מערכת הנשימה

1. מערכת הנשימה ריאה של אדם שאינו ריאה של אדם מעשן

2. מערכת הנשימה – היא חלק ממערכות הגוף התורמות לשמירה על הומיאוסטאזיס בכדי לחיות, קיים צורך מתמיד לשמור על ההומיאוסטאזיס של גופינו. כלומר סביבה קבועה, בטווח מסויים, של חומרים ותנאי סביבה לתאי הגוף. בכדי לשמור על ההומיאוסטאזיס, לאדם יש מערכת קלט פלט עם הסביבה החיצונית. הגוף נמצא בקשר מתמיד עם סביבתו קולט מהסביבה חומרים אנרגיה ומידע . חומרים הנקלטים בגוף: בעזרת מערכת העיכול המפרקת את המזון, תוצרי הפירוק נספגים לדם, כך מגיעים אל תאי הגוף חומרי מזון(חומצות אמינו, חומצות שומניות, גליצרול, גלוקוז ועוד תוצרי פירוק המזון). חומרי המזון משמשים לתא לבנייתו ומקור אנרגיה לפעולותיו . תוך כדי ביצוע תהליכי החיים נוצרים חומרי פסולת. אל התאים מגיע החמצן מהריאות (מערכת הנשימה) אל התאים. החמצן מובל במערכת הדם. חמצן זה ישמש את התאים להפקת אנרגיה ATP , בתהליך הנשימה התאית. (נשימה תאית -החמצן יתרכב עם הגלוקוז ויווצר ATP ). תוצר נוסף בנשימה התאית הוא הפחמן הדו חמצני. חומרי הפסולת חייבים להיות מסולקים מהתאים או מסביבתם. חומרי פסולת אלו עלולים להפר את ההומיאוסטאזיס ולגרום נזק לתאים. חומרי הפסולת הם :1. חומרים שנוצרו תוך כדי קיום פעולות החיים ( בעיקר פסולת חנקנית) 2. הפחמן דו חמצני שהוא תוצר של תהליך הנשימה התאית. חומרי הפסולת מסולקים מהתאים בעזרת מערכת הדם המובילה אותם אל מקום פליטתם החוצה: את חומרי הפסולת שהם תוצרי חילוף החומרים בתאים מובילה מערכת הדם אל מערכת ההפרשה, והיא מפרישה אותם החוצה בשתן . את הפחמן הדו חמצני מהתאים, מובילה מערכת הדם אל הריאות ומשם הוא נפלט החוצה כגז. המידע שקולט הגוף מסביבתו נקלט בעזרת החושים ומועבר למערכות הגוף בעזרת מערכת העצבים וההורמונים. מידע זה משמש לויסות (חזרה למצב מתאים) פעולת המערכת . לדוגמא: עליה רבה ברמת החמצן בדם מועברת ע"י תאי העצב וגורמת להפסקת הנשימה. עליה ברמת הפחמן הדו חמצני – מגבירה את קצב הנשימה.

3. מערכות שומרות על ההומיאוסטאזיס של הגוף מזון חמצן נקלט במערכת הנשימה אויר מזון נקלט במערכת העיכול, ומפורק למרכיביו מערכת העיכול מערכת הנשימה מרכיבי המזון חמצן מערכת הדם מערכת הדם מובילה את תוצרי פירוק המזון ואת החמצן אל התאים. בין התאים ומערכת הדם יש מעבר של חומרים תמידי . חומרים נכנסים לתאים לצרכי התא ויוצאים ממנו חומרי פסולת – כך נשמר ההומיאוסטאזיס בתא תאי הגוף מערכת הדם מובילה את חומרי הפסולת שנוצרו בתאים אל מערכות הפולטות אותן החוצה לסביבה . מערכת הדם פסולת חילוף חומרים פחמן דו חמצני שתנן, חומצת שתן מערכת הפרשה מערכת הנשימה

4. התאמה בין מבנה ותפקוד של מערכת הנשימה תפקיד מערכת הנשימה : • מערכת הנשימה תפקידה להעביראת החמצן מהאויר אל הדם* וסילוק פחמן דו חמצני אל מחוץ לגוף. * הדם מעביר את החמצן אל התאים בגוף, לצורך הפקת אנרגיה –זו הנשימה התאית הנשימה היא: 1. פעולה של מכאנית של הכנסת האויר לחלל הריאות 2. חילוף הגזים-חילוף גזים בין האוויר לתאים בריאות (נאדיות הריאה) ולדם. איך מתאימה מערכת הנשימה לתפקודה? מערכת הנשימה, הריאות, בנויות מהחלקים הבאים: • קנה הנשימה והסימפונות, הסרעפת, ובית החזה (שרירים וצלעות)-המאפשרים מעבר של האויר לתוך הריאות והחוצה מהם. • נאדיות הריאה - המאפשרות את חילוף הגשים בין חלל הנאדית לבין הדם. כניסת האויר לחלל הריאה ויציאתו נעשית הודות לשינויי בנפח הריאה . שינוי בנפח הריאה גורם לירידת או לעליית לחץ האויר בתוכו. כתוצאה מכך נכנס או יוצא אויר מהריאות. הסרעפת , צלעות בית החזה והשרירים המחוברים להם – הם היוצרים את שינויי הלחץ ומביאים לכניסה או יציאת האויר.

5. מערכת הנשימה : מערכת הנשימה מותאמת לתפקודה, לאפשר מעבר של אויר אל הריאות ומהן החוצה, ולאפשר דיפוזיה יעילה של חמצן ופחמן דו חמצני. הסרעפת, התכווצות שרירי בית החזה ועליה וירידה של הצלעות. גורמים לשינוי בנפח בית החזה והם הגורמים ליציאה וכניסה של אויר לריאות מגדילה את הלחץ בבית החזה ואויר יוצא החוצה. התכווצות הסרעפת והרפייתה נעשה בתיאום עם הסרעפת היא שריר חזק התכווצותה משנה את נפח בית החזה ובכך מורידה את הלחץ בריאות ואויר נכנס פנימה לריאה . טבעות הסחוס הבונות את הקנה והסימפונות , אינן מושלמות בהיקפן (יש חלק שאינו סחוס אלא רקמת חיבור שהיא פחות קשיחה) מבנה זה מקנה לצינורות חוזק וגמישות ומגנות עליהם מפני קריסה פנימה. הסימפונות וקנה הנשימה חלולים- מבנה המאפשר מעבר אויר , שכבת הריר והריסים אפיתליים עוטפת את פנים הצינורות ומגנה בכך מפני חדירת גופים זעירים לנאדיות חתך בסימפונות

6. התאמה בין מבנה לתפקוד – נאדיות הריאה חילוף גזים בנאדית -חמצן מתוך האויר מפעפע דרך תאי דופן הנאדית – לדם, ואילו פחמן דו חמצני מהדם מפעפע לחלל הריאה והחוצה • נאדיות הריאה – מספרן רב מאוד, 300 מיליון והמבנה המיוחד של השקיקים (שקיות קטנות) תורמים להגדלת שטח הפנים ביחס לנפחן (אותו העקרון המופיע במעי הדק) . • שכבה אחת של תאים בונה את הנאדית- מאפשרת דיפוזיה יעילה של חמצן מחלל הנאדית ,ושל פחמן דו חמצני אל חלל הנאדית. חלל הנאדית – מקום בו נאסף האויר. • הנאדיות עטופות בנימים רבים – לאפשר מעבר יעיל של חמצן ופחמן דו חמצני אל הדם ומשם החמצן יובל בדם אל התאים והפד"ח יסולק לחלל הנאדית . • בצד הפנימי של כל נאדית יש שכבה רירית(מימית) המאפשרת את הדיפוזיה של הגזים (חמצן ופד"ח)

7. חתך בנאדית אחת דופן הנאדית חתך בכלי דם נים הסמוך לנאדית חלל הנאדית פחמן דו חמצני חמצן תא דם אדומה בין חלל הנאדית והנים חל חילוף גזים. חילוף הגזים חל בהתאם לחוקי הדיפוזיה. מאזור בו ריכוז הגז גבוה, לאזור בו ריכוז הגז נמוך. הדיפוזיה נעשית דרך קרומי התאים של דופן הנאדית. חמצן שריכוזו בחלל הנאדית גבוה יותר בהשוואה לריכוזו בדם, יעבור מהנאדית לדם. פחמן דו חמצני , ריכוזו בדם גבוה מאשר בחלל הנאדית, יעבור מהדם לחלל הנאדית. הפחמן הדו חמצני היה מומס בנוזל הדם ואילו החמצן יתקשר לכדורית דם אדומה. מנגנון הנשימה כתגובה לריכוז פד"חבדם. עליה בריכוז הפד"ח מגבירה את קצב הנשימה. ירידה בריכוז הפד"ח מאיטה את קצב הנשימה. וויסות הנשימה ע"י תאי חישה המצויים בכלי הדם ורגישים לריכוז הפד"ח

8. יציאת אוויר מהראות בתהליך הנשיפה חדירת אוויר לריאות, לנאדיות, בשאיפה דיפוזיה של פחמן דו חמצני לריאות לנאדיות דיפוזיה של חמצן לדם הובלת הפחמן הדו חמצני אל הראות ( מומס בפלסמת הדם חלק קטן נקשר לתאי דם אדומים ) הובלת החמצן לחלקי הגוף באמצעות תאי דם אדומים דיפוזיה של פחמן דו חמצני מהתאים לנוזל הדם דיפוזיה של חמצן לתאים בתאים- מתרחשת נשימה תאית – הפקת אנרגיה בתאים תהליך הנשימה התאית המתרחש במיטוכונדריה פחמן דו חמצני אנרגיה ATP חמצן גלוקוז מים + + +

9. הומואוסטזיס מאמץ גופני היפרונטילציה – איוורור יתר נשימות בקצב מואץ ריכוז החמצן גבוה ריכוז הפחמן הדו חמצני- נמוך ירידה חדה בפחמן דו חמצני בדם עליה בריכוז הפחמן הדו - חמצני בדם תוצר התהליך גורם להפסקתו- משוב שלילי תוצר התהליך גורם להפסקתו- משוב שלילי גירוי מרכז הנשימה במח הגברת אוורור ריאתי על ידי הפעלת הסרעפת ושרירי בית החזה עיכוב נשימה – ירידה בחמצן עלפון הפסקת היפרונטילציה חזרה להומואוסטזיס דוגמא למשוב שלילי בו תוצרי התהליך גורמים להפסקתו

10. תגובה לגבהים עליה לגבהים, 3000 מטר, כרוכה בשהיה באזור בו הלחץ החלקי של החמצן* נמוך יותר (ריכוז החמצן נמוך יותר). בכדי לשמור על ההומיאוסטאזיס בסביבת התאים, הלב והריאות נדרשים למאמץ יתר על מנת לספק את כמות החמצן הדרושה לרקמות הגוף ובעיקר למוח. כשעולים לגובה רב ,3000 מטר בקצב מהיר (ללא התאקלמות) מגיב הגוף במחלת הגבהים: כאבי ראש, עייפות, נדודי שינה, סחרחורת, עצבנות, קוצר נשימה, בלבול, כאבי שרירים, חוסר תאבון, נפיחות בפנים בכפות הידיים והרגליים, בחילה והקאות. ניתן למנוע תופעות אלו ע"י עלייה בקצב מתון תוך מנוחת התאקלמות קצרה (לריכוז החמצן) מידי פעם.שינויים פיסיולוגים בגובה גורמים ללחץ מוגבר בכלי דם בריאות ולדליפת נוזלים מכלי דם לתוך הריאות.יכולים להוביל לבצקות בראש ובריאות. במצב כזה היכולת של ההמוגלובין לקשור חמצן -קטנה, ולכן כמות החמצן שיעבירו תאי דם אדומים לתאי הגוף תהיה נמוכה יותר. כתגובה לירידה בלחץ החלקי של החמצן נוצר הורמון בבלוטת יתרת הכליה. הורמון זה מגיע עם הדם למח העצמות ומשפיע על יצור מוגבר של תאי דם אדומים(לוקח 3 ימים לפחות). מספרם הרב של תאי הדם האדומים מפצה על יכולת הקשירה הנמוכה בין ההמוגלובין לחמצן. כלומר- היכולת לקשור חמצן אינה משתנה אך מכיוון שיש יותר תאי דם אדומים העוברים בריאות, יש אסקפה גדולה יותר של חמצן לתאים. גופם של בני אדם החיים במקומות גבוהים מייצר באופן טבעי תאי דם אדומים בגודל המתאים ואילו מי שאיננו רגיל לגבהים, חייב בתהליך שנמשך כמה ימים, ובתקופה זו מייצר גופו יותר תאי דם אדומים – זו הסתגלות. השנוי במספר תאי הדם יחזור לקדמותו כאשר האדם ירד לגובה רגיל. (להזכירכם, הסתגלות היא כאשר נעלם השינוי הגוף חוזר למצבו הקודם) *לחץ חלקי של חמצן הוא הלחץ המופעל על ידי גז מסוים כאשר הוא נמצא בתערובת של גזים.

11. תגובה לגבהים- שמירה על ההומיאוסטאזיס עליה לגובה מעל 3000 מטר לחץ חלקי של החמצן יורד יכולת קשירת החמצן להמוגלובין- יורדת הגברת קצב הנשימה ופעולת הלב מחסור בחמצן בתאי הגוף ובמוח . הסתגלות תסמינים של מצוקה: סחרחורת עייפות וכו מופרש הורמון מיותרת הכליה המגיע עם הדם למוח העצמות הגברת יצור תאי דם אדומים עליה בריכוז החמצן ברקמות העלמות התסמינים- חזרה להומיאוסטאזיס

12. סיגריה - טעם המוות. • מדי שנה מתים כ-5 מליון בני אדם בעולם כתוצאה מעישון טבק. • שיעור מקרי המוות אצל מעשנים מכל סיבה שהיא גבוה ב- 70% בהשוואה ללא מעשנים. • מעשנים הנפטרים כתוצאה מעישון מפסידים בממוצע 22 שנים מתוחלת החיים הרגילה. • 30% מכלל התמותה מסרטן נגרמת עקב עישון. • מעל ל-90% ממקרי סרטן הריאה נגרמים כתוצאה מעישון. • 25% מכלל מקרי המוות בקרב גברים בעולם המערבי נגרמים ישירות מעישון. הסיכון של מעשנים מתחת לגיל 40 ללקות בהתקף לב, גדול פי 5 מאשר בהשוואה ללא מעשנים. • 75% מהתקפי הלב עד גיל 45 הם בקרב מעשנים. • 30% ממקרי המוות ממחלות לב, נגרמים כתוצאה מעישון. • 85% מהגברים הסובלים מאין-אונות הנגרמת כתוצאה מעישון סיגריות. • עישון סיגריות פוגע בראייה.

13. עשן הסיגריות הוא תערובת מורכבת קרוב ל-4000 מרכיבים גזיים וחלקיקים שונים. רבים מהמרכיבים האלה רעילים. עד כה הצליחו לבודד ולזהות בעשן הסיגריה כ-55 עד 60 חומרים מסרטנים • חומרים שזוהו בעשן הסיגריות: • פחמן חד חמצני- נקשר להמוגלובין ומתחרה עם החמצן • ניקוטין- חומר מעורר ומזרז – מזרז פעימות לב , התכווצויות כלי דם, עליה בלחץ דם. • עטרן- חומר כהה ודביק השוקע בדפנות מערכת הנשימה (תערובת המכילה חומרים קרצינוגנים:בנזופרין ,NNK)