גוף אחד – מערכות רבות

1. גוף אחד – מערכות רבות המשכיות מערכות הגנה קיום יום יומי של הגוף מערכת רביה מערכת חיסון הובלה נשימה עיכול

2. מערכת ההפרשה נפרון

3. מערכת ההפרשה בתוך גוף האדם

4. הגדרה כללית למערכת ההפרשה מערכת ההפרשה היא אחת המערכות החשובות בגוף לשמירה על רמת הומיאוסטזיס תקינה. היא מסננת את חומרי הפסולת מן הדם ומסלקת אותם מן הגוף באמצעות מערכת של צינורות, מעורבת בויסות לחץ הדם ובשמירה על ה PH בדם, מפרישה הורמונים חשובים. הדם מסונן בשתי הכליות שגודלן כגודל אגרוף קמוץ וצורתן צורת שעועית. הן ממוקמות בחלק האחורי העליון של הבטן ומוגנות ע"י הצלעות התחתונות. עורקי הכליות מובילים את הדם אל הכליות, וורידי הכליות מוציאים את הדם לאחר הסינון. כל כליה מכילה כמיליון יחידות זעירות הנקראות נפרונים. כל נפרון מורכב מצינורית ומיחידת סינון הנקראת פקעית, הבנויה מאוסף של כלי דם זעירים המוקפים בקופסית החלולה ע"ש באומן. תהליך הסינון מפיק נוזל מימי היוצא מן הכליה כשתן. השתן מועבר דרך שני צינורות המכונים שופכנים אל שלפוחית השתן הממוקמת בתחתית הבטן, שם הוא מאוחסן עד שהוא מופרש מן הגוף דרך צינור נוסף הנקרא שופכה.

5. אגן הכליה ליבה הכליה זוג הכליות שוכנות בצד האחורי של חלל הבטן משני צידיו של עמוד השדרה. אורכה של כל כליה כ 10-12 ס"מ, רוחבה 15-12 ס"מ ועובייה 4-5 ס"מ. משקלה של כליה בממוצע הוא 140 גרם. צבעה אדמדם ולה צורה טיפוסית המזכירה שעועית. על משטח הכליה הפנימי מצוי שער הכליה דרכו יוצאים ונכנסים כלי דם וכן כלי העברת השתן. כל כליה עטופה בקופסית סיבית קשיחה ומוקפת בשכבת הגנה שומנית. החלק החיצוני של הכליה מכונה קליפה (cortex), והוא מורכב מנפרונים- היחידות התפקודיות של הכליה. ליבת הכליה מהווה את החלק המרכזי ובה שוכנות הפירמידות, המכילות צינורות האוספים את השתן. במרכז מצוי אגן הכליה, אזור דמוי משפך, שבו נאסף השתן בטרם הוא זורם במורד השופכן. אספקת הדם לכליה היא דרך עורק הכליה (RENALIS CARTERIA). במקרים מסוימים יש יותר מעורק אחד. בתוך הכליה מוסיפים עורקים אלה להתפצל. יציאת הדם הורידי מתרחש בעיקר דרך וריד הכליה (RENALIS VENA). בכל יממה עובר כל נפח הדם שבגוף דרך הכליה כ- 120 פעמים (בסה"כ 700 ליטרים ביממה). הדם מגיע אל הכליות היישר מן החדר השמאלי של הלב. וריד הכליה קופסית סיבית קליפה עורק הכליה פירמידות צינור מוביל שתן

6. תפקידי הכליה • תפקידה לסנן את הדם ולשמור על איזון בגוף. • אפשר לתמצת את תפקודיה העיקריים של הכליה כך: • הפרשת פסולת מטבולית המסיסה במים. • הפרשת חומרים עודפים או רעילים שנספגו בגוף. • שמירה עלרמת הומיאוסטזיס תקינה. • שמירה על לחץ הדם ו PH הפלסמה. • ייצור הורמונים חשובים והפרשתם לתוך הגוף.

7. יצירת השתן בנפרון מתבצעת בשלשה תהליכים: 1. סינון בלחץ [תהליך פיסיקלי] 2. ספיגה חזרה מהאבובית אל הדם 3. הפרשה מהדם אל האבובית חלק מתהליכי הספיגה וההפרשה הם פאסיביים וחלקם אקטיביים – דורשים השקעת ATP. הם מביאים לבסוף לריכוז השתן – הערך האוסמוטי של הדם הוא כ- M 0.3 ואילו של השתן יכול להגיע לכ- M1 . הנפרון

8. הנפרון תפקודה של כל אחת מהכליות מתבצע ע"י יותר ממיליון יחידות סינון הקרויות נפרונים. הנפרונים אחראים לספיגת חומרים מזינים כמו ויטמינים ומינרלים שחיוניים לגוף, לסילוק רעלים ועודפי חומרים שהגוף לא זקוק להם מהדם. כל נפרון מורכב מגופיף כלייתי, ממנו יוצאת אבובית ארוכה. הגופיף הכלייתי מורכב מגוש של עורקיקים המכונה פקעית ומקופסית באומן המקיפה אותו. נוזלים וחומרים מומסים עוברים מהדם בתוך הפקעית אל האבובית לשם עיבודם. האבובית היא צינורית מפותלת הנמשכת כלפי מטה ולאחר מכן יוצרת לולאה וחוזרת שוב כלפי מעלה. בעת המעבר דרך האבובית מתבצעת קליטה חוזרת של רוב הנוזלים וחלק מן החומרים המומסים. לצד האבובית ישנה רשת נימיםובזמן הזרימה באבובית רוב המים והחמרים החיוניים שהסתננו מהדם חוזרים אליו ובאבובית נותרים בעיקר שתנן, מלחים וחומרים שהגוף לא זקוק להם. מה שנותר ממשיך במורד צינורית האיסוף אל אגן הכליה ומופרש בצורת שתן. אורכם של הנפרונים, כשהם מחוברים זה לזה בקו ישר, מגיע ל-120 קילומטר! הנפרונים פועלים לפי עקרון שטח פנים/נפח על מנת לסנן כמה שיותר דם בלי להתפרש על שטח פנים גדול בגוף. זו הסיבה לכך שהם מפותלים.

9. סינון בלחץ ספיגה חזרה הפרשה http://www.northarundel.com/aniplayer/ לבחור Urination

10. בחלל הקופסית נמצאת תמיסה מימית הממשיכה לזרום לאבובית. לתמיסה זו קוראים תסנין. בשלב זה התסנין עדיין איננו שתן! הוא מכיל את רוב המים שהיו בדם, וכמעט את כל החומרים המומסים בדם, לרבות חומרים שנוכחותם בדם חיונית כגון גלוקוז. עתה זורמים שני נוזלים בסמוך מאוד זה לזה: בנימים זורם דם, ובאבובית הנפרון זורם תסנין. לאחר מכן נעשית קליטה חוזרת של חומרים (מלחים, גלוקוז) מן התסנין לדם. השתן הוא הנוזל שנותר באבובית לאחר שהסתיימה הקליטה החוזרת. ככל שלולאת הנפרון [לולאת Henle] ארוכה יותר, כך כמויות המים שייספגו חזרה לדם יעלו והשתן יוכל להיות יותר מרוכז.

11. כמויות מים ומומסים בתסנין ובשתן ביממה

12. הרכב הדם לעומת הרכב השתן כל החומרים הנמצאים בשתן באים מהדם, אם כי לא כל מה שנמצא בדם מגיע בהכרח לשתן. גם ריכוזי החומרים הנמצאים בדם ובשתן אינם דומים, כמו שמוצג בטבלה.

13. ספיגת המים מהאבובית אל הדם קשורה אל הספיגה החוזרת של הנתרן – זו [נתרן] דורשת אנרגיה ומתבצעת ע"י משאבות בקרום תאי האבובית. הריכוז האוסמוטי הגבוה שנוצר בנוזל הבין תאי, גורר החוצה את המים באופן פאסיבי מהאבובית אל הדם.

14. מבנה מולקולת שתנן CO ( NH )2 שתנן השתנן הוא תוצר של פירוק חלבונים בכבד.הוא מורכב משתי מולקולות אמוניה ומולקולה אחת של פחמן דו חמצני תוך יציאת מולקולות מים. נוכחותו של השתנן בדם אינה מזיקה כל עוד הוא נמצא בכמות סבירה. השתנן מגיע יחד עם הדם לכליות שם 56.5% ממנו בממוצע מסולקים בשתן. עובדה זו מסייעת לכך שריכוז השתנן בדם הוא במידה סבירה.

15. הספיגה חזרה של השתנן היא פאסיבית והקצב שלה תלוי במהירות הזרימה באבובית – ככל שמהירות הזרימה מהירה יותר, פחות שתנן נספג חזרה ויותר שתנן נפלט בשתן.

16. רמת חומציות בשתן PH PH PHזוהי רמת חומציות שנעה מ- 0 עד 14, כאשר 7 הוא נייטרלי. PH נמוך מ- 7 הוא חומצי, וגבוה מ-7 הוא בסיסי. PH בשתן חומצי יותר מרמת החומציות בגוף מכיוון שהכליות מסלקות עודפי H+ ושתנן. זוהי פעולת הבופר של הכליה התורמת לשמירה על רמת ה PH בפלסמה. רמת החומציות בשתן של אדם בריא עומדת בין 5.2 ל- 6.8 בסולם PH. PH PH PH PH PH

17. ADH-הורמון מעכב השתנה ההורמון מעכב ההשתנה (ADH) מופרש מחלקה האחורי של בלוטת יותרת המוח לדם. הוא נע עם זרם הדם ופועל על הכליות. הכליות הן איבר המטרה של ההורמון. תפקידו הוא לדאוג לכך שריכוז המומסים בדם יישאר קבוע (פחות או יותר), כלומר שהדם לא יהיה מהול מדי או מרוכז מדי. כשריכוז החומרים בדם עולה, קולטים את המידע הזה קולטנים מיוחדים בכלי הדם שבמוח ועל סמך מידע זה פוקד המוח על בלוטת יותרת המוח להפריש את ההורמון מעכב ההשתנה לדם. ההורמון מגיע אל הכליות וגורם לכך שיפרישו פחות מים בשתן. השתן נהיה מרוכז יותר, הגוף מאבד פחות מים והדם נמהל מעט. ההורמון מקטין את סכנת ההתייבשות. הקולטנים שבמוח חשים שהדם מהול קצת יותר, מעבירים את המידע לאזור האחראי והפרשת ההורמון מהבלוטה מואטת. כך נשמר כל הזמן ריכוז פחות או יותר קבוע של מומסים בדם. הומיאוסטזיס

18. השפעת ADH על חדירות דופן האבובית המאספת למים בנוכחות ADH דופן האבובית חדירה למים – המים נספגים חזרה אל הדם בהעדר ADH דופן האבובית לא חדירה למים http://www.kscience.co.uk/animations/kidney.swf

19. בקרה אוסמוטית ע"י ADH

20. בקרה אוסמוטית ע"י ADH

21. שלפוחית השתן שלפוחית השתן היא מבנה דמוי פירמידה הממוקם בעומק אגן הירכיים, ובה נאגר השתן עד הטלתו. דופן השלפוחית מורכבת משלוש שכבות: השכבה הפנימית ביותר הִנַה קרום רירי בעל קפלים המאפשרים לשלפוחית להגדיל את נפחה כאשר היא מתמלאת בשתן. השכבה האמצעית מכונה שריר השלפוחית, היא מורכבת מסיבי שריר חלקים הנמשכים בצורה אורכית וטבעתית ומאפשרים לשלפוחית השתן להתכווץ כדי לפלוט מתוכה את השתן בעת הצורך. המשטח החיצוני מכוסה בחלקו העליון בשכבת צפק ובשאר החלקים בעטיפה חיצונית סיבית. בעת הצורך, השתן מוזרם מתוך השלפוחית דרך השופכה- צינור שרירי בעל דופן דקה שבקצהו העליון מצוי סוגר הנתון לשליטה רצונית. שופכה

22. משוב חיובי בשלפוחית השתן משוב חיובי הוא מצב שבו ככל שהתהליך מתקדם, הדחף להתרחשותו גובר. בפעולת השלפוחית מתבטא עקרון המשוב החיובי: יציאה של נוזל מהשלפוחית מעודדת את המשך היציאה של הנוזל. מנגנון פעולתה של השלפוחית הוא אחד מכמה מנגנונים בגוף המבוססים על משוב חיובי. מתן שתן בדופן שלפוחית השתן נמצאים שרירים המתכווצים בד בבד עם פתיחת השריר הסוגר. התכווצות דפנות השלפוחית מגדילה את הלחץ בתוכה, גם כאשר היא מתחילה להתרוקן משתן. הלחץ המוגבר השורר בשלפוחית בעת מתן השתן מאפשר לה להתרוקן. כל אדם מסוגל להתאפק במידה מסוימת ולמנוע יציאת שתן. אולם ברגע שמתחילים לשחרר את השלפוחית כמעט אי אפשר לעצור את התהליך. http://www.northarundel.com/aniplayer/ לבחורBladder function - neurological control

23. פעולת הרקת השתן היא רפלקסיבית – בשלפוחית השתן מצויים קצות עצבים תחושתיים המעבירים גירוי של לחץ השתן על דופנות השלפוחית אל מוח השדרה – משם מגיע דחך עצבי דרך עצבים תנועתיים אל שרירי השלפוחית ואל השרירים הסוגרים בינה לבין צינור השופכה – השלפוחית מתכווצת והסוגרים מתרופפים – השתן מורק החוצה. • רפלקס הרקת השתן מפוקח ע"י קליפת המוח ולכן אנחנו יכולים לדחות או לזרז את הרקת השתן בגבולות מסויימים.

24. הכליה כאיבר הורמונליויטמין D הופך בכליה להורמון קלציטריול המעלה את ריכוז יוני הסידן כאשר חלה ירידה בריכוזם. D

25. בכליה יש תאים הרגישים לשינויים בריכוז החמצן בדם. במצב של חסר חמצן [היפוקסיה] תאים בכליה מפרישים את ההורמון אריתרופואתין אל זרם הדם. ההורמון מגיע אל מח העצם ומעורר בה יצירת תאי דם אדומים.

26. ויסות לחץ הדם ע"י הכליהתאים בנפרון רגישים גם ללחץ הדם. כאשר לחץ הדם יורד מתחת ל 100 ממ"כ הכליה מפרישה אל הדם את האנזים רנין. הרנין מעלה את ריכוזו של ההורמון אנגיוטנזין - הורמון זה מעלה את לחץ הדם ע"י התכווצות שריר העורקיקים וע"י עליית הרמה של ההורמון אלדוסטרוןהמופרש מיותרת הכליה. אלדוסטרון מגביר את הספיגה החוזרת של הנתרן אל הדם ובכך מעלה את לחץ הדם.

28. לדיאליזה זקוקים אנשים אשר יש להם אי ספיקת כליות. אי ספיקת כליות זה מצב שבו הכליות אינן ממלאות את תפקידן בגוף באופן חלקי או מלא. מכונת הדיאליזה מנקה מן הדם את הרעלים שבדר“כ מפונים ע"י הכליה, כאשר זו אינה מתפקדת, ופועלת ככליה מלאכותית מחוץ לגוף. ישנן שתי שיטות של דיאליזה: .1 פריטונאלית - בדיאליזה פריטונאלית סינון הדם נעשה דרך קרום הצפק הדו שכבתי שעוטף את אברי הבטן ומגן עליהם. קרום זה מכיל כלי דם רבים ומהווה מסנן טבעי לסילוק רעלים וחומרי פסולת מהגוף. במהלך הדיאליזה מוחדר נוזל מיוחד אל חלל הקרום ולאחר מספר שעות, הנוזל עם חומרי הפסולת ועודפי הנוזלים מנוקזים אל מחוץ לגוף. הטיפול נעשה באופן עצמאי ורציף במשך היום ע"י המטופל בביתו. .2 המודיאליזה - נעשית כשלוש פעמים בשבוע ואורכת מספר שעות בכל פעם. התהליך מתרחש באמצעות כליה מלאכותית (מכונת דיאליזה). זרם דם מעורק של החולה עובר דרך הכליה המלאכותית בצד אחד של מחיצה חדירה למחצה, בעוד תמיסה בעלת הרכב דומה זורמת בצידה השני של המחיצה. מים ותוצרי פסולת מדם החולה מסתננים דרך המחיצה, שנקביה קטנים מדי לאפשר מעבר של תאי דם וחלבונים. הדם המטוהר מוחזר אל גוף החולה דרך וריד. דיאליזה

29. מקורות האנציקלופדיה המדעית לנוער, גוף האדם החיים והנפש, 1990 "שפה כהרף עין, מילון ויזואלי נושאי גוף האדם", עמ' 55-54 לקסיקון כרטא, גוף האדם ותפקודו, 2005 ביולוגיה של האדם, עמ' 99-107