המצגת נטענת. אנא המתן

המצגת נטענת. אנא המתן

מערכות הובלה, נשימה, הפרשה והגנה

מצגות קשורות


מצגת בנושא: "מערכות הובלה, נשימה, הפרשה והגנה"— תמליל מצגת:

1 מערכות הובלה, נשימה, הפרשה והגנה
מערכת ההובלה – חלק ב' נושאי השיעור ויסות קצב הלב תפוקת הלב כלי הדם (עורקים ורידים ונימים) – התאמה בין מבנה לתפקוד לחץ דם ויסות (מקומי ומרכזי) של זרימת הדם לאברים השונים במצבי פעילות שונים מחלות הלב וכלי הדם, טרשת העורקים מצגת המשך רקמת הדם

2 מה גורם לשרירי הלב להתכווץ?
קוצב הלב מה גורם לשרירי הלב להתכווץ? בדופן העלייה הימנית של הלב מצוי קוצב הלב הראשי. קוצב הלב מייצר דחפים חשמליים המתפשטים בשריר הלב דרך מערכת ההולכה החשמלית של הלב (מערכת סיבים, הדומים לסיבי עצבים), ובהגיעם לשרירי החדרים או העליות הם גורמים להתכווצותם. בין העלייה לחדר הימני מצוי קוצב הלב המשני, המסייע לפעולת הקוצב הראשי. קוצב הלב מפיק גירויים באופן עצמאי: במצב מנוחה קוצב הלב מייצר גירויים בקצב קבוע של כשבעים פעם בדקה. ואולם הוא מווּסָת בהשפעת מערכת העצבים והמערכת ההורמונלית, הגורמות לעליית או ירידת קצב הלב במצבים שונים. לדוגמה, במצב פעילות - קצב הלב עולה, בזמן שינה - קצב הלב יורד – ובכך נדון בהמשך המצגת. לעתים, עקב מחלות, קוצב הלב נפגע. במקרים כאלה, משתילים קוצב לב מלאכותי, כפי שמתואר בתמונה: Shutterstock.com / Dario Sabljak 2

3 תפוקת הלב עולה. על כך – בשקף הבא.
הדופק משקף את קצב הלב אפשר לקבוע את קצב הלב גם לפי הדופק. הדם היוצא בכל פעימה מהלב אל העורקים גורם להתרחבותם. אפשר לחוש בהתרחבות העורקים בכמה מקומות בגוף, שבהם העורקים אינם עמוקים אלא קרובים לעור, כמו בפרק כף היד או בצוואר. בזמן פעילות גופנית, לא רק קצב הלב עולה אלא גם עצמת התכווצותו, ובסך הכול תפוקת הלב עולה. על כך – בשקף הבא. 3

4 תפוקת הלב היא כמות הדם המוזרמת בדקה מכל אחד מחדרי הלב.
תפוקת לב   תפוקת הלב היא כמות הדם המוזרמת בדקה מכל אחד מחדרי הלב. תפוקת הלב בזמן מנוחה = נפח פעימה (70 מל') X התכווצות הלב (70מ"ל) = 5 ליטר. תפוקת הלב בזמן מאמץ גופני גדול (דוגמה) = 110מל' X 190מ"ל = 21 ליטר בעת מאמץ גופני, תפוקת הלב עולה עד פי 5-4 בשל: - הגדלת מספר ההתכווצויות - הגדלת עצמת ההתכווצויות של הלב (הגדלת נפח הפעימה). קצב הלב עשוי לעלות לערכים הגבוהים פי שניים עד שלושה משיעורו בזמן מנוחה, ונפח הפעימה גדל ב- 40%-20% לעומת נפח הפעימה במצב מנוחה.  נפח פעימה כמות הדם שיוצאת מכל אחד מחדרי הלב בעת התכווצות לב אחת.  קצב הלב מספר התכווצויות הלב בדקה תפוקת הלב = 4

5 א. חשבו את תפוקת הלב הממוצעת (במ"ל לדקה) בכל אחת מרמות הפעילות הגופנית
שאלה 1: תפוקת לב שאלה 1: לפניכם טבלה המציגה את קצב הלב הממוצע ואת נפח הפעימה הממוצע ברמות שונות של פעילות גופנית. א. חשבו את תפוקת הלב הממוצעת (במ"ל לדקה) בכל אחת מרמות הפעילות הגופנית המוצגות בטבלה. ב. באיזו רמת פעילות תפוקת הלב היא הגבוהה ביותר, ומהי החשיבות של תפוקת לב גבוהה, ברמת פעילות זו? רמת הפעילות קצב הלב הממוצע (פעימות לדקה) נפח הפעימה הממוצע (מ"ל) מנוחה 75 80 פעילות קלה 100 95 פעילות נמרצת 180 5

6 א. חשבו את תפוקת הלב הממוצעת (במ"ל לדקה) בכל אחת מרמות הפעילות הגופנית
תשובה שאלה 1: לפניכם טבלה המציגה את קצב הלב הממוצע ואת נפח הפעימה הממוצע ברמות שונות של פעילות גופנית. א. חשבו את תפוקת הלב הממוצעת (במ"ל לדקה) בכל אחת מרמות הפעילות הגופנית המוצגות בטבלה. ב. באיזו רמת פעילות תפוקת הלב היא הגבוהה ביותר, ומהי החשיבות של תפוקת לב גבוהה ברמת פעילות זו? רמת הפעילות קצב הלב הממוצע (פעימות לדקה) נפח הפעימה הממוצע (מ"ל) תפוקת לב מנוחה 75 80 6000 פעילות קלה 100 95 9500 פעילות נמרצת 180 18000 תשובה: א. ראו בטבלה. ב. במצב של פעילות גופנית, התפוקה היא הגדולה ביותר. בזמן פעילות גופנית יש צורך באספקת יותר חמצן לתאי השרירים, כדי שהם יוכלו להגביר את קצב הנשימה התאית ולספק יותר אנרגיה (ATP) להתכווצות. 6

7 שאלה 2: בשילוב עם דרכי החקר המדעי* (מיומנויות תיאור גרף)
הגרפים הבאים מתארים את השתנות קצב הלב, נפח הפעימה ותפוקת הלב של אדם בזמן מאמץ גופני. זמן 0 מייצג את מצב המנוחה לפני תחילת המאמץ הגופני. א. תארו את הגרפים. ב. מדוע מגיעה תפוקת הלב לרמה קבועה? ג. מה משפיע יותר על תפוקת הלב: נפח הפעימה או קצב הלב? נפח פעימה תפוקת לב זמן מתחילת המאמץ אחוז ההשתנות קצב הלב תיאור גרף טוב הוא כזה שעל פיו הקורא יכול לצייר את צורת הגרף הכללית! *הכנה למיומנויות הנדרשות בבחינת הבגרות במעבדה. 7

8 תפוקת הלב עולה בקצב גבוה יותר מקצב עליית קצב הלב, לערך הגבוה בכ-250%
תשובה שאלה 2: נפח פעימה תפוקת לב זמן מתחילת המאמץ אחוז ההשתנות קצב הלב תשובה: א. תיאור הגרפים: נפח הפעימה עולה לערך הגבוה בכ- 25% מן הערך במצב מנוחה, ולאחר מכן נשאר קבוע. קצב הלב עולה עלייה חדה לערך הגבוה בכ- 150% מן הערך במצב מנוחה, ולאחר מכן נשאר קבוע. תפוקת הלב עולה בקצב גבוה יותר מקצב עליית קצב הלב, לערך הגבוה בכ-250% מהערך במצב מנוחה, ולאחר מכן נשארת קבועה. התייצבות תפוקת הלב מתרחשת באותו הזמן שבו קצב הלב מתייצב. ב. תפוקת הלב מתייצבת ברמה מסוימת אשר בה קצב הלב ונפח הפעימה מגיעים לשיעורם המרבי. ג. קצב הלב משפיע יותר על תפוקת הלב מכיוון שטווח השינוי בו (עלייה של כ- 150%) גדול מטווח השינוי בנפח הפעימה (עלייה של כ-25%). 8

9 לב ספורטאי הלב של ספורטאי הוא גדול וחזק יותר, ולכן נפח הפעימה שלו גדול יותר לעומת אדם שאינו ספורטאי, גם בזמן מנוחה וגם בזמן פעילות גופנית. לפיכך, קצב הלב (הדופק) של ספורטאי נמוך יותר לעומת אדם שאינו ספורטאי גם בזמן מנוחה וגם בזמן פעילות גופנית. בזמן פעילות גופנית, הספורטאי מעלה גם את הדופק וגם את נפח הפעימה, אך נפח הפעימה עולה יותר מעליית הדופק, ולכן הלב של הספורטאי מתעייף פחות והוא יכול להתמיד במאמצים גופניים לאורך זמן (הלב נח בזמן ההרפיה בין התכווצות להתכווצות). אצל ספורטאי מאומן היטב, קצב הלב בזמן מנוחה הוא בדרך כלל כחמישים פעימות בדקה, לעומת כשבעים באדם שאינו ספורטאי. 9

10 שאלה 3 שאלה 3: ספורטאי המתאמן לאורך זמן ואדם שאינו עוסק בפעילות ספורטיבית מתבקשים לבצע אותה פעילות נמרצת. בבדיקת קצב הלב בזמן הפעילות מתברר שהדופק של הספורטאי נמוך יותר. הסבירו מדוע. בתשובתכם תנו דעתכם להשפעה של אימון גופני על נפח הפעימה של הלב. 10

11 תשובה שאלה 3: ספורטאי המתאמן לאורך זמן ואדם שאינו עוסק בפעילות ספורטיבית מתבקשים לבצע אותה פעילות נמרצת. בבדיקת קצב הלב בזמן הפעילות מתברר שהדופק של הספורטאי נמוך יותר. הסבירו מדוע. בתשובתכם תנו דעתכם להשפעה של אימון גופני על נפח הפעימה של הלב. תשובה: שריר הלב של ספורטאי מפותח יותר בשל האימונים, ולכן הוא חזק יותר ומסוגל להתרחב יותר ולקלוט יותר דם, וכן להתכווץ חזק יותר ולהזרים יותר דם. לכן נפח הפעימה של ספורטאי גדול יותר. בזמן הפעילות, אדם שאינו ספורטאי מגביר יחסית יותר את מספר התכווצויות הלב (הדופק) כדי להגיע לאותה תפוקת לב, ואילו הספורטאי מגביר יחסית יותר את נפח הפעימה ופחות את הדופק. האדם שאינו ספורטאי מתעייף מהר יותר כי הגברת ההתכווצויות היא על חשבון זמן המנוחה של הלב. הלב נח בין ההתכווצויות. 11

12 שאלה 4: בשילוב עם שלבי החקר המדעי* (מיומנות זיהוי משתנים)
הגרפים הבאים מתארים את תוצאות ניסוי שבו נבדק הקשר בין דרגת המאמץ לבין קצב הלב (הנמדד דרך מדידת הדופק) של שני אנשים באותו הגיל בעלי נתונים גופניים דומים, שאחד מהם ספורטאי והאחר אינו ספורטאי. א. איזה מן הגרפים מייצג את הספורטאי? נמקו ב. אדם ב' היה מסוגל למאמצים בדרגות קושי גבוהות יותר מאדם א'. הסבירו מדוע. (מה הרמז לכך בגרף?) ג. מדוע הגרפים אינם מתחילים מראשית הצירים (מאפס)? ד. מהם המשתנים הבלתי תלויים ומהו המשתנה התלוי בניסוי? אדם א' אדם ב' דרגת המאמץ הדופק (קצב הלב) *הכנה למיומנויות הנדרשות בבחינת הבגרות במעבדה. 12

13 א. אדם ב' הוא ספורטאי, ואדם א' אינו ספורטאי.
תשובה תשובה: א. אדם ב' הוא ספורטאי, ואדם א' אינו ספורטאי. לספורטאי יש לב מפותח יותר, ולכן נפח הפעימה של לִבּו, גם במצב מנוחה וגם במצב פעילות, גדול לעומת נפח הפעימה של האדם שאינו ספורטאי. בזמן פעילות גופנית עולה הדופק אצל שני האנשים, ואולם אצל הספורטאי עולה יותר נפח פעימה ופחות הדופק לעומת האדם שאינו ספורטאי, ולכן אפשר לראות בגרף, שבכל דרגת מאמץ, הדופק של הספורטאי היה נמוך יותר. ב. הגדלת קצב הלב, גורמת להתקצרות זמן המנוחה של הלב (שהוא שלב ההרפיה שבין התכווצות להתכווצות), ולכן האדם שאינו ספורטאי, מתעייף יותר ואינו מסוגל לעמוד במאמצים בדרגות קושי גבוהות. אפשר לראות בגרף שאין נתונים בנוגע לדופק שלו במאמצים בדרגות קושי גבוהות. ג. הגרפים אינם מתחילים מאפס מכיוון שבכל מצב, גם בשינה ובמנוחה, הלב מתכווץ, ולכן ערכי הדופק גדולים מאפס. ד. המשתנים הבלתי תלויים: דרגת המאמץ, וסוג האדם (ספורטאי/אינו ספורטאי). המשתנה התלוי: הדופק. שימו ! במערכת צירים שיש בה שני גרפים יש שני משתנים בלתי תלויים: האחד הוא המשתנה המתואר בציר X, והאחר הוא הגורם השונה בין הגרפים (במקרה זה – כישורי האדם: ספורטאי/אינו ספורטאי). אדם א' אדם ב' דרגת המאמץ הדופק (קצב הלב) 13

14 ויסות קצב הלב ונפח הפעימה
במצב של פעילות גופנית, קצב הנשימה בתאי השרירים עולה, כדי להפיק אנרגיה הנחוצה לתהליך ההתכווצות. הפחמן הדו-חמצני שנוצר נפלט לדם, ועקב כך עולה ריכוזו בדם. גם ריכוז החמצן בדם יורד עקב הצריכה המוגברת בתאי השרירים. תאי חישה ייחודיים ל-CO2 חשים את העלייה בריכוזו ומעבירים את המידע למרכז הלב במוח*. המוח מעביר "הוראות" דרך מערכת העצבים: לבלוטת יותרה הכִּליה, להפריש את ההורמון אדרנלין, המגיע לקוצב הלב וגורם לו: ללב וגורם לו: להגביר את קצב ההתכווצויות ואת נפח הפעימה. תפוקת הלב יכולה לגדול עד פי ארבעה, לעומת תפוקת הלב במצב מנוחה. כך נשמר ההומאוסטזיס בגוף: ריכוז החמצן והפחמן הדו-חמצני בדם נשמרים בערכים התקינים, והשרירים מקבלים חמצן בכמות הנדרשת. * קצב הלב מושפע מעוד גורמים ובהם: ריכוז החמצן בדם, לחץ הדם ומידת המתיחות של דופן הלב. 14

15 שאלה 5: משפטי נכון/לא נכון
לפניכם שלושה משפטים. ציינו אילו מהם נכונים ואילו שגויים. א. נפח הפעימה של החדר השמאלי גדול מנפח הפעימה של החדר הימני. ב. בזמן פעילות גופנית, ספורטאי מעלה רק את נפח הפעימה, ולכן הוא מתעייף פחות. ג. ירידה בריכוז החמצן בדם תגרום לעליית קצב הלב. 15

16 לפניכם שלושה משפטים. ציינו אילו מהם נכונים ואילו שגויים.
תשובה שאלה 5: לפניכם שלושה משפטים. ציינו אילו מהם נכונים ואילו שגויים. א. נפח הפעימה של החדר השמאלי גדול מנפח הפעימה של החדר הימני. לא נכון. נפח הפעימה של שני החדרים זהה, דבר זה נחוץ לזרימת דם תקינה ולשמירת לחצים תקינים במערכת הדם. אילו כמות הדם המוזרמת מן החדר השמאלי הייתה גדולה יותר, היה מצטבר דם במחזור הגדול. ב. בזמן פעילות גופנית, ספורטאי מעלה רק את נפח הפעימה, ולכן הוא מתעייף פחות. לא נכון, הוא מעלה גם את קצב הלב, אך יחסית פחות מאדם שאינו ספורטאי. ג. ירידה בריכוז החמצן בדם תגרום לעליית קצב הלב. נכון. 16

17 סיכום ביניים: קוצב הלב, קצב הלב, נפח הפעימה ותפוקת הלב
קוצב הלב שולח גירויים חשמליים הגורמים לכיווץ שריר הלב ולהרפייתו. בזמן מנוחה, הלב מתכווץ כשבעים פעם בדקה. במצבים מיוחדים כגון פעילות גופנית או פחד, קצב פעימות הלב עולה פי שניים עד שלושה. נפח הפעימה הוא כמות הדם היוצאת מכל אחד מחדרי הלב בפעימה אחת. נפח הפעימה עשוי לעלות בזמן פעילות גופנית ב-40%-20% מערכו במצב מנוחה. תפוקת הלב היא כמות הדם היוצאת מכל אחד מחדרי הלב בדקה. אפשר לחשב את תפוקת הלב על ידי הכפלת מספר התכווצויות הלב בנפח הפעימה. תפוקת הלב במצב מנוחה היא כ-5 ליטר, והיא עשויה לעלות בזמן פעילות גופנית פי ארבעה עד חמישה. עיסוק בספורט גורם לגדילת הלב ולהתחזקותו, ועקב כך להגדלת נפח הפעימה. עקב כך הדופק של ספורטאי נמוך מהדופק של אדם שאינו עוסק בספורט הן במצב מנוחה הן בזמן פעילות גופנית. קצב הלב ועצמת התכווצותו מבוקרים על ידי מערכת העצבים והמערכת ההורמונלית, והוא מושפע משינוי בריכוז החמצן והפחמן הדו-חמצני בדם ומגורמים נוספים. 17

18 דופן העורקים והוורידים מורכבת משלוש שכבות:
מבנה כלי הדם  העורקים והוורידים מעבירים דם ממקום למקום. אין מעבר חומרים דרכם לתאים, ולכן הדופן שלהם עבה לעומת עובי דופן הנימים שדרכם נעשה מעבר חומרים לתאי הגוף. דופן העורקים והוורידים מורכבת משלוש שכבות: אנדותל –שכבה פנימית חלקה. היתרון: הקטנת החיכוך עם הדם. שכבה אמצעית – מכילה סיבי שריר. שכבה חיצונית – רקמת חיבור שמכילה סיבים אלסטיים. דופן הנימים מורכבת רק משכבת אנדותל. נים אנדותל שכבה אמצעית שכבה חיצונית עורק וריד 18

19 מבנה הוורידים והעורקים
הדופן שלהם היא העבה ביותר. היתרון – בעורקים שורר לחץ דם גבוה. הדופן העבה מונעת את התפוצצות העורק. בדופן יש שרירים אלסטיים רבים. היתרון : העורק מקבל דם מהלב ב"גלים". לאחר כל התכווצות של הלב, עם הגעת ה"גל", העורק מתרחב ומתכווץ וכך מסיע את הדם הלאה. התרחבות והתכווצות העורק היא הדופק שאנו חשים במקומות בגוף כגון שורש כף היד והצוואר, שבהם העורק זורם קרוב לעור. ורידים הדופן שלהם דקה יותר. (אך קוטרם גדול יותר) שורר בהם לחץ דם נמוך בהרבה מאשר בעורקים. התכווצות השרירים מסייעת בהזרמת הדם. שכבה אמצעית שכבה חיצונית אנדותל שסתומים 19

20 צבעם כחלחל. כלי הדם ביד, שממנו לוקחים דם לבדיקת דם הוא וריד.
ורידים ועורקים הוורידים הוורידים נמצאים קרוב לעור ואפשר להבחין בהם במקומות שונים בגוף, לדוגמה, בגב כף היד. צבעם כחלחל. כלי הדם ביד, שממנו לוקחים דם לבדיקת דם הוא וריד. ד"ר נורית קינן העורקים בדרך כלל, אי אפשר לראות את העורקים, כי הם נמצאים עמוק בתוך הגוף, רחוק מן העור. אבל, יש כמה מקומות שנקראים נקודות דופק, שבהם העורק אינו עמוק, ואפשר לחוש בהם את פעימות העורק (הדופק). עורק וריד אפשר לראות עורקים בצד התחתון של הלשון: עִמדו מול הראי, קפלו את הלשון והתבוננו בצד התחתון שלה. הצינורות הצהבהבים שרואים הם העורקים, הצינורות הכחולים הם הוורידים. 20

21 הנימים: התאמה בין מבנה לתפקוד
התאמה בין מבנה הנים ומהירות הזרימה בו לתפקיד: בעת שהדם זורם בנימים, חמצן ותוצרי העיכול עוברים מן הדם לתאים ו-CO2 וחומרי הפרשה כמו שתנן עוברים מן התאים לדם. התאמות: - דופן הנים דקה מאוד וכך מתאפשרת דיפוזיה מהירה הפיצול למספר עצום של נימים קטנים גורם להגדלת היחס שטח פנים/ נפח של הנימים, הגורם להגדלת המגע בין הנימים לתאים. - מהירות זרימת הדם בנימים אִטית, וכך מתאפשרים חילופי חומרים יעילים. מהירות הזרימה אִטית כי הקוטר של כל הנימים יחד (38 ס"מ), גדול מהקוטר של כל העורקים. (קוטר אבי העורקים הוא 0.25 ס"מ). לפי כלל פיזיקלי, כשנוזל עובר מצינור צר לצינור רחב, הלחץ שלו ומהירות הזרימה קטנים. במקרה הזה, הדם עובר מהעורקים ל"צינור הנימים" הרחב יותר, ולכן מהירות הזרימה קטֵנה. 21

22 שטח הפנים הכולל של הנימים בגוף מגיע לכשישה דונם!
נימים בעיניים הנימים זעירים ועל פי רוב אי אפשר לראותם, אלא רק במקומות מסוימים בגוף, לדוגמה, בעיניים. Istockfoto.com/ sunil menon נימים שטח הפנים הכולל של הנימים בגוף מגיע לכשישה דונם! בשטח של מילימטר רבוע של רקמה יש כאלפיים נימים! 22

23 תמונה של רשת נימים תמונה של רשת נימים
© Filipchuk Oleg Vasiliovich/shutterstock.com 23

24 בכל תרשים, ציינו אילו חומרים עוברים, ולאיזה כיוון?
שאלה 6: מעבר חומרים בין הנימים ובין תאי הגוף (או נאדיות הריאה במחזור הקטן) שאלה 6: תרשים א' מתאר מעבר חומרים בין הדם שבנימים לבין תאי הגוף (במחזור הגדול), תרשים ב' מתאר מעבר חומרים בין הדם שבנימים לבין נאדיות הריאה (במחזור הקטן). בכל תרשים, ציינו אילו חומרים עוברים, ולאיזה כיוון? תרשים ב': מעבר חומרים בין הדם לנאדיות הריאה תרשים א': מעבר חומרים בין הדם לתאים תא נים דם 24

25 בכל תרשים, ציינו אילו חומרים עוברים, ולאיזה כיוון?
תשובה שאלה 6: תרשים א' מתאר מעבר חומרים בין הדם שבנימים לבין תאי הגוף (במחזור הגדול), תרשים ב' מתאר מעבר חומרים בין הדם שבנימים לבין נאדיות הריאה (במחזור הקטן). בכל תרשים, ציינו אילו חומרים עוברים, ולאיזה כיוון? תרשים ב': מעבר חומרים בין הדם לנאדיות הריאה תרשים א': מעבר חומרים בין הדם לתאים O2 CO2 פחמן דו-חמצני וחומרי פסולת אחרים כגון שתנן בתאי הכבד תא חמצן וחומרי מזון נים דם 25

26 שאלה 7: מעבר חומרים בין נימי המחזור הגדול לבין תאי הגוף
הסבירו את התרשים ואת ההבדלים בריכוזי החמצן והפחמן הדו-חמצני בעורקיק ובוורידון. סמנו בעזרת חץ את כיוון זרימת הדם. רקמת תאי שריר עורקיק ורידון נהוג למדוד לא את ריכוזי הגזים אלא את הלחץ החלקי שלהם. בעורקים הדם עשיר יותר בחמצן ולכן צבעו אדום יותר, ואילו בוורידים הדם עני יותר בחמצן ולכן צבעו אדום פחות. הבדלי הצבע האלה מאפשרים לגלות את כמות החמצן בדם. הבדיקה נעשית בעזרת מתקן אופטי אשר מאיר דרך האצבע ובודק את מידת הבליעה של האור. 26

27 סמנו בעזרת חץ את כיוון זרימת הדם.
תשובה שאלה 7: הסבירו את התרשים ואת ההבדלים בריכוזי החמצן והפחמן הדו-חמצני בעורקיק ובוורידון. סמנו בעזרת חץ את כיוון זרימת הדם. רקמת תאי שריר עורקיק ורידון כיוון זרימת הדם תשובה: בתרשים רואים את העורקיק מתפצל לנימים, ואת הנימים מתלכדים ויוצרים ורידון. ריכוז החמצן בעורקיק גבוה וריכוז הפחמן הדו-חמצני בו נמוך, מכיוון שהדם שהגיע מהלב היה לפני כן בריאות, ושם עבר אליו חמצן מן הנאדיות, ופחמן דו-חמצני עבר ממנו אל הנאדיות. במהלך הזרימה בנימים, חמצן עובר מן הנימים לתאים ופחמן דו-חמצני עובר מן התאים לנימים, ולכן ריכוז החמצן בוורידון נמוך וריכוז הפחמן הדו-חמצני בו גבוה לעומת הריכוז שלהם בעורקיק. 27

28 א. כיצד אפשר להסביר את הזרימה האִטית יותר בנימים?
שאלה 8 שאלה 8: בגרות תשס"ה כאשר נוזל זורם בצינור שיש בו אזורים בעלי קוטר שונה, ככל שהקוטר קטן יותר, הזרימה מהירה יותר. למרות זאת, מהירות זרימת הדם בעורקיק גדולה ממהירות זרימת הדם בנימים המתפצלים ממנו. א. כיצד אפשר להסביר את הזרימה האִטית יותר בנימים? ב. מהי החשיבות הביולוגית של הזרימה האִטית בנימים? 28

29 א. כיצד אפשר להסביר את הזרימה האִטית יותר בנימים?
תשובה שאלה 8: בגרות תשס"ה כאשר נוזל זורם בצינור שיש בו אזורים בעלי קוטר שונה, ככל שהקוטר קטן יותר, הזרימה מהירה יותר. למרות זאת, מהירות זרימת הדם בעורקיק גדולה ממהירות זרימת הדם בנימים המתפצלים ממנו. א. כיצד אפשר להסביר את הזרימה האִטית יותר בנימים? ב. מהי החשיבות הביולוגית של הזרימה האִטית בנימים? תשובה: א. הקוטר הכולל של כל הנימים המתפצלים מעורק אחד גדול מן הקוטר של העורק. הדם הזורם בעורק עובר ל"צינור הנימים" הרחב יותר, ולכן מהירות הזרימה קטנה, והזרימה בנימים אִטית הרבה יותר מן הזרימה בעורק. ב. בנימים מתרחש מעבר חומרים בין הדם לבין התאים. ככל שמהירות זרימת הדם אִטית יותר, כך יתאפשר מעבר יותר חומרים. 29

30 שאלה 9 שאלה 9: א. נימי הדם מותאמים לתפקודם. הסבר (ציינו שתי התאמות). ב. הדופן של נימת דם היא חד-שכבתית והקוטר של הנימה דומה לקוטר של תא דם אדום. הסבירו כיצד כל אחת מן התכונות האלה של נימת הדם היא דוגמה לעיקרון של התאמה בין מבנה לתִפקוד. 30

31 תשובה שאלה 9: א. נימי הדם מותאמים לתפקודם. הסבר (ציינו שתי התאמות). ב. הדופן של נימת דם היא חד-שכבתית והקוטר של הנימה דומה לקוטר של תא דם אדום. הסבירו כיצד כל אחת מן התכונות האלה של נימת הדם היא דוגמה לעיקרון של התאמה בין מבנה לתִפקוד. תשובה: א. דופן נימי הדם דקה. היא מורכבת רק משכבת תאים אחת, ולכן מעבר החומרים מן הדם לתאים ולהפך מהיר, כי החומרים צריכים לעבור מרחק קצר. קוטר הנימים קטן ומספרם עצום, על כן היחס בין שטח הפנים שלהם לנפח גדול. ככל שיחס זה גדול יותר, יעברו חומרים רבים יותר מן הדם לתאים ולהפך, כי יש יותר שטח פנים שהחומרים יכולים לעבור דרכו. ב. קוטר נימת הדם קטן מכיוון שהיא חד-שכבתית (בנויה משכבת תאים אחת), ולכן המרחק שהחומרים עוברים מן הדם לתאים ולהפך קצר, וזמן המעבר קצר יותר. יש לזכור שהדם ממשיך לזרום בעודו זורם בנימים והחומרים צריכים לעבור במהירות. מאחר שקוטר הנימה שווה לקוטר תא הדם, תא הדם "נדחק" במעבר בנימה והוא צמוד לדופן הנימה. כך נוצר מגע קרוב וצמוד ביניהם ומעבר החמצן יעיל יותר. 31

32 הגורמים לזרימת הדם בוורידים נגד כוח הכובד
הגורמים לזרימת הדם בוורידים נגד כוח הכובד (מן הרגליים ומן הידיים חזרה ללב): א. שרירי השלד לוחצים על הוורידים בעת התכווצותם. ב. ירידת הלחץ בלב בעת הרפיית הלב גורמת לשאיבת הדם מן הוורידים. ג. שסתומי כיסים בוורידים מונעים את חזרת הדם כלפי מטה. התכווצות שרירי השלד השרירים רפויים השסתומים פתוחים השסתומים סגורים הדם נכנס לכיסים והשסתומים נסגרים, וכך נמנעת חזרת הדם כלפי מטה 32

33 שאלה 10: הגורמים המשפיעים על הזרימה בוורידים
א. אנשים העומדים במסדר, בלא תנועה, לאורך זמן רב, עלולים להתעלף. מה הסיבה לכך? ב. מה הקשר בין השאלה הקודמת לבין תופעת היווצרות דליות (ורידים מעובים) אצל אנשים שעומדים זמן רב במהלך עבודתם? דליות © istockphoto.com/ John Taylor 33

34 תשובה שאלה 10: א. אנשים העומדים במסדר בלא תנועה במשך זמן רב, עלולים להתעלף. מה הסיבה לכך? ב. מה הקשר בין השאלה הקודמת לבין תופעת היווצרות דליות (ורידים מעובים) אצל אנשים שעומדים זמן רב במהלך עבודתם? תשובה: א. במצב של חוסר תנועה, שרירי השלד לוחצים פחות על הוורידים, ולכן החזרת הדם ללב נפגעת. ב. מכיוון שהחזרת הדם ללב נפגעת, מצטבר דם בוורידי הרגליים וגורם להתעבותם. © istockphoto.com/ John Taylor 34

35 לחץ הדם הוא הלחץ שהדם מפעיל על דופן כלי הדם עקב התכווצויות הלב.
לחץ דם לחץ הדם הוא הלחץ שהדם מפעיל על דופן כלי הדם עקב התכווצויות הלב. לחץ הדם בעורקים הראשיים (אבי העורקים ועורק הריאה) היוצאים מן הלב הוא הגבוה ביותר, והוא הולך וקטן ככל שמתרחקים מן הלב. לחץ הדם נמדד בעורקים, וערכו הממוצע הוא 120 מ"מ בעת התכווצות הלב (לחץ סיסטולי), ו- 80 מ"מ כספית בעת הרפיית הלב (לחץ דיאסטולי). נהוג לציין את לחץ הדם בדרך הבאה: 120/80 מ"מ כספית. Deanjenkins (morguefile.com) לחץ דם גבוה מדי הוא מסוכן משום שיש חשש לקריעת נימי הדם, שדופנם דקה ביותר. לחץ דם נמוך מדי עלול לגרום לאספקה לקויה של חמצן ומזון לרקמות עקב זרימת דם אִטית מדי בנימים. 35

36 שאלה 11: סעיפים א' וג' מבגרות תשס"ה
שאלה 11: לחץ דם שאלה 11: סעיפים א' וג' מבגרות תשס"ה לפניך עקומה המציגה את השתנות לחץ הדם בכלי דם שונים אצל אדם מבוגר. א. הסבירו מדוע בעורקים לחץ הדם אינו קבוע, אלא משתנה בתנודות חדות מאוד, ואילו בנימים ובוורידים כמעט אין תנודות בלחץ הדם. ב. מהן הסיבות לכך שלחץ הדם בוורידים נמוך מלחץ הדם בעורקים? ג. כיצד חסימה חלקית בכלי הדם הכליליים יכולה להשפיע על לחץ הדם הנמדד בזרוע? הסבירו. 36

37 א. לחץ הדם בעורקים מושפע מפעילות הלב.
תשובה שאלה 11: בגרות תשס"ה תשובה: א. לחץ הדם בעורקים מושפע מפעילות הלב. כאשר הלב מתכווץ, מוזרם אל העורקים דם רב, והלחץ בהם עולה, בזמן ההרפיה לא מוזרם דם חדש ולכן הלחץ יורד. הדם מגיע אל הורידים לאחר שזרם מרחק רב דרך העורקים והנימים, ולכן השפעת התכווצויות הלב אינה ניכרת. ב. לחץ הדם (ומהירות הזרימה) בוורידים קטן מלחץ הדם בעורקים בשל: הגדלת שטח הזרימה: הדם זורם בשטח זרימה גדול יותר כי הקוטר הכולל של כל הוורידים יחד גדול מן הקוטר הכולל של העורקים. (כזכור קוטר וריד גדול מקוטר עורק). החיכוך עם דופן כלי הדם: לחץ הדם בעורקים הראשיים (אבי העורקים ועורק הריאה) היוצאים מן הלב הוא הגבוה ביותר, והוא הולך וקטן ככל שמתרחקים מן הלב, בגלל החיכוך של הדם עם דופן הצינורות. ג. כלי הדם הכליליים מספקים דם לשריר הלב. אם תיפגע זרימת הדם, תהיה פחות אספקת חמצן ומזון לתאי השריר, קצב הנשימה התאית בהם ירד ותהיה פחות אנרגיה (ATP ) זמינה להתכווצות. לכן תרד עצמת התכווצות הלב, פחות דם יוזרם אל העורקים ולחץ הדם בזרוע ובאברים האחרים יקטן. 37

38 ויסות זרימת הדם לרקמות כל שרקמה פעילה יותר, כך היא צורכת יותר חמצן ומזון, ונוצרים בה יותר חומרי פסולת, ולכן היא זקוקה לאספקת דם עשירה יותר. כמות הדם המוזרמת לאברים השונים מווסתת לפי מצב הפעילות. לדוגמה: בזמן פעילות גופנית גדלה אספקת הדם לשרירים ולעור, ואספקת הדם למערכת העיכול פוחתת, ואילו לאחר אכילה, גדלה אספקת הדם למערכת העיכול, ופחות דם מוזרם לשרירים ולעור. ויסות זרימת הדם לרקמות השונות נעשה על ידי כיווץ או הרפיה של העורקיקים המובילים דם אל הרקמות: הרחבת העורקיקים, תגרום להגדלת כמות הדם המוזרמת לרקמה, והצרת העורקיקים תגרום להקטנת כמות הדם. המנגנונים המווסתים את התרחבות העורקיקים והתכווצותם ברקמות השונות הם מנגנון ויסות מקומי ומנגנון ויסות מרכזי. על כך – בשקף הבא. 38

39 מנגנוני ויסות זרימת הדם לרקמות: מנגנון מרכזי ומנגנון מקומי
מנגנון ויסות מרכזי חיישנים ייחודיים למשתנים שונים כגון לחץ דם, טמפרטורה או רמת פחמן דו-חמצני, המצויים בכלי הדם, קולטים מידע על שינויים ומעבירים אותו למרכז הלב וכלי הדם במוח. המוח שולח גירויים עצביים לשרירים המצויים בדופן כלי הדם, ואלו גורמים לעורקיקים להתרחב או להתכווץ לפי הצורך. מוח © Shutterstock/Diagon מנגנון ויסות מקומי של הרקמות בעת פעילות ברקמה כלשהי, הפרשת חומרי פסולת מהתאים אל הדם גדלה. כמו כן, מופרשים חומרים שונים מדופן כלי הדם. חומרים אלו גורמים להרחבת העורקיקים או לכיווצם. 39

40 שאלה 12: שינויים בהזרמת הדם לשרירים ולאברים הפנימיים על פי מצב הפעילות
שאלה 12: שינויים בהזרמת הדם לשרירים ולאברים הפנימיים על פי מצב הפעילות  שאלה 12:  בטבלה הבאה יש נתונים על זרימת הדם לחלקי הגוף השונים במצב מנוחה ובמצב פעילות נמרצת. הסבירו את הנתונים. מנוחה (מ"ל) פעילות נמרצת (מ"ל) מוח 700 שרירים 1200 13000 עור 2000 אברים פנימיים 2500 1600 סה"כ 5100 17,300 © istockphoto.com/ Mark Buden © istockphoto.com/ Catherine Yeulet 40

41 תשובה  מנוחה (מ"ל) פעילות נמרצת (מ"ל) מוח 700 שרירים 1200 13000 עור 2000 אברים פנימיים 2500 1600 סה"כ 5100 17,300 תשובה: בזמן פעילות גופנית, אספקת הדם לאיברים פעילים (שרירים, עור) עולה, ואספקת הדם לאברים לא פעילים (כגון אברי מערכת העיכול) יורדת. הדבר נעשה בעזרת הרחבת/כיווץ העורקים המזרימים דם לאברים השונים. (לכן לא מומלץ לאכול לפני ביצוע פעילות גופנית). חשיבות הדבר היא שבעת פעילות גופנית יש צורך ביותר חמצן בתאי השרירים כדי שהם יוכלו להגביר את קצב הנשימה התאית ולספק יותר אנרגיה להתכווצות. אפשר גם לראות שתפוקת הלב בזמן פעילות עלתה יותר מפי שלושה לעומת התפוקה במצב מנוחה. הגדלת אספקת הדם לעור, מאפשרת פיזור יעיל יותר של עודפי החום לסביבה (זהו מנגנון לשמירה על ההומיאוסטזיס = שמירה על טמפרטורת גוף קבועה). אספקת הדם למוח נשארת קבועה. ירידה באספקת דם למוח עלולה לפגוע בתפקודו ולגרום לסכנת חיים. 41

42 לחלוטין במשקעים טרשתיים
טרשת העורקים טרשת היא תופעה של חסימת עורקים על ידי משקעים שומניים. עם הזמן, ההיצרות גורמת לחסימת העורק ולפגיעה קשה באברים עקב אספקת דם לקויה. העורקים העיקריים שנפגעים הם העורקים הכליליים, המספקים דם ללב עצמו, ועורקי המוח. היצרות העורקים שמובילים דם ללב גורמת למחלת לב כלילית. היצרות כלי הדם שמובילים דם למוח גורמת לשבץ מוחי (המתבטא בשיתוק ובהפרעות קשות אחרות). מחלות הקשורות לכלי הדם הן גורם התמותה העיקרי בעולם המערבי. עורק תקין עורקים שיש בהם טרשת בשלבי התפתחות שונים CDC/ Dr. Edwin P. Ewing, Jr. חתך אורך בעורק שנחסם לחלוטין במשקעים טרשתיים *מידע ותרגול על הכולסטרול והקשר שלו להיווצרות טרשת תוכלו למצוא במצגת: רקמת הדם, בפרק העוסק בבדיקות דם. © istockphoto.com/jack0m 42

43 על מנת למנוע התקף לב אפשר לעשות כמה פעולות ובהן:
טיפול בטרשת אם נוצרת טרשת בעורק כלילי המספק דם לשריר הלב עצמו, האזור בשריר הלב המקבל אספקת דם מהעורק החסום עלול להיפגע, דבר העלול לגרום להתפתחות מחלת לב הידועה בשם תעוקת לב (אנגינה פקטוריס). חסימה מלאה עלולה לגרום להתקף לב ולסיכון החיים. על מנת למנוע התקף לב אפשר לעשות כמה פעולות ובהן: נטילת תרופות המרחיבות את כלי הדם. פתיחת החסימה בעזרת בלון ומניעת חסימה בעתיד בעזרת החדרת תומכן: בעזרת צנתור (הכנסת צינור לתוך עורק, עד הלב) אפשר לאתר את העורק הכלילי החסום ולפתוח את החסימה בעזרת ניפוח בלון צנתור. כמו כן, במקרים רבים מחדירים תומכן (סטנט) התומך בכלִי הדם מבפנים, ושומר שהוא יהיה פתוח לזרימת דם. נטילת תרופות המעכבות את קרישת הדם. ניתוח מעקפים. © istockphoto.com/ Richard Lee 43

44 א. מדוע נותנים את התרופה לאנשים הסובלים מטרשת עורקים? הסבירו.
שאלה 13: טרשת עורקים שאלה 13: בגרות תשס"א לאנשים הסובלים מטרשת עורקים נהוג לתת מינון מבוקר של תרופה המעכבת את קרישת הדם. א. מדוע נותנים את התרופה לאנשים הסובלים מטרשת עורקים? הסבירו. ב. אנשים הנוטלים את התרופה חייבים להפסיק ליטול אותה לפני שהם עוברים ניתוח, הסבירו מדוע. 44

45 א. מדוע נותנים את התרופה לאנשים הסובלים מטרשת עורקים? הסבירו.
תשובה שאלה 13: בגרות תשס"א לאנשים הסובלים מטרשת עורקים נהוג לתת מינון מבוקר של תרופה המעכבת את קרישת הדם. א. מדוע נותנים את התרופה לאנשים הסובלים מטרשת עורקים? הסבירו. ב. אנשים הנוטלים את התרופה חייבים להפסיק ליטול אותה לפני שהם עוברים ניתוח, הסבירו מדוע. תשובה: א. המשקעים הטרשתיים הנוצרים בכלי הדם, יוצרים שטח פנים מחוספס ולא אחיד, וזרימת הדם נפגעת. היתקלות לוחיות הדם, הרגישות למגע, במשקע הטרשתי, עלולה לגרום לתהליך קרישה ולהיווצרות קרישי דם שעלולים להיתקע באזור הטרשת ולחסום כליל את זרימת הדם. ב. לעתים, ניתוח כרוך בחיתוך רקמות ובפגיעה בכלי דם. תהליך קרישה תקין חיוני למניעת שטפי דם גדולים, העלולים לגרום לאיבוד דם רב ולסכנת חיים. 45

46 שהקוטר הכולל שלהם הוא הגדול ביותר, הזרימה היא האִטית ביותר.
סיכום מערכת הדם מורכבת משלושה סוגים של כלי דם: עורקים המובילים דם מן הלב אל הגוף; ורידים, שמחזירים דם אל הלב; ונימים, שבהם מתבצע מעבר החומרים בין הדם לתאי הגוף. התכווצות חדרי הלב מזרימה את הדם אל העורקים. לחץ הדם הוא הלחץ שהדם מפעיל על דופן כלי הדם והוא הגבוה ביותר בעורקים, ויורד בהדרגה לאורך העורקיקים, הנימים, הוורידונים והורידים. קצב זרימת הדם מושפע ביחס הפוך מן הקוטר הכולל של כלי הדם מאותו הסוג. בעורקים, שהקוטר הכולל שלהם הוא הקטן ביותר, הזרימה היא המהירה ביותר, ואילו בנימים, שהקוטר הכולל שלהם הוא הגדול ביותר, הזרימה היא האִטית ביותר. מבנה דופן כלי הדם מותאם לזרימת הדם בהם: לעורקים, שזרימת הדם בהם מהירה ובלחץ גבוה, יש דפנות עבות, שריריות וגמישות. דופנות העורקים מתרחבות עקב הזרמת הדם מן הלב, לאחר מכן הן שבות למצבן הקודם, ומזרימות את הדם הלאה. בהתאמה, לחץ הדם בעורקים עולה (לחץ סיסטולי) ויורד (לחץ דיאסטולי) במחזוריות. השינויים בקוטר העורקים מתבטאים בדופק. 46

47 יעיל של חומרים בין הדם לתאים.
סיכום לוורידים ולנימים, שזרימת הדם בהם אִטית ובלחץ נמוך, יש דפנות דקות וגמישות פחות. דופן הנימים, הבנויה משכבת תאים אחת, ומהירות הזרימה הנמוכה בהם, מסייעים למעבר יעיל של חומרים בין הדם לתאים. החזרת הדם ללב דרך הוורידים, לעתים נגד כוח הכובד, נעשית בעזרת התכווצות שרירי השלד, השאיבה של הלב, ושסתומים חד-כיווניים המאפשרים זרימה רק לכיוון הלב. כמות הדם המוזרמת לאברים השונים משתנה על פי מצב פעילותם, דרך כיווץ או הרפיה של העורקיקים המובילים דם אל אברים אלו. מנגנון מרכזי (גירוי עצבי המגיע מהמוח) ומנגנון מקומי (חומרים המופרשים מהרקמות ומדופן כלי הדם) מווסתים את זרימת הדם לאברים. 47

48 לא רבים יודעים, אבל בצעירותו היה פופאי כבד משקל וחובב ג'אנק פוד ידוע.
שאלה 14: ביולוגיה בחיוך שאלה 14: לא רבים יודעים, אבל בצעירותו היה פופאי כבד משקל וחובב ג'אנק פוד ידוע. למעשה, הרופאים הזהירו אותו שהוא עלול לחלות בטרשת עורקים אם לא ישנה את הרגלי התזונה שלו. אוליב, בת זוגו המפורסמת של פופאי, מתמחה ברפואה אלטרנטיבית. היא הציעה לפופאי לעבור לתזונה המבוססת לחלוטין על תרד! ואכן, ככל שעבר הזמן, השתפר מצבו של פופאי במידה ניכרת. א. מה הם הטיפולים "הקונבנציונליים" לטרשת עורקים? ב. בהנחה שלתרד אין יכולות מוכחות להסרת שומנים מכלי דם, מהו הדבר שגרם לשיפור במצבו של פופאי? ג. פופאי ידוע בזרועותיו החסונות. האם אימון של שרירי הזרוע יכול לשפר את תפוקת הלב? 48

49 לא רבים יודעים, אבל בצעירותו היה פופאי כבד משקל וחובב ג'אנק פוד ידוע.
תשובה שאלה 14: לא רבים יודעים, אבל בצעירותו היה פופאי כבד משקל וחובב ג'אנק פוד ידוע. למעשה, הרופאים הזהירו אותו שהוא עלול לחלות בטרשת עורקים אם לא ישנה את הרגלי התזונה שלו. אוליב, בת זוגו המפורסמת של פופאי, מתמחה ברפואה אלטרנטיבית. היא הציעה לפופאי לעבור לתזונה המבוססת לחלוטין על תרד! ואכן, ככל שעבר הזמן, השתפר מצבו של פופאי במידה ניכרת. א. מה הם הטיפולים "הקונבנציונליים" לטרשת עורקים? ב. בהנחה שלתרד אין יכולות מוכחות להסרת שומנים מכלי דם, מהו הדבר שגרם לשיפור במצבו של פופאי? ג. פופאי ידוע בזרועותיו החסונות. האם אימון של שרירי הזרוע יכול לשפר את תפוקת הלב? תשובה: א. צנתור, ניתוח מעקפים, תרופות המרחיבות את כלי הדם ומונעות קרישה. ב. שינוי התזונה והפחתה בצריכה של מאכלים עתירי שומן וכולסטרול (ג'אנק פוד) יכולים להביא לשיפור במצב. ג. אימון של שרירי הזרוע לא יביא ישירות לשיפור בתפוקת הלב. על מנת לשפר את יכולות הלב יש לבצע אימון אירובי (הליכה, ריצה, רכיבה על אופניים וכו'). 49


הורד את "ppt "מערכות הובלה, נשימה, הפרשה והגנה

מצגות קשורות


מודעות Google