人类脊髓损伤中的交感神经-躯体运动耦合

在不完全性脊髓损伤 (SCI) 患者中，人们对肌肉活动期间心血管系统的调节知之甚少。 过去，在 SCI 中分别研究了躯体运动和交感神经控制的中断。 我们建议研究交感神经和躯体运动控制的耦合，因为它与旨在改善躯体运动功能或增强身体健康的运动训练范例相关。 我们的方法是测量肌腱敲击反射、随意肌激活，以及膝关节（受伤以下）和肘关节（受伤以上）的血流量，包括冷压测试、心算和剧烈运动在内的交感神经刺激前后。 这些数据将提供有关肌肉活动期间交感神经控制血流的信息。 交感神经躯体运动耦合的可塑性也将通过在跑步机训练锻炼计划前后进行测量来研究。 这些实验将使我们能够实现三个目标。 目标 1 将描述脊髓损伤水平以下的交感神经系统和躯体运动系统的耦合。 这个目标将检查脊髓交感神经和运动反射及其相互作用。 它还将检查下行躯体运动耦合如何被脊柱损伤破坏。 在目标 2 中，我们将确定脊髓损伤后交感神经系统和躯体运动系统相互作用的变化。 由于受伤以及受伤后发生的变化，手臂中的交感神经-躯体运动耦合也很可能被破坏。 然后，目标 3 将展示运动训练后交感神经-躯体运动耦合的可塑性。 将测试三种不同的八周运动训练计划，包括 1) 运动水平与 HRR 的 70-80% 相匹配的跑步机训练 2) 30-40% HRR 的跑步机训练。 运动训练将在随机交叉研究设计中进行测试，运动训练范式之间有一个月。 我们预计交感神经 - 躯体运动耦合将具有可塑性，并且运动训练效果将使这些系统的控制正常化。 然而，由于受伤，我们预计适应将不同于未受伤的控制。

这项研究对人类脊髓损伤的运动训练有影响。 预计交感神经系统和躯体运动系统的耦合取决于运动是针对上半身还是下半身。 功能的恢复需要改善对运动的控制以及流向活跃肌肉群的血流调节。 此外，这项研究对于了解跑步机运动训练对心血管健康的潜在影响很重要，心血管健康是身体活动受限人群越来越感兴趣的话题。