1 / 25

שיווי משקל בפיזיולוגיה

שיווי משקל בפיזיולוגיה. ד"ר אסנת רוה חמד"ע- מרכז חינוך מדעי תל-אביב. מצד אחד: אורגניזם- סך כל אלפי תגובות כימיות. סוד החיים?. מצד שני:. N 2(g) + 3H 2(g)  2NH 3(g ). כיצד אנחנו נושמים?. תגובת הנשימה התאית:. C 6 H 12 O + 6 6O 2. 6CO 2 +6H 2 O. 2ADP +2P. 2ATP.

ull
Download Presentation

שיווי משקל בפיזיולוגיה

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. שיווי משקל בפיזיולוגיה ד"ר אסנת רוה חמד"ע- מרכז חינוך מדעי תל-אביב

  2. מצד אחד: אורגניזם- סך כל אלפי תגובות כימיות סוד החיים? מצד שני: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

  3. כיצד אנחנו נושמים? תגובת הנשימה התאית: C6H12O +6 6O2 6CO2 +6H2O 2ADP +2P 2ATP לנשימה בתאים נחוצים גם גלוקוז וגם חמצן. כיצד הם מגיעים דווקא לתוך התאים?

  4. פרק א: חמצן שאלה "כימית": האם חמצן מסיס במים? O=OH-O-H חמצן מולקולרי אינו יוצר קשרי מימן עם המים ולכן מסיסותו נמוכה. כיצד חמצן מגיע מן הריאות אל הדם? Hb + O2 HbO2 כיצד חמצן מגיע מן הדם אל התא? HbO2  Hb + O2 שתי התגובות שרשמנו הן תגובות הפוכות (הסבר על שו"מ)

  5. מערכת בשיווי משקל: המוגלובין קושר מולקולת חמצן. Hb + O2 ↔HbO2 כיצד תושפע המערכת אם נעלה את ריכוז החמצן? לה שטלייה: מהירות התגובה הישרה תעלה בריאות: ריכוז החמצן גבוה, ולכן עולה מהירות התגובה הישירה. התוצאה: קשירת חמצן בריאות

  6. מערכת בשיווי משקל: המוגלובין קושר מולקולת חמצן. Hb + O2 ↔HbO2 כיצד תושפע המערכת אם נוריד את ריכוז החמצן? מהירות התגובה הישרה תרד- ישתחרר יותר חמצן ברקמות: ריכוז החמצן נמוך, ולכן יש יותר פירוק. התוצאה: חמצן משתחרר ונכנס לתאים

  7. בפעילות: Hb + O2 ↔HbO2 בריאות ריכוז חמצן עולה (קצב נשימה מהיר) בשרירים ריכוז החמצן יורד עוד יותר בשריר: משתחרר יותר חמצן מן ההמוגלובין. יותר חמצן נקשר להמוגלובין

  8. עיקרון זה הוא כללי לכל אספקת חמצן לרקמות פעילות : Hb + O2 ↔HbO2 ברקמה פעילה: ריכוז חמצן יורד ההפרעה לשיווי משקל תביא שחרור החמצן ברקמה.

  9. קישור חמצן להמוגלובין עוברי Km Hbm + O2↔HbmO2 + Hbi Ki > Km ↔ Ki HbiO2 כאשר המוגלובין אימהי מגיע לאזור השיליה, הקישור של חמצן להמוגלובין עוברי מהווה הפרעה לשיווי משקל. התוצאה: פריקת חמצן מן ההמוגלובין האימהי, וקישור שלו להמוגלובין עוברי

  10. מערכת בשיווי משקל: הבופר בדם. תיפקוד מערכות ומבנים פיזיולוגים תלוי ב- pH חומצות שונות נוצרות כחלק מן המטבוליזם באופן קבוע. • Carbonic acid (H2CO3) • Phosphoric acid (H3PO4) • Pyruvic acid (C3H4O3) • Lactic acid (C3H6O3) בכל יום נוצרות 8-40mM חומצות מצבים שונים עשויים לשנות את הpH לשני הכיוונים. השמירה על pH קבוע (7.35-7.45) בדם היא חיונית.

  11. מערכת בשיווי משקל: הבופר בדם. מערכת הבופר המרכזית בדם מורכבת ממערכת שיווי המשקל הנתונה:

  12. ניתן לרשום בקיצור: • H+ + HCO3- H2CO3 H2O + CO2 ריכוז CO2 שקול לכן לריכוז הפרוטונים. מערכת בופר נוספת- חלבוני הדם: H+ + Pr- PrH

  13. המערכות המבקרות: א. בקרה באמצעות הריאות: ריכוז CO2נקבע על פי קצב הנשימה • H+ + HCO3- H2CO3 H2O + CO2 עלית קצב הנשימה ← ירידה בריכוז CO2 ירידה בקצב הנשימה ← עליה בריכוז CO2

  14. המערכות המבקרות: א. בקרה מידית באמצעות הריאות: לה-שטלייה: • H+ + HCO3- H2CO3 H2O + CO2 עלית קצב הנשימה ← ירידה בריכוז CO2 ←סילוק H+ ירידה בקצב הנשימה ← עליה בריכוז CO2←יצירת H+ קצב הנשימה משפיע על ריכוז H+ מערכת זו מוגבלת כמובן על ידי קצב הנשימה האפשרי

  15. זוכרים? בפעילות: בשרירים נוצרת חומצה לקטית← עולה ריכוז יוני המימן מרכז בקרת הנשימה ← ריאות: עליה בקצבהנשימה ריכוז חמצן עולה: חמצן נקשר יותר להמוגלובין ריכוז CO2 יורד: סילוק H+ Hb + O2 ↔HbO2 H+ + HCO3- H2O + CO2

  16. זוכרים? בפעילות: בשרירים נוצרת חומצה לקטית← עולה ריכוז יוני המימן חלק ממערכת הבופר: המוגלובין מגיב עם יוני מימן H+ + Pr- PrH H+ + Hb- HbH

  17. HbCO2+ O2 ↔HbHO2 ↔ CO2 + + H+ ↔ הפרעות נוספות לשיווי משקל בשריר פעיל א. חומציות ב. ריכוז CO2 ג. טמפרטורה Hb + O2 ↔HbO2 אפקט בוהר: יותר חמצן משתחרר בשריר פעיל HbH + O2 ↔HbHO2 K עבור HbH קטן יותר: שיחרור חמצן מן ההמוגלובין

  18. המערכות המבקרות: ב. בקרה על ידי הכליות: ריכוז HCO3-נקבע על פי פעולת הכיליה • H+ + HCO3- H2CO3 H2O + CO2 בכליה מתרחשת הפרשה קבועה של H2CO3 מיוננת. בתגובה לעליה בריכוז יוני מימן בדם, יוגבר בכליה תהליך ספיגה-בחזרה של HCO3-, אך לא של יוני מימן. פעולת הכליה: הוספה של HCO3-בלבד,לדם.

  19. המערכות המבקרות: ב. בקרה איטית על ידי הכליות: ריכוז HCO3-נקבע על פי פעולת הכליה לה-שטלייה: • H+ + HCO3- H2CO3 H2O + CO2 הוספה של HCO3-לדם ← הגברת פעילות הכליה← הורדת ריכוזH+ פחות HCO3-בדם ← ירידה בפעילות הכליה← עליה בריכוזH+ הסתגלות הכליה נמשכת מספר ימים

  20. חריגות בססת-אלקלוזיס חמצת-אצידוזיס מטבולית: כשל כיליתי דיאטה קטואצידוזיס מטבולית: כשל כיליתי דיאטה עודף מלחים בדם נשימתית: האטה בנשימה נשימתית: היפרוונטילציה פיצוי: כליתי פיצוי: כליתי פיצוי: היפרונטילציה פיצוי: היפונטילציה

  21. חמצת-אצידוזיס מטבולי כשל כיליתי דיאטה קטואצידוזיס H+ + HCO3- H2O + CO2 פיצוי: היפרונטילציה תגובת הריאה מהירה אך מוגבלת

  22. חמצת-אצידוזיס נשימתי האטה בנשימה H+ + HCO3- H2O + CO2 פיצוי: כליתי תגובת הכליה איטית ומשמעותית יותר

  23. לסיכום: בעזרת לה שטלייה בלבד (כמעט) .... נחשף קצה קצהו של סוד החיים. שתי המערכות שהודגמו אינן לבדן: תהליכים פיזיולוגים רבים הם תלויי ריכוז. הוראת נושא שיווי משקל בהקשר זה מתבקשת: כל כך פשוט ומעשי כל כך רלוונטי לחומר כל כך בתוכנו....

  24. תודות: לצוות הכימיה בחמד"ע: דבורי יעקבי ליאורה סער אידה בבייב איתן קריין אושרית יקנה אלה ליבשיץ על העזרה והתמיכה ותודה לכם על ההקשבה....

More Related