שאלות הכנה לבגרות בביולוגיה

כאשר מטפסים למקומות גבוהים, לחץ האוויר יורד ואתו יורד גם לחץ החמצן. כתוצאה מכך נוצר מחסור של חמצן ברקמות הגוף הגורם לקשיי נשימה, לעייפות וחולשה.
רמת החמצן בתאי הגוף יורדת מהרמה הנורמלית שלו, ולכן יש כאן דוגמא להפרה של ההומיאוסטזיס לגבי רמת החמצן בגוף. על מנת להחזיר את רמת החמצן  בתאי הגוף לרמה הנורמלית הגוף מגיב במספר דרכים:

א. הגברת האוורור הריאתי (ע"י נשימות יותר עמוקות המגדילות את הנפח המתחלף –דרך זו מוגבלת לזמן קצר כי מעיפת את שרירי הנשימה).

ב. הגברת תפוקת הלב ע"י הגברת קצב פעילותו  (מגדיל את הזרמת הדם בגוף, אבל מעייף את שריר הלב ולכן מוגבל לזמן קצר בלבד).

ג. עליית ריכוז ההמוגלובין בדם (ע"י עליה במספר הכדוריות האדומות – דרך זו מגבירה את כושר נשיאת החמצן בדם ).

ד. קוטר הכדוריות האדומות שנוצרות יותר קטן ( כתוצאה מכך גדל היחס בין שטח פנים לנפח ועולה כושר קשירת החמצן להמוגלובין).

ה. יצירה מוגברת של ההורמון אריטרופואטין המעלה את קצב יצירת הכדוריות האדומות וההמוגלובין ( יש כאן בקרה הורמונלית).

ו.  עליה במספר כלי הדם ברקמות והגדלת נפח הדם (מעלה כושר העברת חמצן לרקמות).

 

דוגמאות:

א. מחלת גבהים – כאשר מטפסים למקומות גבוהים  בהרים בגובה  2000 מטר ומעלה מתחיל להיווצר בגוף מחסור בחמצן ברקמות שמונע נשימה תאית תקינה.עד שהגוף מסתגל למצב החדש, נוצר מצב  בעייתי שמתבטא בבלבול, כאבי ראש, סחרחורות וירידה בכושר התנועה. הרגישות לגובה שונה בין האנשים השונים, ויש שאצלם מתפתחת מחלת הגבהים יותר מהר מאשר אצל האחרים. המצב הזה הוא מסוכן, ובמקרים מסוימים יכול להביא למוות.
לכן כאשר מטפסים בהרים גבוהים יש לעשות הפסקות  בטיפוס ולנוח מספר ימים בין קטע אחד לשני.(בתקופת ההפסקות הגוף מסתגל לתנאים בדרכים שהוזכרו למעלה).

ב.  רצים המתכוננים לריצות ארוכות באולימפידה עושים מחנה אימונים במקומות גבוהים על מנת להגדיל את כושר נשיאת החמצן שלהם, כך שבזמן התחרות יוכלו להפיק אנרגיה רבה הפעילות מוגברת של השרירים.