פינוי חומרי פסולת מהגוף

מצגת בנושא: "פינוי חומרי פסולת מהגוף"— תמליל מצגת:

1 פינוי חומרי פסולת מהגוף
מערכת ההפרשה פינוי חומרי פסולת מהגוף

2 חומרי פסולת נוצרים בתאים כתוצאה מחילוף חומרים
התהליך חומר הפסולת פינוי נשימה תאית CO2 פחמן דו חמצני ראות פירוק חלבון (בכבד) אמוניה שהופכת לשתנן כליות תוצרי פירוק תרופות כליות עודפי ויטמינים כליות עודפי מלחים כליות זיעה עודפי מים כליות

3 תפקידי מערכת ההפרשה סילוק חומרים רעילים מהגוף שמירה על הומאוסטזיס –
פינוי עודפי מים ומלחים מהגוף או שמירה על מים ומלחים על מנת לאפשר קיום סביבה פנימית יציבה.

4 מערכת ההפרשה סרעפת יותרת הכליה כליה עורק הכליה וריד הכליה וריד הבטן
עורק הבטן צינור מוביל השתן שריר רחם ושחלות שלפוחית השתן שופכה

5 חלקי המערכת שתי כליות – בכליות מתבצעת פעולת סינון של הדם הנכנס אליהן.
שני צינורות מובילי שתן - שלפוחית שתן – בתוכה נאגר נוזל השתן הנוצר בכליות. צינור שופכה - עורק הבטן – מוביל דם היוצא מחדר שמאל של הלב אל אזור הבטן. כרבע מכלל הדם היוצא מהלב בדקה. כל הדם בגופו של אדם בוגר עובר סינון בכליות מדי ארבע או חמש דקות.

6 השתן נוצר מנוזל הדם השוואה בין הרכבי הדם והשתן: בשתן בדם
ריכוז באחוזים מהנפח בשתן בדם מים 90-93% 95% חלבונים 7% 0% גלוקוז 0.1% מלחים 0.37% 0.6% שתנן 0.03% 2%

7 יצירת שתנן פירוק חלבונים בתאי הגוף יוצר חומר פסולת חנקני רעיל הנקרא אמוניה NH3. דגים ויצורים אחרים המפרישים פסולת חנקנית ישירות למים, מפרישים את האמוניה ישירות לסביבתם. בתאי האדם נוצרת פסולת חנקנית בצורת אמוניה. בשל רעילות החומר ואי היכולת להפרישו מיד לסביבה, מפונה האמוניה לכבד, שם היא הופכת לחומר רעיל פחות, השתנן, המסונן בכליות ומופרש בשתן. למעלה: אמוניה. למטה: שתנן.

8 חומרי הפרשה בעולם החי האמוניה האמוניה היא גז שמתמוסס היטב במים ורעיל מאוד לבע"ח , לכן צריך להרחיקו במהירות מהגוף. הרעלה נמנעת הודות למהילתו בכמות גדולה של מים . מצב זה אפשרי רק אצל בע"ח החיים בסביבה מימית ואצלם אכן חומר ההפרשה הוא אמוניה. בע"ח שיש להם אספקת מים מוגבלת מרכיבים מהאמוניה שמצטברת בגופם תרכובות מסובכות יותר ורעילות פחות המופרשות אח"כ מהגוף(שתנן, חומצת שתן). השתנן- הוא חומר ההפרשה החנקני העיקרי אצל יונקים , דו חיים ודגים. השתנן מתמוסס היטב במים ורעילותו מעטה יחסית (רעיל רק בריכוז גבוה), סילוק השתנן מהגוף מחייב הפרשה ואיבוד של מים בכמויות לא גדולות. חומצת שתן- התוצר הסופי של מטבוליזם האמוניה אצל עופות ואצל רוב הזוחלים , החרקים והחלזונות היבשתיים. חומצת השתן היא חומר כמעט בלתי מסיס , כשנוצר השתן היא מתגבשת ונפרדת מהתמיסה שבה נוצרה וכך נחסך איבוד מים רב. חומצת השתן אינה רעילה. יש התאמה בין בית הגידול של החיה וסוג ההפרשה החנקנית שלה. צב ים השוהה כל חייו במים מפריש בעיקר אמוניה (נמהלת במים) בעוד שצב המים שמחלק את זמנו בין המים ליבשה מפריש בעיקר שתנן. צב יבשה מפריש בעיקר חומצת שתן.

9 פעולת הכליות מבנה הכליה
הקליפה מורכבת מיחידות הפעולה של הכליה יוצרות השתן המכונות נפרונים. בכל כליה יש כמיליון נפרונים. בליבה נמצאים הצינורות אוספי השתן מכל הנפרונים המתלכדים אל השופכן. קליפת הכליה ליבת (פנים) הכליה אגן הכליה עורק הכליה וריד הכליה שופכן המוביל שתן לשלפוחית השתן

10 מבנה הנפרון פעולת סינון הדם בנפרון: באדום – כלי דם
עורקיק יוצא עורקיק נכנס פעולת סינון הדם בנפרון: באדום – כלי דם בצהוב – אֲבּוּבִית הנפרון דם מסתנן בלחץ מתוך כלי הדם הנכנס לנפרון אל תוך הקופסית. בדם נשארים תאים (גדולים) וחלבונים (גדולים) שאינם יכולים לעבור דרך קרום כלי הדם ומים. בהמשך זורמים הדם והתסנין (שאינו שתן עדיין) בצינורות צמודים המאפשרים מעבר של מים וכמעט כל החומרים שהסתננו אל האבובית, חזרה אל הדם בדיפוזיה או הובלה פעילה הצורכת אנרגיה (קליטה או ספיגה חוזרת). קופסית באומן, מבנה דמוי גביע

11 בתוך הקופסית, מתפצל העורקיק למספר גדול של נימים המכונים פקעית (גְלוֹמֵרוּלוּס).
התאמת מבנה לתפקוד: הגדלת שטח הפנים לצורך סינון (אם נחבר את כל נימי הדם בכליה יתקבל צינור באורך של כ- 80 ק"מ. אם נחבר את כל האבוביות בכליה לצינור אחד, נקבל צינור שארכו כ-8 ק"מ). הגדלת לחץ הדם בפקעית (כמו 4 נתיבים בכביש המתנקזים לנתיב אחד).

12 הומאוסטזיס הריכוז הסופי של השתן ותכולת המים והמלחים בו מבוקרים על ידי הורמונים. אדם בוגר בריא מפריש בממוצע 1.5 ליטר שתן ביום. אם אותו אדם שתה כמויות נוזלים גדולות, כמות השתן היומית עשויה להגיע ל- 3 ליטרשתן ביום. כאשר אדם נתון בתנאי יובש או במאמץ גופני קשה, כמות השתן עשויה להצטמצם לחצי ליטר שתן ביום. היכן נעשית קביעת כמות המים בשתן ואיזון ריכוז המלחים? בנפרון בתהליך הקליטה החוזרת.

13 פעולת ההורמונים ADH ואלדוסטרון בקביעת ריכוז השתן
ריכוז המלחים בדם בגלל מאמץ, התחממות והזעה המידע מגיע להיפותלמוס (מרכז בקרה מוחי) הוראה עצבית נשלחת לבלוטת יותרת המוח (היפופיזה) מההיפופיזה נשלח מסר הורמונלי (- ADH הורמון מעכב השתנה), לבלוטת יותרת הכליה בלוטת יותרת הכליה מפרישה את ההורמון אלדוסטרון היזון חוזר שלילי האלדוסטרון פועל על תאי דפנות הנפרונים באבובית הכליה וגורם לכך שהם חדירים פחות או יותא ליוני נתרן. כתוצאה מכך נקלטים חזרה לדם יותר או פחות מים

14 מחלת הסכרת במחלת הסכרת (סכרת נעורים) נפגעים תאי איי לנגרהנס אשר בלבלב ואינם מפרישים אינסולין למחזור הדם. האינסולין הוא הורמון חלבוני המעורב במעבר גלוקוז מן הדם אל התאים. כתוצאה מכך, אין עובר גלוקוז מהדם אל התאים וריכוזו בדם עולה. הגלוקוז מסתנן עם נוזל הדם אל השתן וריכוזו בשתן עולה (אצל אנשים שאינם חולי סכרת אין גלוקוז בשתן). הריכוז הגבוה של הגלוקוז גורם לספיגת נוזלים אל תוך אבובית הנפרון והחולה נאלץ להשתין מספר רב של פעמים ביום.

15 משוב שלילי במנגנון משוב שלילי (negative feedback) שינוי התנאים בסביבה הפנימית מעורר "תגובה הפוכה" המחזירה את התנאים לקדמותם. תכליתו היא תיקון סטייה כלשהי ממצב מירבי על ידי החלשת הפעולה והחזרת המצב התקין.

16 משוב שלילי הוא המנגנון העיקרי השומר על הומיאוסטזיס בגוף
משוב שלילי הוא המנגנון העיקרי השומר על הומיאוסטזיס בגוף. במערכת הורמונאלית משוב שלילי פירושו שעליה בריכוזו של הורמון מחוללת סידרת אירועים המעכבים את המשך הפרשתו של ההורמון ואילו ירידה בריכוזו של ההורמון גוררת אירועים המגבירים את הפרשתו. לדוגמה: עליה ברמת הגלוקוז בדם גורמת להפרשת אינסולין המוריד את רמת הגלוקוז בדם. ירידה ברמת הגלוקוז בדם גורמת לעליה ברמת הגלוקגון המביאה לשחרור גלוקוז ולעליית רמתו בדם. וחוזר חלילה. (ראה סכמה בהמשך)

17 שמירה על חום גוף ביצורים הומאותרמיים, שמירה על רמת גלוקוז בדם בתחום יציב, שמירה על משק המים והמלחים בגוף הן דוגמאות לשמירה על הומיאוסטזיס באמצעות משוב שלילי. מהמתואר לעיל אפשר לומר שמשוב שלילי מאפשר שמירה על רמה של חומר או תהליך בתחום מסוים. כל עליה גוררת ירידה, וירידה גוררת עליה. במשוב שלילי לתהליך אין התחלה ואין סוף התהליך הוא "מעגלי"

18 תיאור פעולת מנגנון תיקון:
שינוי, גורם משפיע: פעילות גופנית מאומצת, עלייה בריכוז הפחמן הדו-חמצני בדם וירידה ב pH בדם. מחלה: מנגנון התיקון לא יכול לתקן. סטייה מעבר ליכולת התיקון מצב תקין של: ריכוז CO2 ו- pH תקין, קצב נשימה תקין. תיאור פעולת מנגנון תיקון: ריכוז ה CO2 בדם יורד, ה pH עולה חזרה, קצב הנשימה הולך ויורד. תיאור המצב החדש: הגברת קצב הנשימה, בית החזה עולה ויורד מהר יותר, אוורור מוגבר של הריאות והדם, ריכוז ה CO2 יורד.

19 משוב חיובי מנגנון משוב חיובי (positive feedback) מחולל רצף אירועים המגבירים את הסטייה מהתנאים הרגילים. במערכת זו אין הגעה לאיזון. כשהשינוי עובר רמת סף מסוימת מתחיל תהליך המגביר את עצמו. לאחר רמת הגברה מסוימת נכנס לפעולה גורם אחר, המבטל את ההגברה והתנאים שבים לקדמותם, או שהתהליך מסתיים מאחר והחומרים המשתתפים בתהליך נגמרים. משוב חיובי גורם לאי יציבות במערכת. משוב חיובי במערכת הורמונלית פירושו שעליה בריכוזו של ההורמון מחוללת סידרה של אירועים הממריצים ומגבירים את המשך ההפרשה. כפי שקורה בעת לידה עם הפעלת אוקסיטוצין על שרירי הרחם.

20 דוגמה נוספת למשוב חיובי - ממערכת העיכול: תהליך העיכול בקיבה מתחיל עם האכילה, עובר הגברה כל עוד המזון מצוי בקיבה. ככל שאוכלים יותר דופן הקיבה מפרישה יותר חומצות ומיצי עיכול. בתום התהליך, כשהמזון עובר מהקיבה הלאה ואין יותר חלבונים בקיבה, הפרשת החומצות והאנזימים בקיבה נעצרת. דוגמאות נוספות למנגנוני משוב חיוביים: פעולת הפרשת השתן מהשלפוחית (פעילות שעם התחלתה הולכת ומתעצמת עד סוף התהליך) הפרשת צואה; התעטשות; הקאה; גירוי ופעילות מינית. במשוב חיובי לתהליך יש נקודת התחלה ויש נקודת סיום.

21 הקביעה אם מנגנון משוב הוא חיובי או שלילי היא על סמך התגובה: אם התגובה לגירוי מדכאת אותו – המנגנון שלילי. אם התגובה מעודדת את המשך הגירוי הרי המשוב חיובי. לעיתים במסגרת איזון של חומר או פעילות יכולים להיות מעורבים מספר מנגנוני משוב שחלקם שליליים וחלקם חיוביים.

22 שני סוגים של בלוטות פועלים בגוף:
א. בלוטות הפרשה חיצונית; החומרים שבלוטות אלה מפרישות מגיעים דרך צינור מוצא לסביבה החיצונית. דוגמאות: תאים בלבלב המפרישים אנזימי עיכול לחלל המעי בלוטות זעה בלוטות רוק בלוטת דמעות בלוטות חלב

23 ב. בלוטות הפרשה פנימית; בלוטות המפרישות את תוצריהן אל הנוזל החוץ-תאי וממנו ישירות לדם. בלוטות טלה בנויות מתאים המתמחים בייצור והפרשה של חומר או קבוצת חומרים ייחודיים לבלוטה. החומרים המופרשים מהבלוטות להפרשה פנימית נקראים הורמונים.

24 תרשימי בלוטות הפרשה הפרשת החומר הנוצר בבלוטה החוצה צינור דם
שטח חיצוני של פני העור תאי בלוטה חומר המיוצר בבלוטה בלוטת הפרשה פנימית (אנדוקרינית) בלוטת הפרשה חיצונית (אקסוקרינית)

25 מיקום הבלוטות הורמונאליות בגוף
הבסיס להבנת תפקודן של הבלוטות ההורמונאליות בגוף היה השוואה בין תפקודם של אנשים הסובלים מפגיעה בבלוטה לעומת אלה שבהם הבלוטה תקינה. דוגמה: היפותירואידמיה אצל אנשים המתגוררים במקומות הרריים המרוחקים מהים ואינם מקבלים מספיק יוד במזונם. היפותאלמוס היפופיזה בלוטת התריס, תירואיד יותרת הכליה לבלב, פנקראס שחלות אשכים

26 ההורמונים מווסתים תהליכים בתאים
ההורמונים מופרשים מהבלוטות בכמויות זעירות (מיליוניות של גרמים) ומשפיעים על תהליכים המתרחשים בגוף. יש הורמונים המשפיעים באותו אופן על כל תאי הגוף (אינסולין לדוגמה) יש הורמונים המשפיעים בצורה אחת על תאים מסוימים ואחרת על תאים אחרים (אדרנלין מרפה שרירים במעי אך גורם להתכווצות שריר הלב)

27 דוגמאות להורמונים ותאי המטרה שלהם
אלדוסטרון מופרש מבלוטת יותרת הכליה ומשפיע על תאי דפנות אבובית הנפרון בכליות. ההורמון אחראי לוויסות הפרשת מלחים בשתן. גְלוּקָגוֹן מופרש מהלבלב ומשפיע על תאי כבד ושריר. ההורמון גורם לתאים לפרק גליקוגן הנמצא בתוכם כחומר תשמורת לגלוקוז. אדרנלין מופרש על ידי בלוטת יותרת הכליה (באמצעות גירוי עצבי). תאי המטרה שלו הם שריר הלב (הגברת תפוקת הלב), שרירי בית החזה (מתכווצים בעוצמה מוגברת), דפנות העורקים (התכווצות, העלאת לחץ הדם), שרירי דפנות המעיים (התרפות).

28 היפותלמוס, היפופיזה ובלוטות הורמונאליות
היפותלמוס; מקבל מידע על שינויים המתרחשים בגוף (באמצעות הולכה עצבית). המידע מעובד והוראות נשלחות להיפופיזה בצורת נוירוטרנסמיטרים . היפופיזה (בלוטת יותרת המוח); נחלקת להיפופיזה קדמית והיפופיזה אחורית.

29 קשר בין היפותלמוס, היפופיזה אחורית ובלוטות הורמונאליות:
ההיפותלמוס הוא המתווך בין המערכת העצבית להורמונאלית. ההיפותלמוס מקבל מידע עצבי מחיישנים ברחבי הגוף, ושולח מסרי הפעלה לבלוטות הורמונאליות בתגובה לשינויים סביבתיים. ADH הורמון אנטידיורטי מופרש מבלוטת יותרת המוח ופועל ישירות על תאי אבובית הכליה. ההורמון משנה את חדירות קרומי התאים למים וכתוצאה מכך מופרש פחות שתן. היפותלמוס תאי היפותלמוס המפרישים נוירוטרנסמיטרים אקסון היפופיזה אחורית היפופיזה קדמית הורמון ADH אוקסיטוצין תאי מטרה תאי אבובית הכליה בלוטות החלב, שרירי רחם

30 קשר בין היפותלמוס, היפופיזה קדמית ובלוטות הורמונאליות:
ההיפופיזה הקדמית מפרישה הורמונים המעוררים את פעילותן של בלוטות אחרות: בלוטת התריס, בלוטת יותרת הכליה, תאים מפרישי הורמונים בשחלות ובאשכים. היפופיזה קדמית מפרישה הורמונים שפועלים ישר על תאי מטרה כמו: בלוטות חלב בשד, תאים נוירוסקרטוריים הורמונים מההיפותלמוס תאי היפופיזה קדמית וההורמונים שהם מייצרים פרולקטין אנדורפינים הורמון גדילה GH בלוטת התריס בלוטת יותרת הכליה אשכים או שחלות תאים רבים בגוף תאי בלוטות חלב בשד קולטני כאב במוח

31 מנגנון משוב שלילי בין היפופיזה לבלוטות
מנגנון המשוב השלילי קשור בפיקוח ההיפופיזה (יותרת המוח) על בלוטת המגן ובלוטת יותרת הכליה). מבלוטת יותרת הכליה מופרשים גם הורמונים הקשורים למצבי מאמץ או לחץ (אדרנלין). פעולה זו קשורה ישירות למערכת העצבים ולא להיפופיזה (מדוע???)

32 בלוטת יותרת הכליה כפופה להיפופיזה וגם למוח
א. במאמץ מתמשך כשהגוף מתחמם ומזיע, מגיע להיפותלמוס מידע על איבוד מים ומלחים מהדם. מידע זה עובר להיפופיזה. מההיפופיזה מופרש ההורמון ACTHהמגרה את בלוטת יותרת הכליה להפריש את ההורמון אלדוסטרון. הפרשת האלדוסטרון נתונה למנגנון של משוב שלילי. כאשר ריכוז המלחים מתוקן וחוזר לרמתו התקינה, מצומצמת הפרשת ACTH ובהתאמה מצומצמת הפרשת אלדוסטרון.

33 ב. בלוטת יותרת הכליה מפרישה גם את ההורמון אדרנלין שהפרשתו כפופה ישירות לבקרת מערכת העצבים.
השפעתו של האדרנלין ניכרת דקות מועטות לאחר שהופרש מבלוטת יותרת הכליה והיא נמשכת גם לאחר שההפרשה נפסקת עד שהאדרנלין כולו מסולק מהדם. תהליך זה עשוי להמשך חצי שעה ויותר.

34 בלוטות ותאים להפרשה פנימית והשפעות ההורמונים העיקריים המופרשים מהן
בלוטות ותאים להפרשה פנימית והשפעות ההורמונים העיקריים המופרשים מהן בלוטה או תאים מפרישי הורמונים שם ההורמון השפעות עיקריות יותרת המוח (היפופיזה) קדמית הורמון גדילה GH מעודד גדילה והתחלקות תאים. הורמון מגרה בלוטת התריס TSH מעורר את בלוטת התריס להפריש הורמונים. הורמון מגרה יותרת הכליה ACTH מעורר את יותרת הכליה להפריש הורמונים. הורמונים מגרים בלוטות רביה LH ,FSH גורמים לשחלות ולאשכים להפריש הורמונים, הבשלת ביציות ותאי זרע. פרולקטין מעודד הפרשת חלב בנקבות יונקים. יותרת המוח (היפופיזה) אחורית. אוקסיטוצין מעודד הפרשת חלב, התכווצות שרירי הרחם בלידה. הורמון אנטי דיורטי ADH מווסת כמות מים בדם ובשתן ומווסת לחץ דם. הלבלב (איי לנגרהנס) אינסולין מזרז מעבר גלוקוז מהדם לתאים. גלוקאגון מזרז פירוק גליקוגן לגלוקוז (האגור בשרירים ובכבד). בלוטת התריס (מגן) T3, T4 משפיעים על תהליכי חילוף חומרים והפקת אנרגיה. קלציטונין מווסת רמת סידן באמצעות זירור קליטת סידן בעצמות. יותרת הכליה אלדוסטרון וויסות ריכוז יוני נתרן ובעקבות כך כמות המים בשתן. קורטיזול וויסות חילוף חומרים של חלבונים, פחמימות ושומנים. אדרנלין משפיע על תגובות למצבי לחץ ומאמץ במערכות שונות. תאים מפרישים בשחלות אסטרוגן וויסות מחזור חודשי וסימני מין משניים. פרוגסטרון וויסות מחזור חודשי, תמיכת הריון. תאים מפרישים באשכים טסטוסטרון התפתחות תאי זרע, סימני מין משניים בזכרים. תאים מפרישים בקיבה גסטרין וויסות הפרשת מיצי קיבה ותנועת שרירים. תאים מפרישים במעי (תריסריון) סקרטין וויסות הפרשת מיצי עיכול במעי.