康复医学概论3-运动学基础

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1、主讲：李文迅主讲：李文迅 运动学是研究活动时机体各系统生理效运动学是研究活动时机体各系统生理效应变化的科学，以生物力学和神经发育学应变化的科学，以生物力学和神经发育学为基础，以作用力和反作用力为治疗因子，为基础，以作用力和反作用力为治疗因子，以改善身、心功能障碍为主要目标以改善身、心功能障碍为主要目标 等张运动等张运动 主要表现为心率加快、回心血量增多、外周主要表现为心率加快、回心血量增多、外周 阻力下降、收缩压增高、舒张压不变和心肌阻力下降、收缩压增高、舒张压不变和心肌 摄氧量增加摄氧量增加等长抗阻运动等长抗阻运动 表现为血压升高、心肌摄氧量增加、心率加表现为血压升高、心肌摄氧量增加、心率加

2、 快、心输出量中度增加、每搏量和外周阻力快、心输出量中度增加、每搏量和外周阻力 变化不大变化不大 运动时心血管系统第一个可测的反应是心率运动时心血管系统第一个可测的反应是心率增加增加 心脏每分钟排出的血量，心率因素占心脏每分钟排出的血量，心率因素占60%70%，前负荷和后负荷的改变占，前负荷和后负荷的改变占30%40%，因此心率增加是心排血量增加的主要原因因此心率增加是心排血量增加的主要原因 运动时心脏做功负荷、心率与氧摄入量呈线运动时心脏做功负荷、心率与氧摄入量呈线性增加关系，在低强度运动和恒定的做功负荷性增加关系，在低强度运动和恒定的做功负荷中，心率将在数分钟内达到一个稳定的平台状中，心率

3、将在数分钟内达到一个稳定的平台状态，而在高负荷状态下，心率需较长时间才能态，而在高负荷状态下，心率需较长时间才能达到一个更高的平台达到一个更高的平台 运动时，心输出量增多和血管阻力因素运动时，心输出量增多和血管阻力因素可以引起相应的血压增高可以引起相应的血压增高 运动可通过自主神经和血管内皮细胞衍生的运动可通过自主神经和血管内皮细胞衍生的舒缓因子的双重调节，使冠状动脉扩张，又由舒缓因子的双重调节，使冠状动脉扩张，又由于心脏舒张期的延长使冠状动脉得到更充分的于心脏舒张期的延长使冠状动脉得到更充分的灌注，改善冠状动脉的血液循环灌注，改善冠状动脉的血液循环 运动能增加纤溶系统的活性，降低血小板的运动

4、能增加纤溶系统的活性，降低血小板的粘滞性，防止血栓的形成粘滞性，防止血栓的形成 运动时，心脏心肌收缩力增强是心搏出运动时，心脏心肌收缩力增强是心搏出量增加的重要代偿机制量增加的重要代偿机制 长期运动的人，安静时心率较慢，而心长期运动的人，安静时心率较慢，而心搏出量则因左心室收缩期末容量缩小而增搏出量则因左心室收缩期末容量缩小而增加，故心脏的每分输出量并不减少。这就加，故心脏的每分输出量并不减少。这就为心脏提供了较多的功能储备，使其在亚为心脏提供了较多的功能储备，使其在亚极量负荷下仍以较低的心率来完成工作，极量负荷下仍以较低的心率来完成工作，极量负荷下用提高心率来满足机体的需要极量负荷下用提高心

5、率来满足机体的需要 肺的功能在于进行气体交换、调节血容量肺的功能在于进行气体交换、调节血容量和分泌部分激素和分泌部分激素 运动可增加呼吸容量，改善运动可增加呼吸容量，改善02的吸入和的吸入和C02的排出的排出 主动运动可改善肺组织的弹性和顺应性主动运动可改善肺组织的弹性和顺应性 吸气时膈肌的运动对肺容量有较大的影响，吸气时膈肌的运动对肺容量有较大的影响，正确的膈肌训练有利于肺容量的增加，肺容正确的膈肌训练有利于肺容量的增加，肺容量增加后，摄氧量也随之增加量增加后，摄氧量也随之增加 人类骨骼肌存在三种不同功能的肌纤维人类骨骼肌存在三种不同功能的肌纤维 I 型慢缩纤维，又称红肌，即缓慢型慢缩纤维，

6、又称红肌，即缓慢-氧化氧化型肌纤维型肌纤维 a型和型和b型快缩纤维，又称白肌，即型快缩纤维，又称白肌，即快速快速-糖原分解型肌纤维糖原分解型肌纤维 在相对低强度下的反复收缩，可增加线粒体在相对低强度下的反复收缩，可增加线粒体的量和质，能量释放酶的量和质，能量释放酶(三羧酸循环酶和长链脂三羧酸循环酶和长链脂肪酸氧化酶肪酸氧化酶)和电子传送能力提高，肌纤维稍有和电子传送能力提高，肌纤维稍有增粗，以红肌纤维改变为主，肌肉的耐力增加增粗，以红肌纤维改变为主，肌肉的耐力增加 力量运动时，每一肌纤维横断面积范围内增力量运动时，每一肌纤维横断面积范围内增加力的负荷即募集增多和频率增加，肌纤维横加力的负荷即募

7、集增多和频率增加，肌纤维横截面积增大，以白肌纤维为主，蛋白合成能力截面积增大，以白肌纤维为主，蛋白合成能力增强，分解降低，线粒体数量相对减少，无氧增强，分解降低，线粒体数量相对减少，无氧代谢能力增强，肌肉单位时间内的爆发力增大代谢能力增强，肌肉单位时间内的爆发力增大 关节骨的代谢主要依赖于日常活动时的加压关节骨的代谢主要依赖于日常活动时的加压和牵伸，站立位的重力使关节骨受压，肌腱的和牵伸，站立位的重力使关节骨受压，肌腱的作用在于牵伸，以上两力直接影响关节骨的形作用在于牵伸，以上两力直接影响关节骨的形态和密度态和密度 关节附近的骨折、关节置换术后，应及时正关节附近的骨折、关节置换术后，应及时正确

8、地应用运动疗法，以刺激软骨细胞，增加胶确地应用运动疗法，以刺激软骨细胞，增加胶原和氨基己糖的合成，防止滑膜粘连和血管翳原和氨基己糖的合成，防止滑膜粘连和血管翳形成，从而增加关节活动范围，恢复关节功能形成，从而增加关节活动范围，恢复关节功能 运动提供的应力使胶原纤维按功能需要有规运动提供的应力使胶原纤维按功能需要有规律的排列，促进了关节骨折的愈合律的排列，促进了关节骨折的愈合 运动是中枢神经最有效的刺激形式，所有的运动是中枢神经最有效的刺激形式，所有的运动都可向中枢神经提供感觉、运动和反射性运动都可向中枢神经提供感觉、运动和反射性传入传入 多次重复训练是条件反射的综合，随着运动多次重复训练是条件

9、反射的综合，随着运动复杂性的增加，大脑皮层将建立暂时性的联系复杂性的增加，大脑皮层将建立暂时性的联系和条件反射，神经活动的兴奋性、灵活性和反和条件反射，神经活动的兴奋性、灵活性和反应性都得以提高应性都得以提高 运动可调节人的精神和情绪，锻炼人的意运动可调节人的精神和情绪，锻炼人的意志，增强自信心志，增强自信心 脑的可塑性是指大脑在结构和功能上有脑的可塑性是指大脑在结构和功能上有修改自身以适应改变了的环境的能力修改自身以适应改变了的环境的能力 在康复训练过程中，通过功能性磁共振在康复训练过程中，通过功能性磁共振可以观察到大脑可塑性的连续变化，说明可以观察到大脑可塑性的连续变化，说明运动对大脑的功

10、能重组和代偿起着重要的运动对大脑的功能重组和代偿起着重要的作用作用 骨骼的密度与形态取决于施加在骨上骨骼的密度与形态取决于施加在骨上的力，运动可增加力，对骨形成有明显的力，运动可增加力，对骨形成有明显影响，骨受力增加可刺激其生长、骨量影响，骨受力增加可刺激其生长、骨量增加增加 反之，骨受力降低可抑制其生长，骨反之，骨受力降低可抑制其生长，骨量减少量减少 体力劳动者骨密度高于脑力劳动者体力劳动者骨密度高于脑力劳动者 骨骼的力学特性是由其物质组成、骨量和几骨骼的力学特性是由其物质组成、骨量和几何结构决定的，当面临机械性应力刺激时，常何结构决定的，当面临机械性应力刺激时，常常出现适应性的变化，否则，

11、将会发生骨折常出现适应性的变化，否则，将会发生骨折 负重对维持骨小梁的连续性、提高交叉区面负重对维持骨小梁的连续性、提高交叉区面积起重要作用，施加于骨组织上的机械应力可积起重要作用，施加于骨组织上的机械应力可引起骨骼的变形，这种变形导致成骨细胞活性引起骨骼的变形，这种变形导致成骨细胞活性增加，破骨细胞活性抑制增加，破骨细胞活性抑制 骨组织对机械性的骨重建表现出两种应骨组织对机械性的骨重建表现出两种应力范围，机械性的骨重建需要很高强度的力范围，机械性的骨重建需要很高强度的水平应力刺激，当应力高于某一值时，才水平应力刺激，当应力高于某一值时，才可引起皮质骨钙的沉积，使骨量增加可引起皮质骨钙的沉积，

12、使骨量增加 相反，水平应力过低或过高，则抑制骨相反，水平应力过低或过高，则抑制骨重建重建 一般认为，机械应力对骨组织是有效的一般认为，机械应力对骨组织是有效的刺激刺激 雌激素是稳定骨钙的重要因素，女性在雌激素是稳定骨钙的重要因素，女性在绝经后，由于雌激素水平的下降，骨量丢绝经后，由于雌激素水平的下降，骨量丢失速度加快失速度加快 运动使绝经后妇女雌激素水平轻度增加，运动使绝经后妇女雌激素水平轻度增加，从而增加骨钙含量从而增加骨钙含量 研究表明，全身运动加局部专项锻炼研究表明，全身运动加局部专项锻炼6个个月后，老年女性跟骨骨密度升高、骨强度月后，老年女性跟骨骨密度升高、骨强度增强和骨质疏松率下降增

13、强和骨质疏松率下降 脂代谢受多种因素调控，其代谢紊乱将增加脂代谢受多种因素调控，其代谢紊乱将增加缺血性心脑血管疾病发生的危险性缺血性心脑血管疾病发生的危险性 研究表明，坚持长跑运动的老年人血浆胆固研究表明，坚持长跑运动的老年人血浆胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白显著低于非运动醇、甘油三酯、低密度脂蛋白显著低于非运动组，并且锻炼改善脂代谢的程度还与锻炼年限组，并且锻炼改善脂代谢的程度还与锻炼年限呈正相关呈正相关 任何强度的持续运动，从马拉松、越野、滑任何强度的持续运动，从马拉松、越野、滑雪甚至休闲性慢跑都有降血脂效应雪甚至休闲性慢跑都有降血脂效应 制动的形式有固定、卧床和瘫痪，长期制动制动的形式有

14、固定、卧床和瘫痪，长期制动可引起制动或废用综合征，主要见于急性病或可引起制动或废用综合征，主要见于急性病或外伤而长期卧床者或因瘫痪而不能离床者外伤而长期卧床者或因瘫痪而不能离床者 对于严重疾病和损伤患者，卧床是保证度过对于严重疾病和损伤患者，卧床是保证度过伤病危重期的必要措施伤病危重期的必要措施 但是，近来逐渐认识到，长期卧床或制动可但是，近来逐渐认识到，长期卧床或制动可增加新的功能障碍，加重残疾，有时其后果较增加新的功能障碍，加重残疾，有时其后果较原发病和外伤的影响更加严重，甚至累及多系原发病和外伤的影响更加严重，甚至累及多系统的功能统的功能 严格卧床者，基础心率加快，舒张期缩严格卧床者，基

15、础心率加快，舒张期缩短，将减少冠状动脉血流灌注，所以，长短，将减少冠状动脉血流灌注，所以，长期卧床者，即使从事轻微的体力活动也可期卧床者，即使从事轻微的体力活动也可能导致心动过速能导致心动过速 卧床后最大摄氧量卧床后最大摄氧量(V02max)下降，肌肉下降，肌肉功能容量减退，肌力和耐力下降功能容量减退，肌力和耐力下降 长期卧床患者心脏对于体液的重新分布长期卧床患者心脏对于体液的重新分布的反应在早期和后期有所不同的反应在早期和后期有所不同 早期中心血容量增加导致基础心率增加早期中心血容量增加导致基础心率增加 长期卧床患者血小板聚集、动脉血流速长期卧床患者血小板聚集、动脉血流速度降低、下肢血流阻力

16、增加、血液的粘滞度降低、下肢血流阻力增加、血液的粘滞度增高，增加了静脉血栓形成的危险性度增高，增加了静脉血栓形成的危险性 长期卧床的患者易发生直立性低血压，长期卧床的患者易发生直立性低血压，表现为面色苍白、出汗、头晕，收缩压下表现为面色苍白、出汗、头晕，收缩压下降，心率加快，脉压下降，重者产生晕厥降，心率加快，脉压下降，重者产生晕厥 其发生机制：其发生机制：由于重力的作用血容量从中心转到外由于重力的作用血容量从中心转到外周，即血液由肺和右心转向下肢周，即血液由肺和右心转向下肢 交感肾上腺系统反应不良，不能维持交感肾上腺系统反应不良，不能维持正常血压正常血压 卧床数周后，患者全身肌力减退，呼吸卧

17、床数周后，患者全身肌力减退，呼吸肌肌力也下降，加之卧位时胸廓外部阻力肌肌力也下降，加之卧位时胸廓外部阻力加大，弹性阻力增加，不利于胸部扩张，加大，弹性阻力增加，不利于胸部扩张，肺的顺应性变小，肺活量明显下降肺的顺应性变小，肺活量明显下降 卧位时膈肌的运动部分受阻，使呼吸运卧位时膈肌的运动部分受阻，使呼吸运动减小动减小 侧卧位时下侧肺通气不良而血流灌注过侧卧位时下侧肺通气不良而血流灌注过度，造成动静脉短路，导致通气血流比度，造成动静脉短路，导致通气血流比值的失调值的失调 卧床使气管纤毛的功能下降，分泌物粘卧床使气管纤毛的功能下降，分泌物粘附于支气管壁，排出困难附于支气管壁，排出困难 侧卧位时下部

18、支气管壁附着的分泌物较侧卧位时下部支气管壁附着的分泌物较上部为多，而由于咳嗽无力和卧位不便咳上部为多，而由于咳嗽无力和卧位不便咳嗽，分泌物沉积于下部支气管中，容易诱嗽，分泌物沉积于下部支气管中，容易诱发呼吸道感染发呼吸道感染 长时间卧床，由于肌肉局部血流量的减长时间卧床，由于肌肉局部血流量的减少及其运氧能力的降低，造成肌肉相对缺少及其运氧能力的降低，造成肌肉相对缺血缺氧，直接影响糖代谢过程，使有氧化血缺氧，直接影响糖代谢过程，使有氧化活动减弱，无氧酵解活动加强活动减弱，无氧酵解活动加强 肌肉蛋白质代谢的变化表现为蛋白质合肌肉蛋白质代谢的变化表现为蛋白质合成减少而分解增加，导致蛋白总量的下降成减

19、少而分解增加，导致蛋白总量的下降 肌肉萎缩肌肉萎缩 健康人石膏固定肘关节健康人石膏固定肘关节4 4周后，前臂周径减周后，前臂周径减少少5%5%。长时间的绝对卧床，。长时间的绝对卧床，2 2个月后肌容积将个月后肌容积将减少一半，减少一半，6 6星期后电镜见肌纤维变性，脂肪星期后电镜见肌纤维变性，脂肪和纤维组织增加，残存肌纤维的横截面积减少和纤维组织增加，残存肌纤维的横截面积减少42%42%，主要是，主要是型肌纤维萎缩型肌纤维萎缩 肌力下降肌力下降 健康人在绝对卧床健康人在绝对卧床1 1星期后，肌力将减少星期后，肌力将减少20%20%。如某人的握力为。如某人的握力为50kg50kg，制动，制动1

20、1星期后星期后降至降至40kg40kg，2 2星期后为星期后为32kg32kg 也有人研究肌力下降没有如此迅速，大也有人研究肌力下降没有如此迅速，大约每星期仅减少约每星期仅减少10%-15%10%-15%，每日减少，每日减少1%-1%-3%3%，3-53-5星期后方降至星期后方降至50%50%长期制动，骨骼将发生一些变化：长期制动，骨骼将发生一些变化：开始骨吸收加快，特别是骨小梁的吸收增开始骨吸收加快，特别是骨小梁的吸收增加，骨皮质吸收也很显著加，骨皮质吸收也很显著 稍后则吸收减慢，但持续时间很长稍后则吸收减慢，但持续时间很长 常规常规X线摄片不能观察到早期的骨质疏松，线摄片不能观察到早期的骨

21、质疏松，骨密度下降骨密度下降40%时方有阳性发现时方有阳性发现 骨扫描则较敏感，由于骺端的血流增加而骨扫描则较敏感，由于骺端的血流增加而使该部位骨质疏松的检出率明显增加使该部位骨质疏松的检出率明显增加 长期制动可产生严重的关节退变长期制动可产生严重的关节退变 关节周围韧带的刚度降低，强度下降，关节周围韧带的刚度降低，强度下降，能量吸收减少，弹性组织减少，肌腱附着能量吸收减少，弹性组织减少，肌腱附着点处变得脆弱，韧带易于断裂点处变得脆弱，韧带易于断裂 关节囊壁的血管、滑膜增生，纤维结缔关节囊壁的血管、滑膜增生，纤维结缔组织和软骨面之间发生粘连，出现疼痛组织和软骨面之间发生粘连，出现疼痛 继而关节

22、囊收缩，关节挛缩，活动范围继而关节囊收缩，关节挛缩，活动范围减小减小 长期制动以后，由于感觉输入减少，可以产长期制动以后，由于感觉输入减少，可以产生感觉异常和痛阈下降生感觉异常和痛阈下降 与社会隔离，感觉输入减少，加之原发疾病与社会隔离，感觉输入减少，加之原发疾病和外伤的痛苦，产生焦虑、抑郁、情绪不稳和和外伤的痛苦，产生焦虑、抑郁、情绪不稳和神经质，或出现感情淡漠、退缩、易怒、攻击神经质，或出现感情淡漠、退缩、易怒、攻击行为，严重者有异样触觉、运动觉、幻视与幻行为，严重者有异样触觉、运动觉、幻视与幻听。认知能力下降，判断力、解决问题能力、听。认知能力下降，判断力、解决问题能力、学习能力、记忆力

23、、协调力、精神运动能力、学习能力、记忆力、协调力、精神运动能力、警觉性等均有所障碍警觉性等均有所障碍 长期卧床及病痛对精神和情绪的影响，可减长期卧床及病痛对精神和情绪的影响，可减少胃液的分泌，胃内食物排空的速率减慢，食少胃液的分泌，胃内食物排空的速率减慢，食欲下降，造成蛋白和碳水化合物吸收减少，产欲下降，造成蛋白和碳水化合物吸收减少，产生一定程度的低蛋白血症生一定程度的低蛋白血症 胃肠蠕动减弱，食物残渣在肠道内停留时间胃肠蠕动减弱，食物残渣在肠道内停留时间过长，水分吸收过多而变得干结，引起排便困过长，水分吸收过多而变得干结，引起排便困难，造成便秘难，造成便秘 卧床时抗利尿激素的分泌减少，排尿增

24、加，卧床时抗利尿激素的分泌减少，排尿增加，随尿排出的钾、钠、氮均增加随尿排出的钾、钠、氮均增加 由于钙自骨组织中转移至血液，易产生高由于钙自骨组织中转移至血液，易产生高钙血症钙血症 血中多余的钙又经肾排出，产生高钙尿症血中多余的钙又经肾排出，产生高钙尿症 卧床后卧床后12d尿钙即开始增高，尿钙即开始增高，5 10d内内增高显著，高钙尿症还与皮质醇的释放有关增高显著，高钙尿症还与皮质醇的释放有关 卧位时腹压减小，不利于膀胱排空卧位时腹压减小，不利于膀胱排空 腹肌无力和膈肌活动受限、盆底肌松弛、腹肌无力和膈肌活动受限、盆底肌松弛、神经损伤、患者神经支配异常而导致括约神经损伤、患者神经支配异常而导致

25、括约肌与逼尿肌活动不协调，都是促成尿潴留肌与逼尿肌活动不协调，都是促成尿潴留的因素的因素 瘫痪患者导尿次数多，尿路感染的几率瘫痪患者导尿次数多，尿路感染的几率增加增加 结石的形成降低了抗菌药物的治疗效果，结石的形成降低了抗菌药物的治疗效果，尿路感染反复发作尿路感染反复发作 尿排出的钙磷增加、尿潴留、尿路感染尿排出的钙磷增加、尿潴留、尿路感染是尿石症形成的三大因素是尿石症形成的三大因素 高钙尿症和高磷尿症为结石形成提供了高钙尿症和高磷尿症为结石形成提供了物质基础物质基础 制动对皮肤的影响：制动对皮肤的影响：可使皮肤及其附件产生萎缩和压疮可使皮肤及其附件产生萎缩和压疮 皮下组织和皮肤的坚固性下降皮

26、下组织和皮肤的坚固性下降 食欲不佳和营养不良加速皮下脂肪的减少和食欲不佳和营养不良加速皮下脂肪的减少和皮肤的角化皮肤的角化 皮肤卫生不良导致细菌和真菌感染和甲沟炎皮肤卫生不良导致细菌和真菌感染和甲沟炎 大面积压疮使血清蛋白质尤其是白蛋白减少大面积压疮使血清蛋白质尤其是白蛋白减少 血清蛋白质减少使组织渗透压下降，加速液血清蛋白质减少使组织渗透压下降，加速液体向细胞间渗出，引起下肢皮肤水肿体向细胞间渗出，引起下肢皮肤水肿 长期卧床往往伴有代谢和内分泌的障长期卧床往往伴有代谢和内分泌的障碍，其出现较肌肉骨骼和心血管系统并碍，其出现较肌肉骨骼和心血管系统并发症为晚，但恢复也较迟发症为晚，但恢复也较迟

27、往往在心血管功能开始恢复时代谢和往往在心血管功能开始恢复时代谢和内分泌变化方表现出来内分泌变化方表现出来 这些变化除了不活动外，也可能与原这些变化除了不活动外，也可能与原发伤病有关发伤病有关 制动期间抗利尿激素的分泌减少，产生多尿，制动期间抗利尿激素的分泌减少，产生多尿，尿氮排出明显增加，加上制动引起的食欲减退尿氮排出明显增加，加上制动引起的食欲减退所造成的蛋白质摄人减少，可出现低蛋白血症、所造成的蛋白质摄人减少，可出现低蛋白血症、水肿和体重下降水肿和体重下降 氮排出增加开始于制动的第氮排出增加开始于制动的第45d，在第，在第2周周期间达到高峰，并一直持续下去期间达到高峰，并一直持续下去 3

28、周卧床所造成的负氮平衡可以在周卧床所造成的负氮平衡可以在1周左右恢周左右恢复，但复，但7周卧床造成的负氮平衡要周卧床造成的负氮平衡要7周才能恢复周才能恢复 抗利尿激素在卧床后的第抗利尿激素在卧床后的第23d分泌开始下降，分泌开始下降，肾上腺皮质激素分泌增高，雄激素水平降低肾上腺皮质激素分泌增高，雄激素水平降低 糖耐量降低，血清胰岛素和前胰岛素糖耐量降低，血清胰岛素和前胰岛素C肽同时肽同时增高，在制动后增高，在制动后1个月达到高峰，这种情况不是个月达到高峰，这种情况不是胰岛分泌减少，而是胰岛素的利用下降胰岛分泌减少，而是胰岛素的利用下降 血清甲状腺素和甲状旁腺素增高或不稳是造成血清甲状腺素和甲状旁腺素增高或不稳是造成高钙血症的原因之一高钙血症的原因之一 高钙血症是制动后常见而又容易忽视的水电高钙血症是制动后常见而又容易忽视的水电解质异常，在骨折固定或牵引而长期卧床的儿解质异常，在骨折固定或牵引而长期卧床的儿童中，高钙血症的发生率可达童中，高钙血症的发生率可达50%卧床休息卧床休息4周左右可以发生症状性高钙血症周左右可以发生症状性高钙血症 早期症状包括食欲减退、腹痛、便秘、恶心早期症状包括食欲减退、腹痛、便秘、恶心和呕吐，进行性神经体征为无力、低张力、情和呕吐，进行性神经体征为无力、低张力、情绪不稳、反应迟钝，最后发生昏迷绪不稳、反应迟钝，最后发生昏迷