גוף בפעולה
על האתרספריההעקרונותמה בתפריטקר בחרמוןעל גלגליםמתוק, מתוקחם בנגב
כותרת
 
 

מים ומלחים- שיווי משקל דינמי



  1. תרגול אישי
  2. רקע כללי
  3. חשיבות המים והמלחים לקיום יצורים חיים
  4. מים ומלחים: איפה, איך וכמה
  5. מנגנונים לחישה, לדיווח, לעיבוד ולתגובה
  6. מנגנוני הסתגלות: כמה ?
תרגול אישי
תשתו משהו? מים, מיץ, או אולי קפה?
אינכם צמאים?
מתי שתיתם לאחרונה?
הכינו לכם טבלה קטנה ושמרו אותה בכיסכם:



כמות שתייה בכוסות שעה


המשיכו את המעקב במשך יממה אחת (24 שעות).
  • מהי כמות המים ששתיתם במשך היממה?
  • אילו יכולנו לסמן את מולקולות הנוזלים ששתיתם, היכן לדעתכם הן נמצאות?



במסגרת מעקבנו אחרי המים, לפניכם בדיקה שתוכלו לבצע כדי לעקוב אחר מאזן משק הנוזלים בגוף:
אתם מתכננים פעילות גופנית?
  • הישקלו לפני האימון ולאחריו במאזני אדם הרגישים עד לדיוק של 100 גרם.
  • מהו ההבדל במשקלכם (מסה) לפני האימון ולאחריו?
  • חשבו: ממה נובע עיקר איבוד המשקל?

נניח שאיבדתם קילו וחצי בעת הפעילות. עיקר הקילוגרמים שאבדו הוא מים ולכן עליכם להשלים כמות חסרה זו בליטר וחצי של נוזלים.
  • במהלך האימון הזעתם. בוודאי טעמתם את טיפות הזיעה שניגרו על פניכם. מה היה טעמם ?

הזיעה מכילה מים ומלחים שונים, ומכאן טעמה המלוח. במהלך הפעילות איבדתם לא רק מים אלא גם מלחים, ולכן יש להחזיר גם מלחים אלה לגוף.

תהיה אשר תהיה פעילותכם במשך היום, נסו לשתות 10- 12 כוסות מים ביום. שתו יותר מזה בימים החמים או בימים שבהם אתם פעילים יותר.

לראש העמוד

רקע כללי

באימון הספורטיבי והביולוגי שעשיתם איבדתם מים ומלחים והחזרתם אותם לגוף. נשאלת השאלה מהי חשיבות המים והמלחים לקיום חיים?
המים הם המרכיב העיקרי בגופו של כל יצור חי. כל תהליכי החיים מתרחשים בסביבה מימית. מים מהווים כ-60%- 70% מהגוף, והם נמצאים במדורים שונים:
  • מדור תוך-תאי.
  • מדור חוץ-תאי, הכולל את נוזל הדם ואת הנוזל הבין-תאי. אנחנו קולטים מים ומלחים מנוזלים, ממזון וממים מטבוליים שהם תוצרי חילוף החומרים .



אנו מאבדים מים ומלחים בשתן, בזיעה ובדמעות, ומים ללא מלחים בנשימה .
בטבלה שלפניכם תוכלו לראות את החלק היחסי של איבוד מים מכל מערכת ב- 22 מעלות צלזיוס.

אחוז מכלל איבוד המים צורת איבוד נוזלים מערכת
6% צואה מערכת העיכול
13% אידוי מים הריאות
19% דיפוזיה וזיעה העור
62% שתן הכליות


לראש העמוד

חשיבות המים והמלחים לקיום יצורים חיים

המים הם המרכיב העיקרי בגופו של כל יצור חי. מתייחסים אל המים כאל ממס אוניברסלי. רק באמוניה נוזלית נמסים חומרים רבים יותר מאשר במים.
הבסיס המדעי להיות המים ממס ביולוגי הוא המבנה המקוטב של מולקולת המים. כל מולקולת מים בנויה כמו מגנט זעיר ולכן בין מולקולות המים קיימים כוחות משיכה חזקים יחסית. תכונה זו מאפשרת קיום לתגובות כימיות רבות שאינן מתקיימות בממסים שאינם מקוטבים.
טיפות שמן הבאות במגע עם מים יוצרות צְבָרִים, וניתן לראות את כתמי השמן על פני המים. אם נוסיף למים חומר שאינו קוטבי, כמו שמן, מולקולות המים יימשכו זו לזו והחומר יישאר בצורת צברים.
המשיכה בין מולקולות המים חזקה מאוד. תכונה זו חשובה בעיקר למבנה מקרו-מולקולות כמו חלבונים ולפעילותם. האנזימים הם חלבונים ותכונה זו חשובה לקישור האנזים – סובסטראט , קולטן – ליגנד (חומר ייחודי הנקשר אליו) ושל נוגדן – אנטיגן .
למים חום סגולי גבוה. הם בעלי קיבול חום גבוה, מבודדים היטב מעבר חום ולכן מפחיתים את שינויי הטמפרטורה של הגוף בעקבות שינויי טמפרטורה של הסביבה.
קיבול החום של המים גבוה משום שדרושה כמות רבה של אנרגיה לשבירת קשרי המימן בין מולקולות המים כדי לאפשר תנועת מולקולות מוגברת (ביטוי לעליית טמפרטורת המים). לכן מים בולעים חום רב מבלי שיחול שינוי מהיר בטמפרטורה שלהם.
למים חשיבות גדולה בגוף:
  • תגובות ביוכימיות מתרחשות בסביבה מימית.
  • למים ולמלחים המומסים בהם (אלקטרוליטים) חשיבות מכרעת להתפלגות מטענים חשמליים בתא. למערך האלקטרוליטים חשיבות גדולה בהפעלת תאי שריר ובהעברת דחפים בתאי עצב .
  • המים מובילים של חומרים רבים, חיוניים לגוף, לדוגמא -חמצן O2 , פחמן דו חמצני CO2 והורמונים.
  • למלחים המומסים במים (בעיקר NaCl ) נודעת חשיבות רבה בשמירה על ריכוזים אוסמוטיים ועל נפח הנוזלים הכללי בגוף.
    ויסות נפח המים בגוף וויסות ריכוז המלחים משפיע על לחץ הדם. נפח המים בגוף תלוי לא רק בריכוז המלחים אלא גם בלחץ הקולואיד- אוסמוטי של חלבונים המומסים בדם וכמעט אינם עוברים את דופן נימת הדם.
  • המים מוהלים רעלים ופסולת ומעבירים אותם לכבד לפירוק ולכליות לסילוק מהגוף.
  • למים חשיבות בפיזור החום בגוף.

לראש העמוד

מים ומלחים: איפה, איך וכמה





היה היה איש אחד, לא מיוחד, אולי זה אתה, אולי אני או אולי כל אחד.
כדי שלא יישאר באלמוניותו, נכנה אותו בשם: מר הומאוסטזיס. בקיצור נכנה אותו מר HS. כדי להבין כיצד נשמר מאזן המים והמלחים בגופו הצטרפו אלינו אל המסע החוצה מדורים בגופו של מר HS.




לפני שנצא לדרך הנה כמה הוראות כלליות:
  • אין צורך לקחת דבר - לא מים ולא נעלי הליכה.
  • אין צורך במפה או במצפן וגם לא בכובע. פשוט הניחו לנו להוביל אתכם.

כדי להצטרף למסלול יהא עליכם להתמזער כדי שתוכלו להיכנס לרכב השטח שלנו - הקופסית השקופה המצוידת במיטב השכלולים הננו-טכנולוגיים , במנוע חזק, במערכת ניווט, בציוד קשר, בתאורה מצוינת ובציוד מעבדה לצורך דגימות ומדידות שייעשו במהלך הסיור במקומות שונים בגוף.



מתחילים! לחצו על כפתור המִזְעוּר העצמי, קפצו לתוך הקופסית, והנה אנחנו כבר נסחפים עם זרמי המים שלוגם מר HS . הדרך ארוכה היא ורבה אנו חולפים במהירת דרך צינור הוושט ונשפכים אל הקיבה. זהירות, חומצה! עוד שנייה והנה אנו עוברים אל התריסריון. היכונו למסלול המפותל, תיהנו ממש, "לונה פארק- גוף". הציגו-נא דרכונים.
עזבנו את מערכת העיכול והגענו אל המדור הבין-תאי. מעט קט ואנחנו באחת מנימי הדם.
אנחנו נמצאים בנימי הדם הצרות הצמודות לדופנות המעי. לאן מובילה הדרך? עברנו בווריד השער של הכבד. אין-סוף של מסלולים מוצעים לנו: מספיגה אל אחד מתאי הכבד (מדור תוך-תאי) ועד לכל אחד מהמדורים האחרים.
המסלול שלנו כולל ביקור בכמה רקמות בגוף. באמצעות הציוד המשוכלל שלנו נמדוד את אחוזי המים ברקמה ואת משקלם.






רגע, מה מתרחש פה? מהירות השיוט, לחץ הדם קצב פעימות הלב וקצב הנשימות - כל אלה עולים. לאחר דיווח במערכת הקשר הכול ברור: מר HS התחיל אימון כדורגל. כדי שתוכלו לצפות במשחק אנחנו זורמים אל הנימים ההיקפיות הצמודות לעור שבמצחו, ומתאדים עם הזיעה מגופו המיוזע.
עכשיו, כשחזרתם לגודלכם הטבעי, חִשבו: אילו שינויים יחולו באחוזי המים והמלחים במדורי הגוף השונים של מר HS במהלך אימון הכדורגל?
ולסיום המסע בגופו של מר HS, עוד כמה עובדות על מים ומלחים בגופנו…


  • גופו של אדם בוגר מכיל כ-60%- 70% מים.
  • אחוז המים תלוי בגיל, במין ובכמות השומן.
  • תכולת המים ברקמות השונות שונה: ברקמת שומן אחוז המים נמוך ביותר.
  • בגוף הילדים אחוז גבוה יותר של מים לעומת גוף המבוגרים והוא עשוי להגיע ל-77%.
  • במהלך עשר השנים הראשונות בחיים מתרחשת ירידה תלולה באחוזי המים בגוף האדם.
  • אחוזי המים ממשיכים לרדת ככל שהגיל עולה, ובתקופת הזקנה הם עשויים להגיע ל-45% ממשקל הגוף הכולל.
  • בגופם של גברים אחוזי מים גבוהים יותר (65%) מבגופן של נשים (55%), בעיקר משום שמסת השרירים בגופם גדולה יותר מבגופן של נשים. בגופן של נשים גבוהים יותר אחוזי השומן.
  • בגופם של אנשים בעלי משקל עודף יש מסת שומן גבוהה ואחוזי המים בה נמוכים יותר.
אילו הייתם אחת ממולקולות המים שלגם הבוקר מר HS…
  • הייתם יכולים להימצא באחד מן המדורים המתוחמים: פלזמת הדם והנוזל הבין-תאי, המהווים את המדור החוץ-תאי והנוזל התוך-תאי.

להלן סיכוייכם להגיע לאחד המדורים על פי התפלגות המים בגוף במדורים השונים.
שימו לב לנתונים בטבלה: סיכוייכם גדולים ביותר להגיע אל המדור התוך-תאי בגוף.

אחוז מכלל המים בגוף אחוז אחוז המים ממשקל הגוף  
37 20 נוזל חוץ-תאי
א. פלזמת הדם
ב. נוזל בין-רקמתי
7.5 5
30 15
62.5 40 נוזל תוך-תאי


  • מעברכם אל נימי הדם ומהן הוא חופשי, ואתם עוברים דרך דופנות הנימים הבנויים משכבת תאים אחת. מעברכם תלוי בהפרש ריכוזי המומסים ובלחץ הדם.
  • בעת שהייתכם בגוף תימָצאו בתנועה מתמדת שאינה בשליטתכם ותעברו בין שלושת מדורי הגוף בהתאם למפל ריכוזי המומסים בין המדורים.
  • לידיעתכם: הנימים אינן חדירות למולקולות גדולות כמו חלבונים. לכן נוזל פלזמת הדם עשיר יותר במולקולות אלה לעומת הנוזל הבין-רקמתי.
  • אם הגעתם לנוזל הבין-רקמתי, גדול הסיכוי שתגיעו אל מערכת הלימפה ותמצאו את דרככם חזרה לתוך כלי הדם באמצעות צינורות הלימפה המתנקזים לווריד המוביל דם אל הלב.

כמולקולת מים באחד המדורים תמצאו את עצמכם מוקפים באלקטרוליטים שונים. במדור החוץ-תאי האלקטרוליטים העיקריים הם נתרן(Na+) וכלור (Cl-). האלקטרוליטים העיקריים בנוזל התוך-תאי הם אשלגן (K+) ו-(HPO4-2).

לראש העמוד

מנגנונים לחישה, לדיווח, לעיבוד ולתגובה

עצרנו למנוחה באמצע המסלול בטיול השנתי במדבר יהודה. "כולם לשתות!" מצווה המדריך. אתם צמאים? גם אם אינכם צמאים עליכם לשתות!



תחושת הצמא היא המדד היחיד לאיבוד מים, אך היא מורגשת מאוחר מדי, רק לאחר שאיבדנו בין 3% ל-5% ממשקל גופנו!!!
תגובת צמא: זו תגובה לפעולת אוסמורצפטורים . האוסמורצפטורים הם חיישנים, בעיקר במוח, המזהים שינוי בריכוז המומסים בדם ובנוזל הבין-תאי. איבוד מים גורם לעלייה של ריכוז המומסים בדם.
שתיתם? אפשר להמשיך במסלול...
ידוע שזמן הספיגה של נוזלים ממערכת העיכול עשוי להימשך כשעה, אולם סיפוק תחושת הצמא הוא מידי.
לא ברור כיצד אדם יודע מהי כמות המים החסרה בגופו וכמה עליו לשתות.
מדוע יש משקאות מרווים יותר ויש המרווים פחות?
נראה שמצב הלחות בפה והלחץ האוסמוטי בדם מעוררים תגובות עצביות המגיעות אל מרכז הצמא בהיפותלמוס . ייתכן ששתייה משפיעה על חיישני מתח המצויים במערכת העיכול והיא מעבירה מסרים עצביים למרכז הצמא במוח המחליש את תחושת הצמא. מהם המנגנונים המווסתים את נפח הנוזלים ואת חלוקתם בין מדורי הגוף השונים?
נפח הנוזלים הכללי בגוף מבוקר על ידי האוסמולריות (ריכוז המומסים) של הנוזל החוץ-תאי , והוא נמצא תחת הויסות של ההורמון האנטי דיורטי (ADH).
להורמון ה- ADH תאי מטרה רבים בגוף. אחד מתפקידיו הרבים הוא העלאת החדירות למים של האבובית האחורית בנפרונים שבכליה. הגברת מעבר המים מהנפרון לנוזל החוץ-תאי ולפלזמת הדם היא למעשה הגברת הספיגה החוזרת של מים מהכליה לגוף. כתוצאה מכך ישנה ירידה של נפח השתן המופרש ויצירת שתן מרוכז וכהה יותר. הגברת קצב הפרשת ADH מתרחשת בזמני יובש למשל בשהות בתנאי מדבר או כאשר יש צריכת מים מועטה כמו בזמן שינה.
ירידת ברמת ההורמון ADH מתרחשת כאשר האדם נתון במצב של עודף שתייה נוזלים כמו מים או אלכוהול ואז השתן דליל ובהיר ונפחו גדול.(אלכוהול מעכבת הפרשת ADH ).

כליה
חיישנים הרגישים ללחץ אוסמוטי (אוסמורצפטורים) וללחץ הנוזל על דופנות כלי הדם (ברורצפטורים) הם הראשונים הקולטים גירויים הגורמים לשינוי בהפרשת ההורמון ADH. ADH מופרש כבר בעת שינוי לחץ אוסמוטי של אחוז אחד(1%) .
הגורמים המגבירים את הפרשת ההורמון ADH:
  1. גרוי חיישנים הרגישים לריכוזים אוסמוטים (אוסמורצפטורים-כימורצפטורים במוח ובכליה).
    התייבשות (דהידרציה), הנגרמת על יד איבוד מים ו/או צריכת מים מועטה מידי הנה גורם מרכזי המעלה את ריכוז המומסים של פלזמת הדם והפעלת האוסמורצפטורים.
    במקרה של שתית מי ים (או אכילת אוכל מלוח) נגרמת עלייה בריכוז המלחים (יוני הנתרן Na+) המביאה להתייבשות יחסית של המדור התאי, ואינה כוללת איבוד מים ממדורים אחרים בגוף. עליית ריכוז המומסים בדם גורמת להפעלת חיישנים שונים הגורמים לתגובת צמא ושתיה להורדת הלחץ האוסמוטי ובהמשך להפרשת עודפי מים ומלחים מהכליה.
  2. כתוצאה מגירוי של לחץ בחיישני לחץ הדם העורקי (הסיסטמי) הממוקמים באבי העורקים וחישנים בעליות הלב הרגישים ללחץ דם ורידי, עובר גירוי דרך עצב הואגוס, אל ההיפותלמוס על מצב לחצי הדם (עורקי וורידי). עלייה בלחץ הדם מקטינה הפרשת ADH.
    גורמים נוספים משפיעים על הפרשת הורמון ADH לא רק במצבים של שינוי במאזן מים-מלחים. הגורמים המשפיעים הם לחץ נפשי, כאב, ירידה ברמת חמצן המומס בדם (היפוקסיה ), תרגול יתר פיזי , הרדמות לניתוח על ידי ציקלופרופאן (cyclopropane) וגז צחוק חנקן חד חמצני (nitrous oxide).

למידע נוסף על מערכת העצבים והמוח

לראש העמוד


מנגנוני הסתגלות: כמה ?

חשיבותם של המים לחיים גדולה מאוד. לאדם כמעט אין מנגנונים להסתגלות הגוף לשינויים בכמות המים בגוף. גם מנגנונים המתריעים על מחסור במים פועלים מעט מדי ומאוחר מדי, ולכן ההקפדה על שתייה בכמות מספקת תלויה בהחלטת האדם והכרחית על שמירה על הומאוסטזיס של משק המים בגוף.
כאשר כמות המים שאנו מאבדים מהגוף עולה על כמות המים הנקלטת, רבה הסכנה להתייבשות.
בעת פעילות נמרצת והזעה רבה, כמות המלחים המופרשת בזיעה עולה על זו הנקלטת באמצעות השתייה. מצב זה עלול להפר את מאזן האלקטרוליטים בגוף.




לראש העמוד

   
חזרה

חם בנגב | מתוק, מתוק | על גלגלים | קר בחרמון | מה בתפריט | העקרונות | ספריה | על האתר | לדף הראשי

כל הזכויות שמורות © משרד החינוך התרבות והספורט

האתר נבנה בידי סנונית
הומאוסטזיס בגוף האדם