סיכום לבגרות בביולוגיה בנושא הדם והמערכת החיסונית

–          רקמת הדם: הרכב הדם

–          רקמת הדם: הפלסמה.

–          מבנה כדורית הדם וההתאמה לתפקיד.

–          קשירת חמצן בגבהים.

–          מערכת הלימפה.

–          קבוצות דם.

–          חיסון – מערך ההגנה בגוף.

–          חיסון פעיל וחיסון סביל.

–          זיכרון חיסוני.

–          תגובת החיסון הייחודית.

כאשר נשאב דם מגופנו ונשים אותו במבחנה, נוכל להבחין בכך שהדם מתחלק למספר מרכיבים:

–          הפלזמה – המהווה כ-55 אחוזים מהנפח הכולל של הדם.

–         תאי דם אדומים, תאי דם לבנים ולוחיות דם – מהווים יחד כ-45 אחוזים מהנפח הכולל של הדם. חלקם של התאים הלבנים ושל לוחיות הדם זעום ביותר ותאי הדם האדומים הם אלו שנותנים לדם את צבעו האדום.

מרכיבי הפלזמה הם:

החומר	ריכוזו בפלזמה
מים	90 אחוזים מהנפח
חלבונים	7-9 אחוזים מהנפח
מינרלים	0.9 אחוזים מנפח הפלזמה
גלוקוז	80-120 מ"ג לכל 100 מ"ל
חומצות אמיניות, שומנים	ריכוז משתנה לפי הארוחות
שתנן (תוצר פירוק חלבונים)	ריכוזים זעירים מאוד ומשתנים

הרכב הדם מדגים בצורה הטובה ביותר את אחד מביטוייו החשובים ביותר של ההומיאוסטזיס – דמו של אדם בריא מכיל ריכוזים שווים של חומרים (כדוגמת חלבונים) ללא קשר למה הוא אכל באותו היום ומתי הוא אכל.

החלבונים המומסים בפלזמה מבצעים פעולות רבות כמו: נוגדנים המגנים על הגוף מפני מחלות, קרישת דם במקרה פציעה ואנזימים.

גם למינרלים תפקידים חיוניים: בניית חומר העצם, התכווצות תאי השרירים, פעילות תקינה של מערכת העצבים ועוד אלפי תהליכים חיוניים.

לגלוקוז ריכוז קבוע פחות או יותר בדם, אדם אשר לו כמות גלוקוז מעל לריכוז המקובל, הוא חולה במחלה בשם סוכרת.

תפקיד חשוב נוסף של הפלזמה הוא  שמירה על טמפרטורת גוף קבועה. בעת הנשימה התאית, פולטים התאים חום. אם החום יישאר בתאים, הוא יכול לגרום להם נזק. הפלזמה (יחד עם כל הדם) מגיעה לכל חלקי הגוף ומשמשת כמפזר חום יעיל וכך שומרת על טמפ' קבועה. ניתן לראות זאת בעת מאמץ, כאשר עורנו מאדים – זהו סימן שמוזרם אליו יותר דם (עם פלזמה) בכדי לקרר אותו.

תאי הדם האדומים הם התאים הקטנים ביותר מבין כל תאי הגוף. צורתם אינה כדורית, אלא יותר כצורתו של דיסקוס השקוע במרכזו. למבנה וצורה אלו יש חשיבות רבה:

ככל שיש יותר חמצן בסביבה, יכולת קשירת החמצן של ההמוגלובין גבוהה יותר ולהיפך.

בגובה פני הים, לחצו של החמצן הוא 152 מ"מ כספית. ככל שעולים למקומות גבוהים יותר, יורד לחץ החמצן.

כאשר שוהים זמן רב בהרים, הגוף מגיב לשינוי בלחץ החמצן. התגובה מתבטאת ביצירה מוגברת של תאי דם אדומים, תהליך זה לוקח זמן והזמן תלוי בגובה שבו נמצאים. כך הגוף מסתגל לשינוי. אך במידה ואתה חי באופן קבוע בהרים, בגופך באופן קבוע יהיו יותר תאי דם אדומים מאשר באדם שגר במישור.

במקביל למערכת הדם בגוף, פועלת מערכת נוספת שנקראת "מערכת הלימפה". מערכת זו בנויה בדומה למבנה מערכת הדם וזורם בה נוזל הלימפה. מערכת זו מנקזת עודפי מים ומומסים הנקווים בין התאים. הרכבה של הלימפה דומה מאוד להרכבה הפלזמה בדם, אך אין בה כדוריות דם אדומות.

בצינורות הלימפה קיימים מסתמים חד-כיווניים, שתפקידם להבטיח שנוזל הלימפה יזרום רק בכיוון אחד – תמיד לעבר הלב, ולא יחזור לאחור. תפקידם של המסתמים חשוב במיוחד משום שנוזל הלימפה זורם בקצב איטי בהרבה מקצב זרימת הדם בכלי הדם. הסיבה לכך היא שלמערכת הלימפה אין משאבה מרכזית כמו הלב במערכת הדם. תנועת הלימפה מתאפשרת בעיקר הודות להתכווצויות שרירי הגוף וללחץ המופעל על הצינורות בזמן תנועת הגוף. בסופו של דבר, צינורות הלימפה מתחברים אל הווריד החלול העליון, שהוא וריד מרכזי גדול שמוביל דם אל הלב. כך מתנקז נוזל הלימפה אל מחזור הדם וחוזר לזרימה הכללית של הדם בגוף.

במקומות שונים לאורך צינורות הלימפה ניתן למצוא בליטות בשם "קשרי הלימפה" (ריכוזים גדולים נמצאים בבתי-השחי, במפשעות, באזור הצוואר ועוד). קשר הלימפה הגדול ביותר הוא הטחול. לקשרי הלימפה תפקיד חשוב בהגנת הגוף מפני מחלות. תאי הדם הלבנים הרבים המרוכזים בהם תוקפים גורמים זרים שמגיעים בנוזל הלימפה.

אצל כל אדם על קרומי כדוריות הדם האדומות ישנם חומרים שונים. ישנם שני חומרים היכולים להיות על הקרומים. אחד מהם מכונה A והשני מכונה B. אדם שעל קרומי הכדוריות האדומות שלו יש את חומר A הוא בעל סוג דם A. אדם שעל קרומי הכדוריות האדומות שלו יש את חומר B הוא בעל סוג דם B. אדם שעל קרומי הכדוריות האדומות שלו יש גם את חומר A וגם את B, הוא בעל סוג דם AB. אדם שאין על קרומי הכדוריות האדומות שלו אף אחד מהחומרים הללו הוא בעל סוג דם O. לכל אדם יש בדם נוגדנים לחומר שאין לו על הקרום. כך לאדם בעל סוג דם A יהיה נוגדן לחומר B והוא יתקוף כדוריות דם עם חומר מסוג B. לאדם בעל סוג דם AB לא יהיו נוגדנים לחומרים אלו ולאדם מסוג דם O יהיו נוגדנים לשני החומרים. מידע זה חיוני בעיקר בעירוי דם. אלו הם התנאים לקבלת ותרומת דם:

סוג הדם	יכול לתרום ל…	יכול לקבל תרומה מ…
A	A, AB	A, O
B	B, AB	B, O
AB	AB	A, B, AB, O
O	A, B, AB, O	O

לגוף האדם קיימים כמה קווי הגנה עיקריים שנועדו להגן עליו מפני רוב המחלות והמיקרואורגניזמים הזרים (האנטיגנים) החודרים לגופנו. העור מהווה את קו ההגנה הראשון והמרכזי של הגוף מפני חדירה של חיידקים, נגיפים, פטריות וגופים זרים אחרים.

השכבה החיצונית ביותר של העור נקראת אפידרמיס, והיא בנויה מתאי אפיתל הצמודים זה לזה בצורה צפופה והדוקה מאוד, כך שכמעט ולא קיימים רווחים ביניהם. מבנה זה יוצר מחסום פיזי המונע איבוד מים מתוך הגוף ומקשה מאוד על חומרים מזיקים לחדור פנימה.

בנוסף לכך, מתחת לאפידרמיס מצויות בלוטות החלב והזיעה, אשר מפרישות אל פני העור חומרים חומציים. הפרשות אלה יוצרות סביבה חומצית על פני העור, המעכבת את הגדילה וההתפשטות של חיידקים ופטריות טפיליות, ובכך מסייעת במניעת זיהומים.

כאשר העור נפגע — למשל בעקבות כוויה או פציעה חמורה — נפגע המחסום הטבעי של הגוף. מצב זה חושף את הרקמות לסכנה של חדירת מיקרואורגניזמים (כמו חיידקים) העלולים לגרום לזיהום, וגם לאיבוד מוגבר של מים מהגוף. לכן, במקרים כאלה חשוב מאוד להעניק טיפול מיידי. אחד הצעדים הראשונים והחיוניים הוא לכסות את שטח הפגיעה באמצעות יריעה סטרילית, המונעת מגע ישיר עם האוויר ומצמצמת את איבוד המים על ידי אידוי.

מלבד העור, קיימות בלוטות נוספות שנמנות עם מערכת ההגנה הראשונית של הגוף. בלוטות הדמעות ובלוטות הרוק מפרישות נוזלים המכילים אנזימים מיוחדים שמסוגלים לפגוע בחיידקים ממינים שונים. בזכות פעילותם, נמנעת חדירתם של אותם חיידקים אל תוך הגוף דרך הפתחים החיצוניים.

כמו כן, צידם הפנימי של כל פתחי הגוף — כמו הפה, האף, פנים העפעפיים ופתחי המוצא של מערכת השתן ואיברי המין — מצופה ברקמות הנקראות ריריות. ריריות אלה בנויות מתאי אפיתל שמפרישים באופן קבוע נוזל רירי. הנוזל הרירי מסייע בהרחקת גורמים מזיקים בכך שהוא לוכד אותם ומונע את חדירתם פנימה. בנוסף, נוזל זה מכיל חומרים פעילים שפוגעים במיקרואורגניזמים ומסייעים בהגנה מפני זיהומים.

במערכת ההגנה השנייה של הגוף פועלים תאי דם לבנים, הנקראים גם תאים בלענים או בשמם המדעי פאגוציטים. תאים אלה מהווים את אחד ממנגנוני ההגנה החשובים של הגוף מפני פולשים זרים. תפקודם העיקרי הוא לבלוע ולהשמיד גופים זרים שחדרו לגוף — כמו חיידקים, נגיפים, פטריות, חלקיקי אבק וגופים זרים אחרים — וכל זאת מבלי להבחין בין סוגי הפולשים השונים.

הפאגוציטים בולעים למעשה כל גוף זר שהם מזהים, אך לא תמיד הם מצליחים להדביר את הפולשים באופן מלא. לעיתים, החיידקים עצמם מפרישים חומרים רעילים, שיכולים לפגוע בתאי הדם הלבנים, להרעיל אותם ואף לגרום למותם. מצב כזה מקשה על הגוף להילחם בזיהום ודורש גיוס של מנגנוני הגנה נוספים.

ראוי לציין כי אמנם תאי הדם הלבנים מסוגלים להבחין בין תאי הגוף הבריאים לבין גופים זרים (כדי לא לפגוע בתאי הגוף עצמו), אך הם אינם מבדילים בין סוגים שונים של גורמים זרים. כלומר, תאי הדם הלבנים יפעלו באותה צורה נגד כל פולש, בין אם מדובר בחיידק מסוג אחד או מסוג אחר, בנגיף או בגורם זר אחר. בשל חוסר היכולת שלהם להבחין בין סוגי הפולשים, מנגנון זה נקרא גם הגנה לא-ייחודית, כלומר הגנה כללית שאינה מותאמת במיוחד לפולש מסוים.

דלקת היא תגובה מקומית של הגוף לפגיעה ברקמות או לחדירה של גורם מזיק, כגון חיידקים, נגיפים או חומרים כימיים. תגובה זו מתרחשת כאשר תאי רקמה שנפגעו — כתוצאה מפציעה, כוויה, או חדירת מזהם — מתחילים לשחרר חומרים כימיים (כמו היסטמין) שגורמים לשינויים מקומיים במערכת כלי הדם.

אחד מהשינויים המרכזיים הוא התרחבות של נימי הדם והלימפה באזור הפגוע. הרחבה זו מאפשרת זרימה מוגברת של דם וחומרים מהמערכת החיסונית לאזור הפציעה. במקביל, חלה עלייה בחדירות דפנות כלי הדם, כלומר הדפנות הופכות "דליפות" יותר. בעקבות כך, נוזלים יוצאים מכלי הדם ומצטברים ברקמות הסמוכות — תהליך זה גורם להיווצרות נפיחות, שהיא סימן אופייני לדלקת.

בנוסף, הזרימה המוגברת של הדם לאזור יוצרת אדמומיות ותחושת חום מקומי. שני הסימנים הללו הם חלק ממאפייני הדלקת, לצד כאב ולעיתים גם פגיעה בתפקוד הרקמה הפגועה. תהליך הדלקת אינו מזיק כשלעצמו — להפך, מדובר בתגובה טבעית של הגוף שנועדה לבודד את האזור הנגוע, למנוע את התפשטות הזיהום ולהתחיל את תהליך הריפוי. עם זאת, דלקת לא תמיד מצביעה על זיהום — היא יכולה להתרחש גם בעקבות פציעות מכניות (למשל מכה או חבלה) ללא חדירת חיידקים.

	חיסון פעיל	חיסון סביל
צורת פעולה	החדרת נגיף מחלה מוחלש לגוף. בשיטה זו מפעילים את מערכת החיסון וגורמים לה להגיב בהתאם לתהליך של התרבות תאים, הופעת תאים יוצרי נוגדנים ותאי זיכרון. זוהי השיטה הנפוצה לחיסון תינוקות נגד מחלות רבות.	הזרקת נוגדנים שנוצרו בגופו של יצור אחר (בדר"כ סוס) בעת מחלה. החיסון יעיל במקרים של צורך מיידי בנוגדנים, כמו למשל במקרה של הכשת נחש.
יתרונות	הקדמת המחלה ויצירת חיסון בגוף לפני שהוא יחלה במחלה. הזרקת הנגיף המוחלש לא גורמת לחולי במחלה אלא רק מסייעת ביצירת נוגדנים תוך שלושה שבועות.	מהירות פעילותו עולה על קצת התגובה החיסונית וייצור הנוגדנים. זוהי הדרך היחידה לעזור לאדם החולה במחלה שלא חוסן נגדה.
חסרונות	ישנו סיכוי של תופעת לוואי שהיא החולי במחלה ובמקרה של מחלות קטלניות זה מסוכן מאוד. החיסון אינו יעיל בטווח המיידי.	החיסון יעיל באופן זמני בלבד והנוגדנים לא נשארים בגוף. זיכרון חיסוני יעיל לטווח קצר.

מערכת החיסון של הגוף מתאפיינת בשתי תכונות מרכזיות שהופכות אותה ליעילה במיוחד במאבק נגד פולשים זרים: ייחודיות ויכולת זיכרון חיסוני.

הייחודיות של מערכת החיסון נובעת מהמבנה המיוחד של קולטנים המצויים על פני תאי החיסון מסוג לימפוציטים. כל לימפוציט נושא קולטנים שמתאימים במדויק לזיהוי אנטיגן מסוים (האנטיגן הוא מולקולה זרה שמעוררת תגובה חיסונית, כמו זו של חיידק או נגיף). המשמעות היא שכל שבט של לימפוציטים מזהה ומגיב ביעילות רק כלפי אנטיגן מסוים אחד, ולא כלפי שאר הגורמים הזרים. בזכות הייחודיות הזו, התגובה החיסונית ממוקדת ומדויקת, ומכוונת להשמדת הגורם הספציפי שחדר לגוף.

לצד הייחודיות, למערכת החיסון יש גם יכולת זיכרון. במהלך ההתמודדות הראשונה של הגוף עם אנטיגן זר, נוצרים תאים מיוחדים הנקראים תאי זיכרון. תאים אלה נשארים בגוף לאורך זמן רב. אם בעתיד יחדור אותו אנטיגן שוב לגוף, תאי הזיכרון מזהים אותו מיד ומפעילים את מנגנוני ההגנה במהירות רבה הרבה יותר מאשר בפעם הראשונה. התגובה המהירה והחזקה הזו מונעת מהמחולל לגרום למחלה או לפחות מקלה משמעותית על חומרתה. למעשה, זו גם הסיבה לכך שברוב המקרים, אדם שחלה פעם אחת במחלה כמו אבעבועות רוח או אדמת לא יחלה בה שוב בעתיד — כיוון שמערכת החיסון שלו כבר זוכרת את הפולש ויודעת לנטרל אותו במהירות.

הייחודיות קיימת גם בפעילותם של הנוגדנים, שהם חלבונים שמיוצרים על ידי לימפוציטים מסוג B. כל שבט של תאי B מייצר נוגדנים שמתאימים לאנטיגן אחד בלבד, כך שהנוגדנים יפעלו רק נגד אותו אנטיגן שאליו יועדו.

דוגמה לכך היא כמות הנוגדנים המיוצרת במפגש עם אנטיגן זר: בפעם הראשונה שרכיב זר חודר לגוף, נוצרת כמות קטנה יחסית של נוגדנים. לעומת זאת, בפעם השנייה שהגוף פוגש את אותו אנטיגן, רמות הנוגדנים שייווצרו יהיו גבוהות בהרבה, הודות לזיכרון החיסוני שהמערכת פיתחה במפגש הראשון.

כאשר אנטיגן זר – כמו וירוס, חיידק, או כל גורם מזהם אחר, חודר לגוף, מערכת החיסון מזהה אותו כגוף זר ומפעילה תגובה חיסונית ייחודית שמכוונת נגדו.

בשלב הראשוני, תאים בלעניים (כמו מאקרופאגים) "בולעים" חלק מהווירוסים שחדרו. עם זאת, לא כל הווירוסים נבלעים – חלקם מצליחים לחדור לרקמות או לאיברים ולהתחיל להדביק תאים בגוף.

לאחר בליעת האנטיגן, תא הבלען מציג את חלקיקי הווירוס (האנטיגנים) על פני שטח קרומו – תהליך הנקרא "הצגה אנטיגנית". הצגה זו מובילה להפעלתו של תא T מסייע – סוג של לימפוציט (תא דם לבן) שתפקידו הוא לתאם את המשך התגובה החיסונית.

תא T מסייע מפעיל שני מסלולים עיקריים:

1. הוא גורם לתאי B (תאי דם לבנים מסוג לימפוציטים) להתחיל לייצר נוגדנים ספציפיים כנגד האנטיגן. הנוגדנים נצמדים לווירוסים ומסייעים לנטרל אותם או לסמן אותם להשמדה.

2. הוא מפעיל תאי T ציטוטוקסיים (רעלניים), שתפקידם לזהות תאים שכבר הודבקו בווירוס ולשחרר אליהם חומרים רעילים שגורמים להשמדת התאים הנגועים – וכך נעצרת התפשטות הווירוס בגוף.

השילוב בין פעולתם של הנוגדנים (באמצעות תאי B) לבין פעולתם של תאי T הציטוטוקסיים מביא לחיסול יעיל של מרבית הווירוסים בגוף – גם אלה החופשיים בדם וגם אלה שבתוך תאים נגועים.

במהלך התגובה החיסונית, נוצרים גם תאי זיכרון – תאי T ותאי B מיוחדים שנשארים בגוף לאורך זמן. תאים אלו "זוכרים" את האנטיגן הספציפי, וכאשר הגוף ייתקל בו שוב בעתיד, התגובה החיסונית תהיה מהירה ויעילה הרבה יותר.

לאחר סיום התגובה החיסונית, תאי T מדכאים (Regulatory T cells) נכנסים לפעולה. הם משחררים אותות שמטרתם לעצור את פעולת מערכת החיסון – כולל הפסקת ייצור הנוגדנים, הרעלנים ותאי הזיכרון – כדי למנוע תגובת יתר או פגיעה ברקמות הגוף.

לסיכום, בתום ההתמודדות של מערכת החיסון עם מחלה כלשהי, נשארים בגוף תאי זיכרון שממשיכים להתקיים לאורך זמן. תאים אלה שומרים את המידע הדרוש לזיהוי מהיר של אותו גורם מחלה אם יחדור לגוף שוב בעתיד. בזכותם, אם אותו מחולל מחלה ינסה לחדור לגוף פעם נוספת, מערכת החיסון תפעל בצורה מהירה הרבה יותר ותגיב בעוצמה גבוהה בהרבה לעומת הפעם הראשונה. הודות לכך, הגוף מצליח לנטרל את המחולל לפני שהוא גורם להתפתחות המחלה, ולכן האדם לא יפתח את המחלה שוב.