchlosť kontrakcie sa zvyšuje, sila generujúca silu svalu sa hyperbolickým spôsobom znižuje. Počas excentrických alebo predĺžených svalov, kontrakcií sa schopnosť svalov vytvárať silu zvyšovať s vyššou rýchlosťou.

Svalové vlákna sú zložené z hrubých a tenkých vlákien usporiadaných do sarkomérov alebo najmenšej kontraktívnej jednotky svalu. Dĺžka svalu ovplyvňuje jeho schopnosť vytvárať silu v dôsledku zodpovedajúceho prekrývania hrubých a tenkých vlákien v rôznych dĺžkach. Keď je svalové vlákno stimulované, aby sa stiahlo a sval má optimálnu dĺžku, čo je indikované najväčším možným prekrývaním hrubých a tenkých vlákien, vytvára sa maximálna sila. Ak je sval príliš krátky alebo príliš dlhý, v dôsledku nedostatku prekrývania vlákna a dostupnosti väzbového miesta sa vytvára menej ako optimálna sila.


Zdroje

Informácie o zdraví IQWiG sú napísané s cieľom pomôcť ľuďom porozumieť výhodám a nevýhodám hlavných možností liečby a služieb zdravotnej starostlivosti.

Pretože IQWiG je nemecký inštitút, niektoré tu poskytnuté informácie sú špecifické pre nemecký systém zdravotnej starostlivosti. Vhodnosť ktorejkoľvek z popísaných možností v individuálnom prípade sa dá určiť rozhovorom s lekárom. Individuálne konzultácie neponúkame.

Naše informácie sú založené na výsledkoch štúdií dobrej kvality. Autorom je tím zdravotníckych pracovníkov, vedcov a redaktorov a recenzujú ho externí odborníci. Môžete nájsť podrobný popis toho, ako sú naše zdravotné informácie vytvárané a aktualizované našimi metódami.


Senzorické neuróny

Aferentné senzorické neuróny somatického nervového systému poskytujú CNS informácie o uhle kĺbu, dĺžke svalov, svalovom napätí a prítomnosti škodlivých podnetov.

Proprioceptory

Telo svalu obsahuje okrem typických extrafuzálnych svalových vlákien aj svalové vretená. Tieto malé zmyslové orgány obsahujú špecializované svalové vlákna, ktoré majú centrálny nekontraktilný segment. Aferentné neuróny somatického nervového systému majú v tejto oblasti svoje senzorické dendrity. Tieto dendrity obsahujú iónové kanály, ktoré sa otvárajú v reakcii na mechanické sily v bunke. Keď je svalové vreteno natiahnuté, otvorenie iónových kanálov vytvára v týchto senzorických neurónoch akčný potenciál. Prítomnosť mechanicky riadených iónových kanálov umožňuje týmto neurónom prenášať podrobné informácie o stave svalu a jeho kontraktilnej aktivite.

Nociceptory

Nociceptory sú receptory bolesti nachádzajúce sa v celom tele a sú základnou súčasťou prevencie zranení, najmä vo svalových vláknach. Tieto neuróny sa aktivujú v reakcii na potenciálne škodlivé podnety, ako je teplo, chlad alebo extrémne sily. Prítomnosť nociceptorov nám bráni v nadmernom predlžovaní kĺbov, preťažovaní svalov a chráni nás pred celým radom zranení.


Obnovenie dotyku pomocou senzomotorického demultiplexného nervového rozhrania

Ochrnuté svaly je možné oživiť po poranení miechy (SCI) pomocou rozhrania mozog-počítač (BCI), aby sa zlepšila samotná motorická funkcia. Čo je dôležité, pocit dotyku je kľúčovou súčasťou motorickej funkcie. Tu demonštrujeme, že ľudský účastník s klinicky kompletným SCI môže použiť BCI na súčasné oživenie motorickej funkcie a zmyslu dotyku, pričom využíva zvyškovú dotykovú signalizáciu z vlastnej ruky. V primárnej motorickej kôre (M1) sú zvyškové subperceptuálne signály dotyku ruky súčasne demultiplexované z prebiehajúceho eferentného motorického zámeru, čo umožňuje intrakortikálne riadenú senzorickú spätnú väzbu s uzavretou slučkou. Použitie demultiplexovania s uzavretou slučkou BCI takmer úplne obnovilo schopnosť detekovať dotyk predmetov a výrazne zlepšilo niekoľko senzomotorických funkcií. Aferentné úrovne intenzity uchopenia sú tiež dekódované z M1, čo umožňuje reanimáciu úchopu regulovanú dotykovou signalizáciou. Tieto výsledky ukazujú, že subperceptuálne nervové signály je možné dekódovať z kôry a transformovať do vedomého vnímania, čo výrazne zvyšuje funkciu.

Skúšobná registrácia: ClinicalTrials.gov NCT01997125.

Kľúčové slová: rozhranie mozog-počítač dekódovanie kôry demultiplex strojové učenie senzorická spätná väzba poranenie miechy dotyk horná končatina.


Tajomstvo sily šimpanza

Niektorí vedci sa domnievajú, že februárový brutálny šimpanzý útok, počas ktorého šimpanzička spôsobila devastujúce zranenia žene z Connecticutu, bol silnou pripomienkou toho, že šimpanzy sú oveľa silnejšie ako ľudia a mdashas až štyrikrát silnejšie. Čím to však je, že naši najbližší bratranci a primáty sú oveľa silnejší ako my? Jedným z možných vysvetlení je, že ľudoopi majú jednoducho silnejšie svaly.

Biológovia skutočne odhalili rozdiely v architektúre svalov medzi šimpanzmi a ľuďmi. Evolučný biológ Alan Walker, profesor Penn State University, si však myslí, že svaly môžu byť len súčasťou príbehu.

V článku uverejnenom v aprílovom čísle z Súčasná antropológiaWalker tvrdí, že ľuďom môže chýbať sila šimpanzov, pretože náš nervový systém má väčšiu kontrolu nad našimi svalmi. Naše jemné motorické ovládanie zabraňuje veľkým výkonom, ale umožňuje nám vykonávať chúlostivé a jedinečne ľudské úlohy.

Walkerova hypotéza čiastočne pochádza z nálezu primatologičky Ann MacLarnonovej. MacLarnon ukázal, že v porovnaní s telesnou hmotnosťou majú šimpanzy v mieche oveľa menej šedej hmoty ako ľudia. Miechová šedá hmota obsahuje veľké množstvo motorických neurónov a nervových buniek, ktoré sa spájajú so svalovými vláknami a regulujú pohyb svalov.

Viac šedej hmoty u ľudí znamená viac motorických neurónov, navrhuje Walker. A viac motorických neurónov znamená väčšiu kontrolu svalov.

Naše nadbytočné motorické neuróny nám umožňujú kedykoľvek zapojiť menšie časti svalov. Pri chúlostivých úlohách, ako je navliekanie ihly, môžeme zapojiť iba niekoľko svalových vlákien a pri úlohách, ktoré vyžadujú väčšiu silu, postupne viac. Naopak, keďže šimpanzy majú menej motorických neurónov, každý neurón spustí vyšší počet svalových vlákien. Takže použitie svalu sa pre šimpanza stáva skôr návrhom typu všetko alebo nič. Výsledkom je, že šimpanzy často nakoniec použijú viac svalov, ako potrebujú.

„[A] a to je dôvod, prečo sa opice zdajú v porovnaní s ľuďmi také silné,“ píše Walker.

Náš jemne vyladený motorový systém umožňuje širokú škálu ľudských úloh. Bez neho by sme nemohli manipulovať s malými predmetmi, vytvárať zložité nástroje ani presne hádzať. A pretože dokážeme šetriť energiou postupným používaním svalov, máme väčšiu fyzickú vytrvalosť a robí z nás veľkých bežcov na dlhé vzdialenosti.

Veľké ľudoopi, ktorí používajú svaly „všetko alebo nič“, sú výbušní šprintéri, horolezci a bojovníci, ale nie sú tak zdatní v zložitých motorických úlohách. Inými slovami, šimpanzy robia v čínskych obchodoch mizerných hostí.

Okrem jemnej motorickej kontroly má Walker podozrenie, že ľudia môžu mať aj nervový limit na to, koľko svalov naraz použijeme. Len za veľmi zriedkavých okolností sú tieto limity obídené a mdashas v neoficiálnych správach o ľuďoch, ktorí sú schopní zdvihnúť autá a oslobodiť uväznené obete nehôd.

"Add to this the effect of severe electric shock, where people are often thrown violently by their own extreme muscle contraction, and it is clear that we do not contract all our muscle fibers at once," Walker writes. "So there might be a degree of cerebral inhibition in people that prevents them from damaging their muscular system that is not present, or not present to the same degree, in great apes."

Walker says that testing his hypothesis that humans have more motor neurons would be fairly straightforward. However, he concedes that testing whether humans have increased muscle inhibition could be a bit more problematic.


The Endocrine System and Stress

The hypothalamic-pituitary-adrenal axis regulates stress in vertebrates.

Učebné ciele

Explain the role of the HPA axis in regulating stress

Kľúčové informácie

Kľúčové body

  • Stress is a useful response to dangerous situations but can damage the body if sustained.
  • The HPA axis regulates the stress response by producing cortisol through a complex series of feedback loops.
  • Prenatal stress can affect HPA regulation in children.

Kľúčové pojmy

  • HPA axis: The body’s system, comprised of the hypothalamus, pituitary gland, and adrenal gland, for stress regulation.
  • stress: The activation of the body’s emergency fight-or-flight response.

Stress is the simple name for what happens when the body’s emergency response is activated a stressful event is one that activates the sympathetic (fight-or-flight) nervous system. Because it elevates arousal, heart rate, and breathing, stress is useful for helping animals and humans escape dangerous situations however, it can damage the body to be under stressful conditions for too long.

The HPA and Stress

Stressors can come in many forms, from immediate physical threats like an angry bear, to social threats like an angry friend. In experimental studies in rats, a distinction is often made between social stress and physical stress, but both types activate the HPA axis, albeit through different pathways. The hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA or HTPA) axis is a complex set of direct influences and steroid-producing feedback interactions among the hypothalamus, the pituitary gland, and the adrenal glands. All vertebrates have an HPA, but the steroid-producing stress response is so important that even invertebrates and monocellular organisms have analogous systems.

The HPA is important to psychology because it is intimately involved with many mood disorders involving stress, including anxiety disorder, bipolar disorder, insomnia, PTSD, borderline personality disorder, ADHD, depression, and many others. Antidepressants work by reglulating the HPA axis.

The Function of the HPA Axis

The hypothalamus contains neurons that synthesize and secrete vasopressin and corticotropin-releasing hormone (CRH). These two hormones travel through blood to the anterior pituitary, where they cause the secretion of stored adrenocorticotropic hormone (ACTH). The ACTH acts on the adrenal cortex, which produces steroids—in humans, primarily the steroid cortisol. This causes a negative feedback cycle in which the steroids inhibit the hypothalamus and the pituitary gland, and it also causes the adrenal gland to produce the hormones epinephrine (also known as adrenaline) and norepinephrine.

Cortisol, Stress, and Health

In the process described above, the HPA axis ultimately produces cortisol. Studies on people show that the HPA axis is activated in different ways during chronic stress—depending on the type of stressor, the person’s response to the stressor, and other factors. Stressors that are uncontrollable, threaten physical integrity, or involve trauma tend to have a high, flat profile of cortisol release (with lower-than-normal levels of cortisol in the morning and higher-than-normal levels in the evening) resulting in a high overall level of daily cortisol release. On the other hand, controllable stressors tend to produce higher-than-normal morning cortisol. Stress hormone release tends to decline gradually after a stressor occurs. In post-traumatic stress disorder there appears to be lower-than-normal cortisol release, and it is thought that a blunted hormonal response to stress may predispose a person to develop PTSD.

There is growing evidence that prenatal stress can affect HPA regulation in humans. Children who were stressed prenatally may show altered cortisol rhythms. For example, several studies have found an association between maternal depression during pregnancy and childhood cortisol levels. Prenatal stress has also been implicated in a tendency toward depression and short attention span in childhood. However, there is no clear indication that HPA disregulation caused by prenatal stress can alter adult behavior.


Simple components of bodily skills

Most of life’s skills are continuous and complex and contain a multitude of integrated components however, these complex skills may be analyzed by examining their component parts. For example, skills may be measured by time intervals. In the laboratory, a subject’s reaction time is measured as the time between the presentation of some kind of stimulus and the performer’s initial response. The individual’s speed of reaction depends upon a number of variables, including the intensity of the stimuli. For example, a person will initiate a movement more quickly to increasingly louder sounds until a limit is reached. When the sounds become too loud, however, the noise delays the onset of the movement. A longer reaction time will also be recorded if the subject must choose among a number of stimuli before initiating a movement (such as moving only if one of a number of various coloured lights is turned on) or if the required act involves a complex movement.

The quality of the movement will depend upon such factors as the precision of the act required, the performer’s past experience with similar skills, the speed of the movement, the force of the motor act, and the body part or parts to be moved.

There are limits to the efficient performance of even the simplest motor skills . Finger tapping at more than 10 times per second, for example, is usually impossible. Individuals vary greatly in their ability to exercise force with various body parts. Studies of the human motor system also show that an individual rarely (if ever) repeats an apparently similar movement in precisely the same way. Thus the acquisition of skill in a given task involves the performance of a reasonably consistent response pattern, which varies, within limits, from trial to trial.

A number of basic motor abilities underlie the performance of many routine activities. One category of abilities may be broadly referred to as manual dexterity, which includes fine finger dexterity, arm-wrist speed, and aiming ability. Motor abilities are also influenced by strength, of which there are several kinds, including static strength (pressure measured in pounds exerted against an immovable object) and dynamic strength (moving the limbs with force). Flexibility and balancing ability are similarly divided into several components. Thus discussion of a single quality in human movement is inaccurate. One should refer instead to several specific types of ability.

Motor skills may also be classified by the general characteristics of the tasks themselves. Gross motor skills refer to acts in which the larger muscles are commonly involved, while fine motor skills denote actions of the hands and fingers. Most skills incorporate movements of both the larger and the smaller muscle groups. The basketball player uses his larger skeletal muscles to run and jump while drawing on fine motor skills such as accurate finger control when dribbling or shooting the ball.


Part 393

Below are the available interpretations for the given section. To return to the list of parts, use the Parts link above. The menu to the left provides a full list of sections that have interpretations. To view interpretations for a different section, click on the menu item.

The regulations text of the section can be found on the eCFR website. To view the regulations text, use the link below. For assistance, please send an email to [email protected]
View regulations for Part 393

Question 1: Is there a minimum number of fasteners required to fasten the upper fifth wheel plate to the frame of a trailer?

Guidance: The Federal Motor Carrier Safety Regulations (FMCSRs) do not specify a minimum number of fasteners. However, the industry recommends that a minimum of ten 5 /8 inch bolts be used. If ½ inch bolts are used, the industry recommends at least 14 bolts. The Commercial Vehicle Safety Alliance (CVSA) has adopted these industry standards as a part of its vehicle out-of-service criteria.

Question 2: When two safety chains are used, must the ultimate combined breaking strength of each chain be equal to the gross weight of the towed vehicle(s) or would the requirements be met if the combined breaking strength of the two chains is equal to the gross weight of the towed vehicle(s)?

Guidance: If the ultimate combined breaking strength of the two chains is equal to the gross weight of the towed vehicle(s), the requirements of §393.70(d) are satisfied. It should be noted that some States may have more stringent requirements for safety chains.

Question 3: §393.70(d) requires that every full trailer must be coupled to the frame, or an extension of the frame, of the motor vehicle which tows it with one or more safety devices to prevent the towed vehicle from breaking loose in the event the tow-bar fails or becomes disconnected. The safety device must be connected to the towed and towing vehicles and to the tow-bar in a manner which prevents the tow-bar from dropping to the ground in the event it fails or becomes disconnected. Would the use of a pair of safety chains/cables between the towing vehicle and the front of a fixed-length draw bar, or an extendible draw bar, with a separate pair of safety chains/cables between the end of the draw bar and the front of the towed vehicle meet the requirements of §393.70(d)?

Generally, separate safety devices at the front and rear of the draw bar could be used to satisfy the requirements of §393.70(d) provided the safety devices are attached to the draw-bar and the vehicles in a manner that prevents the drawbar from dropping to the ground in the event that it fails or becomes disconnected. Also, the arrangement of the safety device(s) must be such that the vehicles will not separate if the draw bar fails or becomes disconnected.

If the drawbar design is such that bolts, connecting pins, etc., are used to connect structural members of the drawbar, and are located at or near the midpoint of the drawbar (beyond the attachment points for the safety chain at the ends of the draw bar) the safety devices would have to extend from either the frame of the towed or towing vehicle to a point beyond the bolts, connecting pins or similar devices.

In the case of an extendible draw bar or reach, if a separate safety device(s) is used for the front and rear of the drawbar, a means must be provided to ensure that the draw bar will not separate at the movable portion of the drawbar. The use of welded tube stops would satisfy the intent of §393.70(d) if the ultimate strength of the welds exceeds the impact forces associated with the drawbar extending suddenly with a fully loaded trailer attached.


Motor control

Motor control is the regulation of movement in organisms that possess a nervous system. Motor control includes reflexes [1] as well as directed movement.

To control movement, the nervous system must integrate multimodal sensory information (both from the external world as well as proprioception) and elicit the necessary signals to recruit muscles to carry out a goal. This pathway spans many disciplines, including multisensory integration, signal processing, coordination, biomechanics, and cognition, [2] [3] and the computational challenges are often discussed under the term sensorimotor control. [4] Successful motor control is crucial to interacting with the world to carry out goals as well as for posture, balance, and stability.

Some researchers (mostly neuroscientists studying movement, such as Daniel Wolpert and Randy Flanagan) argue that motor control is the reason brains exist at all. [5]


Pozri si video: СУДОВЫЕ ТРЕВОГИ КАК ДЕЛАТЬ, КУДА ЗАПОЛНЯТЬ, ГДЕ ПОДШИВАТЬ (December 2021).