שאלות רב-ברירה בנושא פיזיולוגיה של הלב
למתמחים בהרדמה
הבנה מעמיקה של פיזיולוגיה של הלב היא אבן יסוד בכל ההתמחות בהרדמה. היכולת להעריך במדויק את המצב הקרדיווסקולרי של המטופל, לחזות את השפעתם של חומרי הרדמה שונים, ולנהל תגובות פיזיולוגיות בזמן ניתוח, היא קריטית לבטיחות המטופל. מודול שאלות רב-ברירה זה נועד לחזק את הידע הבסיסי והמתקדם בפיזיולוגיה של הלב, תוך התמקדות ביישומים קליניים הרלוונטיים ביותר למתמחים בהרדמה. הוא משמש ככלי לחיזוק הלמידה וההכנה לקראת אתגרי הטיפול היום-יומי במטופלים.
מטרות לימודיות:
  • סקירה וחיזוק ידע: חזרה על עקרונות המפתח בפיזיולוגיה של הלב, כולל מחזור הלב, תפוקת הלב, והשפעות מערכת העצבים האוטונומית.
  • הבנת מנגנונים: להעמיק את ההבנה של מנגנוני הבקרה המורכבים על תפקוד הלב, כגון חוק פרנק-סטרלינג, מנגנון אננס-אשלג, וההשפעה של עומס מקדים ואחרי.
  • יישום קליני: לקשר בין ידע תיאורטי לתרחישים קליניים נפוצים בהרדמה, כולל השפעתם של חומרי הרדמה אינהלציוניים ו-IV על המערכת הקרדיווסקולרית.
  • פרשנות נתונים: לפתח מיומנויות בפרשנות נתונים המודינמיים, עקומות לחץ-נפח, ושינויים באלקטרוקרדיוגרמה (ECG) בהקשר פרי-אופרטיבי.
  • ניהול סיבוכים: לזהות ולנהל מצבים קרדיווסקולריים מורכבים שעשויים להתעורר במהלך הרדמה, כמו ירידה בתפוקת הלב, הפרעות קצב, ואיסכמיה מיאוקרדיאלית.
היקף התוכן:
שאלות אלו עוסקות בנושאים ליבתיים בפיזיולוגיה של הלב, החל מיסודות האנטומיה התפקודית ועד למנגנוני ויסות מורכבים והשפעות פרמקולוגיות. הן נועדו לכסות את קשת הידע הנדרשת למתמחה הרדמה על מנת לטפל במגוון רחב של מטופלים, כולל אלו עם מחלות לב קיימות ואלו העוברים ניתוחים הדורשים ניטור המודינמי קפדני. כל השאלות וההסברים נבנו בקפידה כדי לשקף את עומק הידע הנדרש ולהעניק למתמחים את הכלים להבנת האתגרים הקרדיווסקולריים במצבי הרדמה.
שאלות ותשובות
שאלה 1
מה מאפיין את שלב ההתכווצות האיזובולומטרית (Isovolumic Contraction) במחזור הלב?
א) המסתם האאורטלי נפתח והדם נזרק מהחדר.
ב) לחץ הדם בחדר עולה, אך נפח החדר נשאר קבוע.
ג) החדר מתמלא באופן פסיבי מהעלייה.
ד) מתרחשת הסיסטולה של העלייה ("Atrial Kick").

הסבר מפורט:
התשובה הנכונה היא ב'. שלב ההתכווצות האיזובולומטרית (Isovolumic Contraction) הוא שלב קריטי וקצר בסיסטולה החדרית, המתרחש מיד לאחר סגירת המסתמים המיטרלי והטריקוספידלי (AV valves) ולפני פתיחת המסתמים הסמילונריים (האאורטלי והפולמונרי). במהלך שלב זה, שריר החדר מתכווץ בעוצמה רבה, אך כיוון ששני המסתמים המקיפים את החדר סגורים, לא מתרחש שינוי בנפח הדם שבחדר. כל האנרגיה שהשריר מייצר בשלב זה מתורגמת לעלייה חדה בלחץ התוך-חדרי בלבד.
מבחינה פיזיולוגית, שלב זה מתחיל עם דה-פולריזציה של החדרים (המיוצגת על ידי קומפלקס ה-QRS ב-ECG), המובילה להתכווצות המיוקרד. עקב כך, הלחץ בתוך החדר עולה במהירות ועולה על הלחץ בעליות, מה שגורם לסגירת המסתמים המיטרלי והטריקוספידלי (הנשמע כצליל לב ראשון, S1). הלחץ ממשיך לעלות עד שהוא עולה על הלחץ בעורק האאורטה (בחדר שמאל) או בעורק הריאה (בחדר ימין), ורק אז המסתמים הסמילונריים נפתחים ותהליך פליטת הדם (Ejection) מתחיל. משך שלב זה מושפע ישירות מהעומס הנגדי (Afterload) שהלב צריך להתגבר עליו – ככל שהעומס הנגדי גבוה יותר, כך ייקח יותר זמן לחדר להעלות את הלחץ הפנימי שלו לרמה מספקת לפתיחת המסתמים, מה שעלול להאריך את שלב ההתכווצות האיזובולומטרית ולהגביר את דרישת החמצן של שריר הלב (MVO₂).
השלכות קליניות בהרדמה: בהרדמה, הבנה מעמיקה של שלב זה חיונית. לדוגמה, במצבים של יתר לחץ דם חמור או היצרות קשה של מסתם האאורטה, ה-afterload עולה בצורה ניכרת. הדבר מאלץ את החדר השמאלי לייצר לחץ תוך-חדרי גבוה במיוחד במהלך ההתכווצות האיזובולומטרית, מה שמעלה את העבודה של שריר הלב ואת דרישת החמצן. לעיתים קרובות, ניתן לראות הארכה של שלב זה באקו-לב או בניטור לחץ פולשני. מתן חומרים המפחיתים afterload (כמו ניטרוגליצרין או חומרים נדיפים מסוימים) או מגבירים contractility (כמו דובוטמין) ישפיע על דינמיקת הלחץ בשלב זה ועל משכו. אי-ספיקת לב סיסטולית, למשל, תתבטא ביכולת ירודה של החדר לייצר לחץ מספק במהירות בשלב זה.
ניתוח תשובות שגויות:
  • א) המסתם האאורטלי נפתח והדם נזרק מהחדר: תיאור זה מתייחס לשלב ה"פליטה" (Ejection Phase), המתרחש מיד לאחר ההתכווצות האיזובולומטרית. בשלב זה נפח הדם בחדר דווקא משתנה (פוחת), ומתרחשת זרימה קדימה של דם מהחדר למערכת העורקית.
  • ג) החדר מתמלא באופן פסיבי מהעלייה: תיאור זה מתייחס לשלב המילוי הדיאסטולי המהיר (Rapid Filling Phase), המתרחש בדיאסטולה (הרפיית החדר), כאשר המסתמים המיטרלי והטריקוספידלי פתוחים ודם זורם מהעליות לחדרים כתוצאה ממפל לחצים פסיבי.
  • ד) מתרחשת הסיסטולה של העלייה ("Atrial Kick"): תיאור זה מתייחס להתכווצות העליות (Atrial Systole), המתרחשת בסוף הדיאסטולה, ממש לפני הסיסטולה החדרית. זוהי התכווצות אקטיבית של העליות המסייעת להשלים את מילוי החדרים (תורמת כ-15-20% מנפח המילוי הסופי) ומגדילה את העומס המוקדם (Preload) של החדרים. היא קריטית במיוחד במצבים של טכיקרדיה או בלבבות עם חדרים נוקשים.
שאלה 2
על פי חוק לפלס (Laplace's Law), כיצד היפרטרופיה של החדר השמאלי בתגובה להיצרות המסתם האאורטלי (Aortic Stenosis) משפיעה על מאמץ הדופן (Wall Stress)?
א) היא מגבירה את מאמץ הדופן עקב הלחץ הגבוה יותר.
ב) היא מפחיתה את מאמץ הדופן למרות הלחץ הגבוה.
ג) היא אינה משפיעה על מאמץ הדופן, אלא רק על תפוקת הלב.
ד) היא מגבירה את רדיוס החדר כדי להפחית את המאמץ.

הסבר מורחב:
התשובה הנכונה היא ב'. היא מפחיתה את מאמץ הדופן למרות הלחץ הגבוה.
ניתוח התשובה הנכונה:
חוק לפלס (Laplace's Law) הוא עקרון יסוד בפיזיולוגיה של הלב והוא קובע כי מאמץ הדופן (Wall Stress, המסומן באות יוונית סיגמא, σ) בתוך כדור (או במקרה זה, חדר לב) פרופורציונלי ללחץ התוך-חדרי (P) ולרדיוס החדר (R), ופרופורציונלי הפוך לעובי הדופן (h). הנוסחה הפשוטה ביותר עבור חדר בצורת כדור היא: \sigma = \frac{P \times R}{2h}.
בהיצרות מסתם אאורטלי (Aortic Stenosis - AS), יש חסימה לזרימת הדם מהחדר השמאלי לאבי העורקים. כדי לדחוף דם כנגד חסימה זו, החדר השמאלי נדרש לייצר לחץ סיסטולי תוך-חדרי גבוה באופן משמעותי. לחץ תוך-חדרי גבוה זה מעלה באופן דרמטי את העומס המופעל על דופן החדר (Afterload). כפיצוי מיידי ויעיל לעומס לחץ כרוני זה, החדר השמאלי עובר תהליך של היפרטרופיה קונצנטרית (Concentric Hypertrophy). המשמעות היא עיבוי סיבי השריר (myocytes) והדופן הכללית של החדר, תוך שמירה על נפח חלל החדר יחסית קבוע. הגדלת עובי הדופן (h) בנוסחת לפלס, מקזזת את העלייה בלחץ (P) שנוצר כתוצאה מההיצרות האאורטלית. באמצעות מנגנון פיצוי זה, הלב מצליח לשמור על מאמץ הדופן ברמות תקינות יחסית, או לפחות מופחתות באופן משמעותי, ובכך להפחית את דרישת החמצן של שריר הלב (Myocardial Oxygen Consumption - MVO2) לאור הלחץ הגבוה בו הוא עובד. זהו מנגנון הישרדותי חשוב המאפשר ללב לתפקד לאורך זמן בתנאי עומס קשים.
הרחבה קלינית:
עבור מתמחים בהרדמה, הבנה זו חיונית. מטופלים עם היצרות אאורטלית והיפרטרופיה של חדר שמאל רגישים במיוחד לשינויים בפרה-לואד, באפטר-לואד ובקצב הלב. למרות שההיפרטרופיה מורידה את מאמץ הדופן ומצמצמת את דרישת החמצן היחסית, היפרטרופיה קשה עלולה להוביל לדיספונקציה דיאסטולית (Diastolic Dysfunction), פגיעה בהתמלאות החדר, ונטייה לאיסכמיה של שריר הלב (Myocardial Ischemia) גם ללא מחלת עורקים כליליים חסימתית, בשל פגיעה בפרפוזיה (perfusion) תת-אנדוקרדיאלית. לכן, שמירה על קצב לב אופטימלי, עומס מקדים מספק (Adequate Preload) ואפטר-לואד קבוע (Stable Afterload) היא קריטית בזמן הרדמה וניתוח.
ניתוח התשובות השגויות:
  • א) היא מגבירה את מאמץ הדופן עקב הלחץ הגבוה יותר: תשובה זו שגויה. אמנם הלחץ בחדר אכן עולה באופן משמעותי, אך מטרת ההיפרטרופיה היא בדיוק לקזז את העלייה בלחץ ולמנוע עלייה מופרזת במאמץ הדופן. ללא מנגנון פיצוי זה, מאמץ הדופן היה עולה באופן קיצוני, מה שהיה מוביל במהירות לכשל לבבי ואיסכמיה קשה.
  • ג) היא אינה משפיעה על מאמץ הדופן, אלא רק על תפוקת הלב: תשובה זו שגויה. היפרטרופיה היא מנגנון הסתגלות המשפיע ישירות על הפיזיקה של דופן החדר ועל מאמץ הדופן (כפי שמפורט בחוק לפלס). בנוסף, למרות שהיפרטרופיה עשויה לשמר תפוקת לב בשלבים מוקדמים, במצבי היפרטרופיה מתקדמת ודיספונקציה דיאסטולית, גם תפוקת הלב עלולה להיפגע.
  • ד) היא מגבירה את רדיוס החדר כדי להפחית את המאמץ: תשובה זו שגויה באופן מוחלט בהקשר של היצרות אאורטלית. הגדלת רדיוס החדר (דילטציה) דווקא מעלה את מאמץ הדופן, על פי חוק לפלס (\sigma \propto R). דילטציה (הגדלת רדיוס החדר) מתרחשת בדרך כלל במצבי עומס נפח (Volume Overload), כגון אי ספיקת מסתם מיטרלי או אאורטלי, ולא בעומס לחץ כמו היצרות אאורטלית. במצבי עומס לחץ, כמו AS, הפיצוי הוא באמצעות היפרטרופיה קונצנטרית המלווה לרוב ברדיוס חדר קטן יותר או דומה לנורמה, ולא מוגדל.
שאלה 3
אילו תנועות יונים אחראיות בעיקר לשלב הפלאטו (Phase 2) בפוטנציאל הפעולה של תא שריר חדר הלב?
א) כניסה מהירה של יוני נתרן (+Na).
ב) יציאה של יוני אשלגן (+K) בלבד.
ג) כניסה של יוני סידן (Ca2+) ויציאה של יוני אשלגן (+K).
ד) יציאה של יוני כלוריד (-Cl).

הסבר מפורט:
התשובה הנכונה היא ג'. שלב הפלאטו (Phase 2) הוא מאפיין ייחודי וקריטי של פוטנציאל הפעולה בתאי שריר הלב, המבדיל אותו באופן מהותי מפוטנציאל פעולה של עצב או שריר שלד. שלב זה מאופיין ברמה יציבה יחסית של מתח הממברנה, והוא חיוני לפעילות התכווצותית יעילה של הלב.
מנגנון פיזיולוגי:
  1. כניסת יוני סידן (Ca2+): בתחילת שלב הפלאטו, תעלות סידן תלויות מתח מסוג L (L-type calcium channels), הנקראות גם תעלות סידן איטיות, נפתחות. פתיחתן מובילה לזרם איטי אך מתמשך של יוני סידן חיוביים לתוך התא. זרם זה קריטי גם להתכווצות עצמה (דרך צימוד עירור-כיווץ - excitation-contraction coupling), וגם לשמירה על דה-פולריזציה ממושכת של הממברנה.
  1. יציאת יוני אשלגן (K+): במקביל לכניסת יוני הסידן, חלק מתעלות האשלגן המשתתפות ברפולריזציה (כגון תעלות אשלגן מסוג IKr ו-IKs, המכונות Delayed Rectifier Potassium Channels) נפתחות. פתיחתן מובילה ליציאת יוני אשלגן חיוביים מהתא.
שלב הפלאטו מתקיים כתוצאה מאיזון עדין בין זרם פנימה של יוני סידן לזרם החוצה של יוני אשלגן. האיזון הזה מונע רפולריזציה מהירה של התא, ומאפשר תקופה רפרקטורית ממושכת. תקופה זו מונעת גירוי מחדש של תא הלב לפני שהספיק להירגע באופן מלא, ובכך מונעת התפתחות של טטנוס (כיווץ ממושך) בלב. הימנעות מטטנוס חיונית לשמירה על פעולת שאיבה מחזורית ותקינה של הלב.
קשרים קליניים:
  • הפרעות קצב (Arrhythmias): שינויים בתעלות יוניות אלו יכולים לגרום להפרעות קצב. לדוגמה, חסימה או פגיעה בתעלות אשלגן במהלך הפלאטו יכולה להאריך יתר על המידה את פוטנציאל הפעולה, להוביל לתופעות כמו תסמונת QT ארוך (LQTS) ולהגביר סיכון להפרעות קצב מסכנות חיים כמו טורסד דה פואנט (Torsades de Pointes).
  • תרופות: תרופות רבות המשפיעות על קצב הלב פועלות על תעלות אלו. חוסמי תעלות סידן (Calcium Channel Blockers) כמו ורפמיל (Verapamil) ודילטיאזם (Diltiazem) חוסמות את תעלות הסידן מסוג L, מקצרות את שלב הפלאטו ומפחיתות את כוח ההתכווצות, ומשמשות לטיפול ביתר לחץ דם, אנגינה והפרעות קצב מסוימות. תרופות נוגדות הפרעות קצב מסוג Class III (למשל, אמיודארון - Amiodarone) פועלות על ידי חסימת תעלות אשלגן, מאריכות את שלב הפלאטו ואת התקופה הרפרקטורית, ומסייעות בדיכוי הפרעות קצב.
ניתוח תשובות שגויות:
  • א) כניסה מהירה של יוני נתרן (+Na): זרם נתרן מהיר הוא הגורם העיקרי לדה-פולריזציה הראשונית המהירה של התא (Phase 0). זהו שלב ההפעלה של פוטנציאל הפעולה, אך אינו קשור לשלב הפלאטו.
  • ב) יציאה של יוני אשלגן (+K) בלבד: יציאת יוני אשלגן אכן מתרחשת בשלב הפלאטו, אך היא לא הגורם היחיד, ובוודאי לא "בלבד". לו הייתה רק יציאת אשלגן, היינו רואים רפולריזציה מהירה (כמו בשלב 3), ולא שלב דה-פולריזציה ממושך. האיזון עם כניסת הסידן הוא המפתח לפלאטו.
  • ד) יציאה של יוני כלוריד (-Cl): יוני כלוריד משחקים תפקיד משני מאוד במתח המנוחה וברפולריזציה בתאי שריר הלב, אך אינם הגורם העיקרי או המגדיר לשלב הפלאטו. תעלות כלוריד בדרך כלל אינן מהוות מרכיב דומיננטי בפוטנציאל הפעולה הלבבי כמו תעלות נתרן, סידן ואשלגן.
שאלה 4
מהו ההבדל המרכזי בין מנגנון הפעולה של קולטני בטא-1 (β1) לקולטני בטא-2 (β2) בלב האדם?
א) רק קולטני בטא-1 גורמים לעלייה ב-cAMP.
ב) קולטני בטא-2 יכולים להצמד לחלבון G מעכב (Gi) בנוסף לחלבון G מעורר (Gs).
ג) קולטני בטא-1 נמצאים בעיקר בעליות ופחות בחדרים.
ד) גירוי בטא-2 מפחית את כיווציות הלב.

הסבר:
התשובה הנכונה היא ב'. כדי להבין את ההבדל המרכזי, יש להכיר את מנגנוני הקישור והאיתות של קולטנים אלו.
שני סוגי הקולטנים, בטא-1 ובטא-2, שייכים למשפחת קולטני ה-G protein coupled receptors (GPCRs). תפקידם העיקרי הוא תגובה לקטכולאמינים (כגון אדרנלין ונוראדרנלין) והם ממלאים תפקיד קריטי בוויסות תפקוד הלב.
קולטני בטא-1 (β1): קולטני בטא-1 נפוצים במיוחד בחדרי הלב, בסינוס SA (קוצב הלב הראשי) ובסינוס AV. הם מצומדים באופן דומיננטי לחלבון G מעורר (Gs). כאשר קטכולאמינים נקשרים לקולטן בטא-1, חלבון Gs מופעל ומפעיל את האנזים אדנילאט ציקלאז (adenylate cyclase). זה מוביל לעלייה ברמות הציקליק AMP (cAMP) בתא. cAMP בתורו מפעיל פרוטאין קינאז A (PKA), אשר מזרחן (phosphorylates) תעלות סידן מסוג L (L-type calcium channels), תעלות אשלגן, חלבוני כיווץ (כמו טרופונין I) ואת משאבת הסרקופלסמה (SERCA). התוצאה היא עלייה בכניסת הסידן לתא (inotropy חיובי), עלייה בקצב הלב (chronotropy חיובי), ועלייה במהירות ההולכה (dromotropy חיובי). כל אלו מביאים להגברת כיווציות הלב וקצב פעולתו.
קולטני בטא-2 (β2): קולטני בטא-2 פחות שכיחים בלב בהשוואה לבטא-1, אך עדיין בעלי חשיבות פיזיולוגית ופרמקולוגית. הם מצויים במידה ניכרת בשריר חלק של כלי דם ודרכי נשימה, אך גם בתאי שריר הלב. המאפיין הייחודי של קולטני בטא-2, המבדיל אותם מקולטני בטא-1 בלב, הוא יכולתם להצמד לא רק לחלבון G מעורר (Gs), אלא גם לחלבון G מעכב (Gi). קישור ל-Gs יביא לאותה עלייה ב-cAMP ובתפקוד הלב כפי שקורה עם בטא-1. עם זאת, קישור ל-Gi מביא לדיכוי אדנילאט ציקלאז וכתוצאה מכך לירידה או דיכוי של רמות cAMP. יכולת הצמדה כפולה זו (biased agonism) מאפשרת לקולטני בטא-2 לתווך מגוון רחב יותר של תגובות תאיות, כולל מסלולים שאינם תלויי cAMP, כגון מסלול ה-PI3K/Akt, שיכולים להשפיע על הגנת הלב ועל רלקסציה, ואף על הרחבת כלי דם. זה מספק מנגנון בקרה מורכב ומדויק יותר על תפקוד הלב בתנאים פיזיולוגיים שונים וגם במצבי מחלה, למשל במצבי איסכמיה או אי ספיקת לב.
ניתוח שאר האפשרויות:
  • א) רק קולטני בטא-1 גורמים לעלייה ב-cAMP. זו תשובה שגויה. אמנם בטא-1 הם העיקריים הגורמים לעלייה ב-cAMP בלב, אך גם קולטני בטא-2 יכולים להצמד ל-Gs ולגרום לעלייה ב-cAMP, במיוחד בריכוזים גבוהים יותר של ליגנדים או בתנאים פיזיולוגיים מסוימים. ההבדל הוא ביכולת הדו-כיוונית של בטא-2.
  • ג) קולטני בטא-1 נמצאים בעיקר בעליות ופחות בחדרים. זו תשובה שגויה. קולטני בטא-1 נפוצים מאוד בכל חלקי הלב, כולל העליות והחדרים, אך הם דומיננטיים במיוחד בחדרים ובמערכת ההולכה (SA node, AV node), שם הם משפיעים ישירות על כיווציות וקצב. קולטני בטא-2 נמצאים גם הם בלב, אך בריכוזים נמוכים יותר, ונוכחותם יחסית גבוהה יותר בעליות מאשר בחדרים.
  • ד) גירוי בטא-2 מפחית את כיווציות הלב. זו תשובה שגויה. באופן כללי, גירוי של קולטני בטא-2, גם אם דרך Gs, יביא לעלייה מסוימת בכיווציות הלב, בדומה לבטא-1, אך בעוצמה פחותה. ההשפעה המורכבת של Gi עלולה לווסת זאת. כמו כן, ההשפעה העיקרית של גירוי בטא-2 מחוץ ללב היא הרחבת כלי דם (לדוגמה, בשרירי השלד), וזה מהווה מנגנון חשוב בזמן מאמץ גופני.
חשיבות קלינית: ההבדלים בין קולטני בטא-1 ובטא-2 הם בעלי משמעות קלינית עצומה בפרמקולוגיה הקרדיווסקולרית. לדוגמה, תרופות חוסמות בטא (beta-blockers) סלקטיביות לבטא-1 (כמו מטופרולול) משמשות לטיפול ביתר לחץ דם, אי ספיקת לב והפרעות קצב, כיוון שהן מפחיתות את קצב הלב ואת כיווציותו, עם פחות תופעות לוואי על דרכי הנשימה (שהן בעיקר בעלות קולטני בטא-2). לעומת זאת, חוסמי בטא לא סלקטיביים (כמו פרופרנולול) חוסמים גם את קולטני בטא-2, ולכן עלולים לגרום לברונכוספאזם בחולי אסתמה. ההבנה שקולטני בטא-2 יכולים להפעיל מסלולי איתות דרך Gi, במיוחד במצבים של אי ספיקת לב כרונית, פותחת פתח לפיתוח תרופות אגוניסטיות ספציפיות לקולטנים אלו שיכולות להציע יתרונות טיפוליים.
שאלה 6
באיזה שלב של מחזור הלב מתרחשת רוב המילוי החדרִי (כ-75%)?
א) שלב הזריקה המהירה (Rapid Ejection).
ב) שלב המילוי הפסיבי המוקדם (Rapid Ventricular Filling).
ג) שלב הסיסטולה של העלייה ("Atrial Kick").
ד) שלב הרפיה איזובולומטרית (Isovolumic Relaxation).

הסבר:
התשובה הנכונה היא ב'. הבנת שלבי מילוי החדרים היא קריטית להערכת תפקוד הלב, במיוחד בהקשר של פרמקולוגיה והשפעות תרופות על המודינמיקה.
רוב מילוי החדרים (כ-75%) מתרחש באופן פסיבי בתחילת הדיאסטולה, בשלב הנקרא "מילוי חדרי מהיר" (Rapid Ventricular Filling). שלב זה מתרחש מיד לאחר סיום שלב הרפיה איזובולומטרית, כאשר לחץ הדם בעליות (אטריום) עולה על הלחץ בחדרים (ונטריקל), מה שגורם לפתיחה פסיבית ומהירה של המסתמים העלייתיים-חדריים (מסתם מיטרלי וטריקוספידלי). הדם זורם במהירות מהעליות לחדרים, בעיקר עקב גרדיאנט לחצים ותכונות הרפיה של שריר הלב, היוצרות אפקט של "משיכה" (suction). שלב זה הוא הגורם העיקרי ל-Preload של הלב.
ניתוח שאר התשובות:
  • א) שלב הזריקה המהירה (Rapid Ejection): שלב זה מתרחש בסיסטולה, כאשר החדרים מתכווצים ודוחפים דם החוצה דרך המסתמים האאורטלי והפולמונרי. זהו שלב של התרוקנות ולא מילוי, והוא מתאפיין בנפח דם היוצא מהלב.
  • ג) שלב הסיסטולה של העלייה ("Atrial Kick"): זהו השלב האחרון במילוי החדרים, המתרחש בסוף הדיאסטולה, רגע לפני תחילת הסיסטולה החדרִית. במהלך שלב זה, העליות מתכווצות באופן אקטיבי ודוחפות את כ-25% הנותרים של הדם לחדרים. שלב זה חשוב במיוחד במצבים של טכיקרדיה, שבהם זמן המילוי הפסיבי קצר, או במטופלים עם ליקוי בתפקוד הדיאסטולי של החדר (כגון היפרטרופיה חדרית), שבהם תרומת ה-"Atrial Kick" עשויה להיות קריטית לשמירה על תפוקת לב מספקת. באנסטזיה, אנו עשויים לראות ירידה בתפוקת הלב באובדן ה-"Atrial Kick" (לדוגמה, בפרפור עליות).
  • ד) שלב הרפיה איזובולומטרית (Isovolumic Relaxation): שלב זה מתרחש בתחילת הדיאסטולה, מיד לאחר סגירת המסתמים האאורטלי והפולמונרי. במהלכו, החדרים מתרפים, אך כל המסתמים (גם העלייתיים-חדריים וגם היציאתיים) סגורים. לכן, אין שינוי בנפח הדם בחדרים. שלב זה מסתיים עם פתיחת המסתמים העלייתיים-חדריים ותחילת המילוי המהיר.
לסיכום, הבנת שלבי המילוי השונים והגורמים המשפיעים עליהם חיונית לאנשי הרדמה, שכן היא מאפשרת לפרש טוב יותר תרשימי לחץ, אקו-לב, ולהתאים טיפול תרופתי או המודינמי במצבים קליניים שונים.
שאלה 7
מהו הבסיס התאי העיקרי למנגנון פרנק-סטרלינג (Frank-Starling)?
א) עלייה בשחרור הסידן מהרשתית הסרקופלזמית.
ב) עלייה ברגישות המיופילמנטים לסידן התלויה באורך הסרקוֹמֶר.
ג) עלייה במספר הסרקומרים בתא השריר.
ד) עלייה בפעילות האנזים מיוזין ATPase.

הסבר מפורט:
התשובה הנכונה היא ב) עלייה ברגישות המיופילמנטים לסידן התלויה באורך הסרקוֹמֶר.
מנגנון פרנק-סטרלינג הוא עקרון יסוד בפיזיולוגיה של הלב, הקובע כי בטווח פיזיולוגי מסוים, ככל שנפח הדם החוזר ללב (preload) גדול יותר, כך מתיחת הסיבים השריריים של הלב גדולה יותר, וכתוצאה מכך עולה כוח ההתכווצות של החדר וגדל נפח הפעימה (stroke volume). מנגנון זה מאפשר ללב להתאים את תפוקתו (cardiac output) באופן אוטומטי לשינויים בהחזר הוורידי, ובכך לשמור על איזון בין דרישות הגוף לאספקת הדם.
הבסיס התאי והמולקולרי:
ברמה התאית והמולקולרית, מתיחת הסרקוֹמר (יחידת ההתכווצות הבסיסית של שריר הלב) מובילה לשינויים המגבירים את כוח ההתכווצות. התהליך המרכזי הוא "שינוי ברגישות לסידן התלוי באורך" (length-dependent change in myofilament Ca2+ sensitivity). כאשר הסרקוֹמר נמתח (כתוצאה מעלייה ב-preload), מתרחשים שני שינויים עיקריים המשפרים את קישור הסידן למיופילמנטים:
  1. עלייה באפיניות חלבון הטרופונין C (TnC) לסידן: מתיחת הסרקוֹמר גורמת לשינויים קונפורמטיביים בחלבוני הטרופונין-טרופומיוזין, ובפרט בחלבון TnC. שינויים אלו חושפים אתרי קישור לסידן על גבי TnC ומגבירים את הזיקה שלו ליוני הסידן. כתוצאה מכך, עבור כמות נתונה של סידן המשתחרר לרשתית הסרקופלזמית (SR), יותר יוני סידן נקשרים ל-TnC.
  1. קרבה אופטימלית בין חלבוני האקטין למיוזין: מתיחת הסרקוֹמר מקרבת את סיבי האקטין והמיוזין למרחק אופטימלי, מה שמאפשר היווצרות יעילה יותר של גשרי רוחב (cross-bridges) בין ראש המיוזין לסיבי האקטין. ככל שיותר גשרי רוחב נוצרים, כך כוח ההתכווצות חזק יותר.
שני מנגנונים אלו מבטיחים כי גם עם אותה כמות סידן תוך תאית (או אפילו עם כמות מעט קטנה יותר), הלב המתמתח יפיק כוח התכווצות גדול יותר.
קורלציה קלינית:
מנגנון פרנק-סטרלינג הוא קריטי בהבנת תגובת הלב למצבים פיזיולוגיים ופתולוגיים:
  • פעילות גופנית: במהלך פעילות גופנית, עולה ההחזר הוורידי ללב, מה שמגביר את ה-preload. מנגנון פרנק-סטרלינג מאפשר לחדר להגביר את נפח הפעימה כדי לעמוד בדרישות המטבוליות המוגברות של הגוף.
  • טיפול בנוזלים: מתן נוזלים לחולה (לדוגמה, במצב של הלם) מגביר את ה-preload ומנצל את מנגנון פרנק-סטרלינג כדי לשפר את תפוקת הלב, כל עוד הלב אינו כושל ונמצא בחלק העולה של עקומת פרנק-סטרלינג.
  • אי-ספיקת לב: בחולים עם אי-ספיקת לב מתקדמת, הלב פועל לעיתים קרובות בחלק השטוח או היורד של עקומת פרנק-סטרלינג, כלומר, מתיחה נוספת של הסרקוֹמרים אינה מביאה לשיפור משמעותי בכוח ההתכווצות, ואף עלולה להחמיר גודש.
מדוע התשובות האחרות אינן נכונות כבסיס העיקרי למנגנון פרנק-סטרלינג:
א) עלייה בשחרור הסידן מהרשתית הסרקופלזמית: למרות ששחרור סידן מה-SR הוא שלב חיוני בהתכווצות שריר הלב (צימוד עירור-כיווץ, excitation-contraction coupling), שינוי זה אינו הבסיס העיקרי למנגנון פרנק-סטרלינג. עלייה בשחרור הסידן קשורה יותר לשינויים בחוזק ההתכווצות הנגרמים על ידי גורמים אינוטרופיים (כמו גירוי סימפתטי או תרופות כמו דיגוקסין), אשר פועלים דרך הגברת כמות הסידן הזמינה לכיווץ, ולא דרך שינוי ברגישות המיופילמנטים לסידן.
ג) עלייה במספר הסרקומרים בתא השריר: זוהי תגובה אדפטיבית לטווח ארוך (היפרטרופיה של הלב), המתרחשת כתגובה לעומס מתמשך (לדוגמה, יתר לחץ דם). היא מייצגת שינוי מבני בתא השריר ואינה מנגנון אקוטי המסביר את התאמת כוח ההתכווצות מפעימה לפעימה המאפיינת את מנגנון פרנק-סטרלינג.
ד) עלייה בפעילות האנזים מיוזין ATPase: אנזים מיוזין ATPase מזרז את פירוק ה-ATP על ידי ראשי המיוזין ומאפשר את יצירת גשרי הרוחב ואת תנועתם, ובכך קובע את מהירות ההתכווצות. פעילות מוגברת של אנזים זה קשורה בעיקר לשינויים בכינוטרופיה (מהירות ההתכווצות) ובאינוטרופיה, ואינה המנגנון העיקרי המסביר את הקשר בין אורך הסרקוֹמר לכוח ההתכווצות, אלא יותר את קצב מחזור גשרי הרוחב.
שאלה 8
הבנת המושגים של עומס קדם (Preload) ועומס בתר (Afterload) חיונית להערכה ולניהול המודינמי של מטופלים, ובפרט בניתוחים תחת הרדמה. שאלה זו בוחנת את הבנתך במושג ה-Afterload.
איזה מהבאים מגדיר בצורה הטובה ביותר את המושג "Afterload" (עומס-בתר) של החדר השמאלי?
א) הלחץ בחדר השמאלי בסוף הדיאסטולה.
ב) ההתנגדות שהחדר צריך להתגבר עליה במהלך פליטת הדם.
ג) נפח הדם בחדר לפני תחילת ההתכווצות.
ד) היכולת של החדר להתכווץ ללא תלות בעומס.

הסבר:
התשובה הנכונה היא ב'.
Afterload (עומס בתר) מוגדר כעומס הסיסטולי על החדר לאחר שההתכווצות החלה, או ההתנגדות הכוללת שכנגדה החדר צריך להזרים דם למחזור הדם הסיסטמי (במקרה של החדר השמאלי) או למחזור הריאתי (במקרה של החדר הימני). ניתן לחשוב על זה כעל מתח הדופן (Wall Stress) שהחדר מפתח במהלך הסיסטולה כדי לפלוט את הדם. מתח דופן זה מושפע מגורמים כמו לחץ דם אאורטלי, ההתנגדות הווסקולרית הסיסטמית (SVR), עכבת האבי העורקים (Aortic Impedance) ומצב מסתמי הלב (כגון היצרות מסתם אאורטלי).
מנגנונים פיזיולוגיים והשפעה קלינית: עלייה ב-Afterload פירושה שהלב צריך לבצע עבודה רבה יותר כדי לפלוט את אותו נפח דם. הדבר מוביל לירידה במהירות התקצרות סיבי השריר, ירידה בנפח הפעימה (Stroke Volume) וירידה בתפוקת הלב (Cardiac Output). באופן כרוני, עומס בתר גבוה (כמו במצבי יתר לחץ דם בלתי מטופל או היצרות מסתם אאורטלי קשה) גורם להיפרטרופיה של החדר השמאלי (עיבוי שריר הלב), בניסיון לפצות על העומס המוגבר. היפרטרופיה זו יכולה להוביל בסופו של דבר לאי ספיקת לב דיאסטולית או סיסטולית. באלחוש, הבנת ה-Afterload חשובה ביותר: לדוגמה, חומרי הרדמה שונים יכולים להשפיע על טונוס כלי הדם ובכך לשנות את ה-Afterload. מתן תרופות כמו וזופרסורים (למשל, פנילאפרין) מגביר את ה-Afterload על ידי כיווץ כלי דם, בעוד תרופות מרחיבות כלי דם (למשל, ניטרופרוסיד, ניטרוגליצרין) מפחיתות אותו. ניהול נכון של ה-Afterload הוא קריטי בחולים עם מחלת לב קיימת, כגון יתר לחץ דם, אי ספיקת לב או מחלה מסתמית.
ניתוח תשובות שגויות:
  • א) הלחץ בחדר השמאלי בסוף הדיאסטולה: הגדרה זו מתארת את ה-Preload (עומס קדם) של החדר השמאלי, או ליתר דיוק, את הלחץ הדיאסטולי הסופי בחדר (LVEDP). לחץ זה משקף את מידת מתיחת סיבי שריר הלב לפני תחילת הסיסטולה, בהתאם לחוק פרנק-סטרלינג.
  • ג) נפח הדם בחדר לפני תחילת ההתכווצות: זוהי הגדרה נוספת ל-Preload, ובאופן ספציפי לנפח הדיאסטולי הסופי בחדר (LVEDV). נפח זה, בשילוב עם היענות החדר, קובע את הלחץ הדיאסטולי הסופי.
  • ד) היכולת של החדר להתכווץ ללא תלות בעומס: זוהי הגדרה של Inotropy (עומסנות/כיווציות), שהיא יכולת סיבי שריר הלב להתכווץ בעוצמה מסוימת, ללא קשר ל-Preload או Afterload. Inotropy מושפעת ממערכת העצבים האוטונומית, הורמונים ותרופות.
לסיכום, Afterload הוא העומס או ההתנגדות שהחדר צריך להתגבר עליהם כדי לפלוט דם. ניהול נכון של Afterload הוא מרכיב מרכזי בטיפול המודינמי באלחוש.
שאלה 9
מהו תפקידו העיקרי של חלבון הפוספולמבאן (Phospholamban) ברשתית הסרקופלזמית (SR)?
א) לשחרר סידן מה-SR בתגובה לפוטנציאל פעולה.
ב) לקשור סידן בתוך ה-SR לאחסון.
ג) לעכב את פעילות משאבת הסידן SERCA במצב מנוחה.
ד) להגביר את רגישות הטרופונין לסידן.

הסבר מורחב:
התשובה הנכונה היא ג' - לעכב את פעילות משאבת הסידן SERCA במצב מנוחה.
מנגנון פיזיולוגי מפורט של פוספולמבאן (PLN) ו-SERCA:
  • תפקיד SERCA: משאבת ה-SERCA (Sarcoplasmic/Endoplasmic Reticulum Ca2+-ATPase) היא חלבון מרכזי ברשתית הסרקופלזמית של תאי שריר הלב, האחראית על שאיבת יוני סידן (Ca2+) מהציטופלזמה חזרה אל תוך חלל ה-SR בסיום ההתכווצות. תהליך זה חיוני להרפיית תא שריר הלב ולהכנתו למחזור הכיווץ הבא, על ידי הורדת רמות הסידן הציטופלזמטיות.
  • תפקיד פוספולמבאן (PLN): פוספולמבאן הוא חלבון טרנסממברנלי קטן, המעגן את עצמו לרשתית הסרקופלזמית ויוצר אינטראקציה ישירה עם משאבת ה-SERCA. במצבו הלא-מזורחן (dephosphorylated), PLN קושר את SERCA ומדכא את פעילותה על ידי הקטנת האפיניות שלה לסידן. דיכוי זה גורם להאטת קצב ספיגת הסידן חזרה ל-SR ובכך מאט את קצב הרפיית הלב ומפחית את כמות הסידן המאוחסנת ב-SR לפעימה הבאה.
  • רגולציה על ידי זרחון: כאשר יש גירוי בטא-אדרנרגי (לדוגמה, במצבי סטרס או פעילות גופנית), מופעל מסלול האיתות של cAMP-PKA (פרוטאין קינאז A). PKA מזרחן את חלבון הפוספולמבאן באתרים ספציפיים. זרחון זה גורם לשינוי קונפורמציה ב-PLN, מה שמפחית או מבטל את יכולתו לעכב את SERCA. כתוצאה מכך, SERCA משחררת מבלם הפוספולמבאן, מגבירה את קצב שאיבת הסידן ל-SR, מאיצה את הרפיית הלב (אפקט לוסיטרופי חיובי) ומעלה את מלאי הסידן ב-SR, מה שתורם להגברת כוח ההתכווצות (אפקט אינוטרופי חיובי) בפעימות הבאות. גם CaMKII (Calcium/Calmodulin-dependent protein kinase II) יכול לזרחן את PLN.
קשרים קליניים והשפעה פיזיולוגית:
  • אי-ספיקת לב: בחולי אי-ספיקת לב, לעיתים קרובות קיימת ירידה בתפקוד הלבבי הנגרמת בחלקה מירידה ביכולת ההרפיה וביכולת ספיגת הסידן מחדש. במצבים אלו, PLN עשוי להיות מזורחן פחות, מה שמוביל לדיכוי מתמיד של SERCA. מחקרים בוחנים דרכים לשפר את תפקוד הלב על ידי התערבויות המכוונות לזרחון PLN או לדיכוי PLN עצמו.
  • תרופות בטא-אגוניסטיות: תרופות כמו דובוטמין, המשמשות במקרים של אי-ספיקת לב חריפה, מגבירות את כוח ההתכווצות ואת קצב ההרפיה, בין היתר על ידי הפעלת קולטני בטא, המובילים לזרחון PLN ושיפור פעילות SERCA.
  • שינויים גנטיים: מוטציות בחלבון הפוספולמבאן יכולות לגרום לקרדיומיופתיה מרחיבה או רסטריקטיבית, המדגישות את חשיבותו המכרעת בתפקוד הלבבי התקין. לדוגמה, מוטציה הפוגעת ביכולת הזרחון של PLN תשמר את השפעתו המעכבת על SERCA, ותוביל לפגיעה בהרפיית הלב ובהתכווצותו.
מדוע התשובות האחרות אינן נכונות:
  • א) לשחרר סידן מה-SR בתגובה לפוטנציאל פעולה: תפקיד זה שייך בעיקר לקולטני ריאנודין (RyR) הנמצאים בממברנת ה-SR, המשתחררים בתגובה לכניסת סידן דרך תעלות L-type (CICR - Calcium Induced Calcium Release) ומאפשרים שחרור מהיר ומוגבר של סידן מה-SR לציטופלזמה לצורך התכווצות. פוספולמבאן אינו מעורב ישירות בשחרור הסידן, אלא בוויסות מלאי הסידן ב-SR.
  • ב) לקשור סידן בתוך ה-SR לאחסון: חלבונים אחרים בתוך חלל ה-SR, כגון קלסקווסטין (Calsequestrin), אחראים על קשירת סידן בתוך ה-SR, ובכך מאפשרים אחסון כמויות גדולות של סידן ומקטינים את הלחץ האוסמוטי בתוך הרשתית. פוספולמבאן אינו חלבון קושר סידן בפני עצמו.
  • ד) להגביר את רגישות הטרופונין לסידן: רגישות הטרופונין לסידן מושפעת על ידי גורמים שונים, כולל רמת הסידן בציטופלזמה, שינויים במבנה הטרופונין עצמו וכן גורמים נוספים כמו pH. פוספולמבאן משפיע בעקיפין על האינטראקציה בין סידן לטרופונין על ידי ויסות רמות הסידן הציטופלזמטיות בסיום ההתכווצות, אך הוא אינו משנה ישירות את רגישות הטרופונין לסידן. השפעתו המרכזית היא על קינטיקת ספיגת הסידן.
שאלה 10
מהי הזרוע האֵפרנטית (היוצאת) של רפלקס האוקולוקרדיאלי (Oculocardiac Reflex)?
א) עצב הראייה (Optic nerve).
ב) העצב המשולש (Trigeminal nerve).
ג) העצב התועה (Vagus nerve).
ד) שרשרת העצבים הסימפתטית.

הסבר מפורט:
התשובה הנכונה היא ג) העצב התועה (Vagus nerve).
רפלקס האוקולוקרדיאלי (OCR), הידוע גם כרפלקס עין-לב, הוא תופעה רפלקסית המתאפיינת בירידה בקצב הלב (ברדיקרדיה) או הפרעות קצב אחרות, המופעלת על ידי גירוי של גלגל העין או מבנים סמוכים לו. רפלקס זה בעל חשיבות קלינית משמעותית בהרדמה, במיוחד במהלך ניתוחים אוקולריים.
מנגנון הרפלקס:
ל-OCR יש זרוע אפרנטית (מביאה מידע) וזרוע אֵפרנטית (מוציאה תגובה).
  1. הזרוע האפרנטית (הנכנסת): הגירוי הראשוני לרפלקס – לחץ על גלגל העין, מתיחת שרירי גלגל העין (למשל, במהלך ניתוחי פזילה), מניפולציה של הלחמית, או גירוי עצבי (כמו בהזרקה רטרו-בולברית) – עובר דרך העצב המשולש (Trigeminal nerve, עצב גולגולתי V). באופן ספציפי, ענפים סנסוריים של הענף האופטלמי (V1) של העצב המשולש (דרך העצבים הסיליאריים) מעבירים את המידע. הגירוי מגיע לגרעין הסנסורי הראשי של העצב המשולש בגזע המוח.
  1. המסלול המרכזי: מגרעין העצב המשולש בגזע המוח, המידע עובר דרך אינטרנוירונים לגרעינים הפאראסימפתטיים של העצב התועה (Dorsal motor nucleus of the Vagus ו-Nucleus ambiguus).
  1. הזרוע האֵפרנטית (היוצאת): התגובה נשלחת באמצעות סיבי העצב התועה (Vagus nerve, עצב גולגולתי X) אל הלב. גירוי ואגלי זה גורם לשחרור אצטילכולין בקצוות העצב בלב, הפועל על קולטני M2 מוסקריניים בתאי קוצב הלב (קשר הסינוס-פרוזדור וקשר הפרוזדור-חדר). פעולה זו מביאה לירידה בקצב הדפולריזציה של תאי קוצב הלב, על ידי הגברת הולכת אשלגן (K+), הגורמת להיפרפולריזציה של התא וירידה בקצב הדופק, ובכך לירידה בקצב הלב (ברדיקרדיה). במקרים חמורים, עלולה להתרחש אסיסטולה.
השלכות קליניות וניהול הרפלקס:
ה-OCR נצפה בשכיחות גבוהה יותר בילדים, במיוחד במהלך ניתוחי פזילה (כ-30-90% מהמקרים), עקב טונוס ואגלי מוגבר בגיל צעיר. גורמי סיכון נוספים כוללים היפוקסיה, היפרקרביה, חוסר עומק מספק של הרדמה (הרדמה קלה), שימוש בתרופות מסוימות (כגון סוקצינילכולין ואופיואידים במינונים גבוהים). התגובה הקלינית השכיחה ביותר היא ברדיקרדיה, אך ייתכנו גם הפרעות קצב אחרות כמו קצב צומתי (junctional rhythm) ואף אסיסטולה נדירה.
הטיפול הראשוני ב-OCR הוא הפסקת הגירוי. לרוב, הסרת הלחץ או המתיחה תביא לחזרה מהירה של קצב הלב לנורמה. אם הברדיקרדיה נמשכת או חמורה, ניתן לשקול מתן תרופות אנטיכולינרגיות תוך-ורידיות כמו אטרופין (0.01-0.02 מ"ג/ק"ג) או גליקופירולט (0.005-0.01 מ"ג/ק"ג). מניעה כוללת אופטימיזציה של עומק ההרדמה, שמירה על אוורור תקין (נורמוקרביה) וחמצון (נורמוקסיה), ולעיתים, מתן מוקדם של אטרופין או גליקופירולט לפני תחילת הגירוי. חסימה רטרו-בולברית או פרי-בולברית עם חומר הרדמה מקומי יכולה גם היא למנוע את הופעת הרפלקס.
מדוע התשובות האחרות אינן נכונות:
  • א) עצב הראייה (Optic nerve): עצב הראייה (עצב גולגולתי II) אחראי על העברת גירויים ויזואליים מהרשתית למוח ואינו מעורב בזרוע האפרנטית או האֵפרנטית של רפלקס האוקולוקרדיאלי. הוא עצב סנסורי טהור לראייה.
  • ב) העצב המשולש (Trigeminal nerve): העצב המשולש (עצב גולגולתי V) הוא אכן הזרוע האפרנטית (הנכנסת) של הרפלקס, המעביר את הגירוי הסנסורי מגלגל העין אל גזע המוח. עם זאת, השאלה מתייחסת לזרוע האֵפרנטית (היוצאת) של הרפלקס.
  • ד) שרשרת העצבים הסימפתטית: שרשרת העצבים הסימפתטית היא חלק ממערכת העצבים האוטונומית האחראית לתגובות "הילחם או ברח", ובדרך כלל מגבירה את קצב הלב (באמצעות קולטני בטא-1 אדרנרגיים). היא אינה מעורבת בזרוע האֵפרנטית של ה-OCR, אשר מובילה לירידה בקצב הלב, המתווכת על ידי המערכת הפאראסימפתטית.
שאלה 11
במה שונים פוטנציאלי פעולה מסוג "תגובה איטית" (slow-response) הנמצאים בקוצב ה-SA וה-AV, מפוטנציאלי "תגובה מהירה" (fast-response) בתאי החדר?
א) שלב 0 (הדה-פולריזציה) שלהם תלוי בעיקר בתעלות נתרן מהירות.
ב) יש להם שלב 1 (repolarization) בולט.
ג) הם חסרים יכולת דה-פולריזציה דיאסטולית ספונטנית (שלב 4).
ד) שלב 0 שלהם איטי יותר ותלוי בכניסת סידן, ואין להם שלב 1 מובחן.

הסבר:
התשובה הנכונה היא ד'.
ההבנה של פוטנציאלי פעולה בלב היא קריטית לאנשי הרדמה, מאחר שהיא בסיס להבנת הפרעות קצב לב ותגובת הלב לתרופות שונות. קיימים שני סוגים עיקריים של פוטנציאלי פעולה בתאי שריר הלב: "תגובה מהירה" ו"תגובה איטית".
פוטנציאל פעולה מסוג "תגובה מהירה" (Fast-Response Action Potential):
מאפיין את תאי השריר בחדרים ובעליות (myocytes), וכן את סיבי פורקינייה. פוטנציאל זה מתאפיין ב:
  • שלב 0 (דה-פולריזציה מהירה): עלייה חדה ומהירה מאוד בפוטנציאל הממברנה, הנגרמת בעיקר על ידי פתיחת תעלות נתרן מהירות תלויות מתח (Voltage-gated fast Na+ channels). זוהי עלייה כמעט אנכית.
  • שלב 1 (רה-פולריזציה ראשונית): ירידה קצרה ומהירה בפוטנציאל הממברנה, הנגרמת על ידי אי-אקטיבציה של תעלות הנתרן ופתיחה קצרה של תעלות אשלגן מסוימות.
  • שלב 2 (פלאטו - Plateau): שלב ארוך יחסית של קיבוע פוטנציאל הממברנה, הנגרם על ידי איזון בין כניסת יוני סידן (דרך תעלות סידן מסוג L - L-type Ca++ channels) ליציאת יוני אשלגן. שלב זה חיוני למנוע טטנוס בשריר הלב ולאפשר מילוי חדרים תקין.
  • שלב 3 (רה-פולריזציה סופית): ירידה חדה בפוטנציאל הממברנה חזרה למצב מנוחה, הנגרמת על ידי אי-אקטיבציה של תעלות הסידן ופתיחה מוגברת של תעלות אשלגן.
  • שלב 4 (פוטנציאל מנוחה): יציבות של פוטנציאל הממברנה במצב שלילי, המושג באמצעות תעלות יציבות של אשלגן (K+ channels) ופעילות משאבת נתרן-אשלגן (Na+/K+ pump).
פוטנציאל פעולה מסוג "תגובה איטית" (Slow-Response Action Potential):
מאפיין את תאי הקוצב הראשי (SA node) ותאי קוצב המשנה (AV node). תאים אלו הם בעלי תכונת האוטומטיות (automaticity), כלומר, הם מייצרים פוטנציאלי פעולה באופן ספונטני ללא צורך בגירוי חיצוני. פוטנציאל זה שונה מהותית מ"תגובה מהירה":
  • שלב 0 (דה-פולריזציה איטית): עלייה איטית יותר ופחות חדה בפוטנציאל הממברנה, הנגרמת בעיקר על ידי כניסת יוני סידן דרך תעלות סידן מסוג L (ולא נתרן). היעדר תעלות נתרן מהירות בתאים אלו הוא הגורם המרכזי לקצב האיטי של הדה-פולריזציה.
  • היעדר שלבים 1 ו-2 מובחנים: בשל המנגנון היוני השונה, פוטנציאל "תגובה איטית" אינו כולל שלבים 1 ו-2 מובחנים. שלב הרה-פולריזציה מתרחש בהדרגה.
  • שלב 4 (דה-פולריזציה דיאסטולית ספונטנית - "פוטנציאל קוצב"): זוהי התכונה המרכזית המעניקה לתאים אלו את יכולת האוטומטיות. במקום פוטנציאל מנוחה יציב, ישנה דה-פולריזציה הדרגתית וספונטנית בממברנה במהלך הדיאסטולה. דה-פולריזציה זו נגרמת בעיקר על ידי "זרם מצחיק" (funny current, If), שהוא זרם נתרן ואשלגן שמופעל ברמות מתח שליליות, ובנוסף, אי-אקטיבציה הדרגתית של תעלות אשלגן, וכניסת סידן דרך תעלות סידן מסוג T (T-type Ca++ channels) בסוף שלב 4. כאשר פוטנציאל הממברנה מגיע לסף, נפתחות תעלות סידן מסוג L ומתרחש שלב 0.
השוואה וניתוח אלטרנטיבות:
א) "שלב 0 (הדה-פולריזציה) שלהם תלוי בעיקר בתעלות נתרן מהירות." - זוהי טעות. שלב 0 בפוטנציאל "תגובה איטית" תלוי בסידן, ואילו בנתרן הוא מאפיין את פוטנציאל "תגובה מהירה".
ב) "יש להם שלב 1 (repolarization) בולט." - זוהי טעות. פוטנציאלי "תגובה איטית" חסרים שלב 1 מובחן, המאפיין את "תגובה מהירה".
ג) "הם חסרים יכולת דה-פולריזציה דיאסטולית ספונטנית (שלב 4)." - זוהי טעות מוחלטת. יכולת זו היא הליבה של פוטנציאל "תגובה איטית" והיא המעניקה לתאי הקוצב את האוטומטיות שלהם. תאי "תגובה מהירה" הם אלו שאין להם דה-פולריזציה דיאסטולית ספונטנית (למעט במצבים פתולוגיים).
ד) "שלב 0 שלהם איטי יותר ותלוי בכניסת סידן, ואין להם שלב 1 מובחן." - זוהי התשובה הנכונה, המשקפת את המאפיינים הייחודיים של פוטנציאל "תגובה איטית" כפי שתואר לעיל.
רלוונטיות קלינית לאנשי הרדמה:
  • תרופות נוגדות הפרעות קצב: הבנת מנגנוני הפעולה של תרופות כמו חוסמי תעלות נתרן (Class I antiarrhythmics) או חוסמי תעלות סידן (Class IV antiarrhythmics) דורשת ידע בפוטנציאלי הפעולה. חוסמי תעלות נתרן משפיעים על שלב 0 של "תגובה מהירה", בעוד שחוסמי תעלות סידן משפיעים הן על הפלאטו של "תגובה מהירה" והן על שלב 0 של "תגובה איטית" (ולכן גם על קצב הלב והולכה דרך ה-AV node).
  • השפעת מערכת העצבים האוטונומית: ההשפעה של המערכת הסימפתטית (באמצעות קטכולאמינים) והפאראסימפתטית (באמצעות אצטילכולין) על קצב הלב מתבטאת בשינוי קצב הדה-פולריזציה הספונטנית בשלב 4 של תאי הקוצב. גירוי סימפתטי מגביר את שיפוע שלב 4 ומעלה את קצב הלב, בעוד גירוי פאראסימפתטי מוריד את שיפוע שלב 4 ומאט את קצב הלב.
  • ברדיקרדיה וחסמי הולכה: תרופות הרדמה רבות יכולות להשפיע על המערכת האוטונומית ועל תעלות יונים ספציפיות, מה שעלול להוביל לברדיקרדיה או חסמי הולכה. לדוגמה, חוסמי בטא או אופיואידים יכולים להאט את קצב הלב על ידי השפעה על תאי הקוצב וה-AV node.
שאלה 12
מהי ההגדרה של "עבודה חיצונית" (External Work) של הלב?
א) האנרגיה המושקעת בשינוי צורת הלב לפני הזריקה.
ב) מכפלת נפח הפעימה (Stroke Volume) בלחץ שנוצר במהלך הזריקה.
ג) צריכת החמצן של שריר הלב במנוחה.
ד) סכום העבודה החיצונית והפנימית.

הסבר:
התשובה הנכונה היא ב'.
עבודה חיצונית (External Work), המכונה גם "עבודת פעימה" (Stroke Work), מייצגת את האנרגיה המועברת מהחדר לדם ומהווה את התפוקה המכאנית של הלב. זוהי האנרגיה המושקעת בפועל על ידי החדר כדי להזרים נפח דם מסוים אל תוך כלי הדם הגדולים (אבי העורקים או עורק הריאה) כנגד הלחץ הקיים בהם (העומס המאוחר - Afterload). הנוסחה לחישוב עבודה חיצונית היא: עבודה חיצונית = נפח פעימה (Stroke Volume) × לחץ ממוצע (Mean Arterial Pressure or Mean Pulmonary Arterial Pressure). בגרף לחץ-נפח (Pressure-Volume Loop), העבודה החיצונית מיוצגת על ידי השטח הכלוא בתוך הלולאה. עבודה זו חיונית לשמירה על זרימת דם תקינה ופרפוזיה לרקמות.
הבחנה בין עבודה חיצונית ופנימית:
בעוד שעבודה חיצונית היא העבודה השימושית של הלב בהזרקת דם, עבודה פנימית (Internal Work) מתייחסת לאנרגיה המושקעת בשינוי צורת החדר, מתיחת הרכיבים האלסטיים של שריר הלב, והתגברות על התנגדות פנימית בתהליך הכיווץ האיזו-וולומי (Ischemic Contraction) וההרפיה. עבודה זו אינה תורמת ישירות להזרקת דם אך הכרחית לתפקוד תקין של הלב. סך העבודה של הלב, המכונה גם Pressure-Volume Area (PVA), כולל את העבודה החיצונית והעבודה הפנימית. צריכת החמצן של שריר הלב (MVO₂) קשורה באופן ליניארי כמעט ל-PVA, כאשר חלק משמעותי ממנה מוקדש לעבודה הפנימית.
ניתוח שגויות:
  • א) האנרגיה המושקעת בשינוי צורת הלב לפני הזריקה: זוהי למעשה ההגדרה של עבודה פנימית, כפי שהוסבר לעיל. עבודה זו אינה מייצגת את תפוקת הדם החוצה מהלב.
  • ג) צריכת החמצן של שריר הלב במנוחה: צריכת חמצן היא מדד לצורך האנרגטי של שריר הלב (Myocardial Oxygen Consumption - MVO₂), אך אינה הגדרה ישירה ל"עבודה חיצונית". ה-MVO₂ משקף את סך האנרגיה המושקעת, כולל עבודה חיצונית, פנימית, וכן אנרגיה לתהליכים בסיסיים של התא (כגון משאבות יונים), אך אינה שוות ערך לעבודה החיצונית בלבד.
  • ד) סכום העבודה החיצונית והפנימית: סכום זה מכונה PVA (Pressure-Volume Area) או סך העבודה של הלב, ולא רק "עבודה חיצונית".
קליניקה והרדמה:
בהרדמה, הבנה של עבודת הלב היא קריטית לניהול מטופלים. חומרי הרדמה שונים (כגון אינהלציה, אופיואידים) ושינויים המודינמיים (לדוגמה, חסימת עורקים, דימום, ניהול נוזלים, שימוש בחומרים ואזו-אקטיביים) משפיעים על העומס המוקדם (Preload), העומס המאוחר (Afterload) והכיווציות (Contractility), ובכך משפיעים ישירות על העבודה החיצונית ועל צריכת החמצן המיוקרדיאלית (MVO₂). לדוגמה, ירידה משמעותית בלחץ הדם (Afterload) תקטין את העבודה החיצונית, בעוד עלייה בלחץ הדם (למשל במצבי יתר לחץ דם כרוני או טיפול בואזופרסורים) תגביר את העומס על הלב ותגדיל את העבודה החיצונית (בתנאי שהלב יכול להתמודד עם העומס), מה שעלול להוביל לאיסכמיה מיוקרדיאלית בחולים עם מחלת עורקים כליליים. ניטור מדויק של פרמטרים המודינמיים מאפשר לאנשי הרדמה להתאים את הטיפול ולמטב את תפוקת הלב ואת מאזן החמצן של שריר הלב.
שאלה 13
איזו מההורמונים הבאים מיוצר ומופרש על ידי הקרדיומיוציטים עצמם?
א) אסטרוגן.
ב) תירוקסין.
ג) פפטידים נטריורטיים (Natriuretic peptides).
ד) קורטיזול.

הסבר מורחב:
התשובה הנכונה היא ג'. הלב, מעבר לתפקידו המכאני כמשאבה, מתפקד גם כאיבר אנדוקריני חשוב. הקרדיומיוציטים, במיוחד אלה שבפרוזדורים (עליות) ובחדרים (במידה פחותה ובמצבי מחלה), מסוגלים לסנתז, לאחסן ולהפריש מספר הורמונים פפטידיים. הבולטים שבהם הם הפפטידים הנטריורטיים (Natriuretic Peptides).
הפפטידים הנטריורטיים העיקריים הם:
  • פפטיד נטריורטי פרוזדורי (ANP - Atrial Natriuretic Peptide): מיוצר בעיקר בקרדיומיוציטים הפרוזדוריים ומופרש בתגובה למתיחת הפרוזדורים (לדוגמה, במצבי עומס נפח גבוה).
  • פפטיד נטריורטי מוחי (BNP - Brain Natriuretic Peptide): למרות שמו, הוא מיוצר בעיקר בחדרי הלב (ventricles), ורמותיו עולות באופן משמעותי בתגובה למתיחת דופן החדרים ולעומס לחץ או נפח מוגבר (כמו באי ספיקת לב).
  • פפטיד נטריורטי מסוג C (CNP - C-type Natriuretic Peptide): מיוצר בעיקר בתאי אנדותל ובמערכת העצבים המרכזית, ותפקידו קשור בעיקר לוויסות טונוס כלי הדם.
מנגנון הפעולה וההשפעות הפיזיולוגיות:
פפטידים נטריורטיים פועלים באמצעות קשירה לקולטנים ספציפיים על פני תאי המטרה, מה שמוביל להפעלה של ציקלאז גואניליל תוך תאי (guanylate cyclase) ועלייה בייצור cGMP. עלייה זו ב-cGMP מתווכת מגוון רחב של השפעות פיזיולוגיות שמטרתן להוריד את נפח הדם ולחץ הדם, ובכך להקל על העומס על הלב:
  • הגברת נתרן שתן (Natriuresis) ושתן (Diuresis): הפפטידים מגבירים את הפרשת הנתרן והמים מהכליות על ידי הגברת קצב הסינון הגלומרולרי (GFR) והפחתת ספיגה חוזרת של נתרן בצינוריות הכליה.
  • הרחבת כלי דם (Vasodilation): הם גורמים להרחבת כלי דם עורקיים וורידיים, מה שמפחית הן את העומס המוקדם (preload) והן את העומס המאוחר (afterload) על הלב.
  • דיכוי מערכות לוויסות לחץ דם: פפטידים נטריורטיים מדכאים את מערכת הרנין-אנגיוטנסין-אלדוסטרון (RAAS) ואת המערכת הסימפתטית, ובכך מפחיתים את הפרשת אלדוסטרון, רנין וקטכולאמינים.
הקשר הקליני והרלוונטיות באנסטזיה:
BNP ו-NT-proBNP (החלק הבלתי פעיל של מולקולת ה-BNP) משמשים כסמנים ביולוגיים חשובים באבחון ובניטור אי ספיקת לב. רמות גבוהות שלהם מעידות על מתיחת יתר של שריר הלב ועומס על הלב. בפרקטיקה הקלינית, במיוחד בהרדמה, ניטור רמות אלו יכול לסייע בהערכת חומרת אי ספיקת הלב ובניהול נוזלים בחולים עם תפקוד לבבי לקוי, למשל לפני ניתוחים גדולים או במהלך ניתוח לב. לדוגמה, עליה חדה ברמות BNP במהלך ניתוח בחולה עם היסטוריה של אי ספיקת לב יכולה להעיד על התדרדרות בתפקוד הלב ולהצריך התערבות טיפולית.
מדוע התשובות האחרות אינן נכונות:
  • א) אסטרוגן: הורמון מין סטרואידי המיוצר בעיקר בשחלות אצל נשים, ובכמויות קטנות יותר בבלוטות יותרת הכליה ובאשכים אצל גברים. תפקידו קשור למערכת הרבייה ולתכונות מיניות משניות. הלב אינו אתר ייצור משמעותי שלו.
  • ב) תירוקסין: הורמון בלוטת התריס (תירואיד) החשוב לוויסות חילוף החומרים בגוף. הלב הוא איבר מטרה להורמונים אלה, אך אינו מייצר אותם.
  • ד) קורטיזול: הורמון סטרואידי המיוצר בבלוטת יותרת הכליה (אדרנל). זהו הורמון לחץ (סטרס) בעל השפעות רבות על מטבוליזם, מערכת חיסון ותגובת הגוף לסטרס. הלב אינו מייצר קורטיזול.
שאלה 14
באיזה אופן גירוי קולטני AT1 על ידי אנגיוטנסין II משפיע על הלב?
א) הוא גורם לאפקט כרונוטרופי ואינוטרופי שלילי.
ב) הוא משרה אפקט אנטי-פרוליפרטיבי ומגן על הלב.
ג) הוא משרה אפקט כרונוטרופי ואינוטרופי חיובי ומעודד גדילת תאים.
ד) הוא מפחית שחרור של אלדוסטרון וקטכולאמינים.

הסבר:
התשובה הנכונה היא ג'. גירוי קולטני AT1 (אנגיוטנסין II סוג 1), שהם תת-הסוג הדומיננטי בלב הבוגר, מוביל למגוון השפעות לבביות, רבות מהן אינן רצויות בטווח הארוך. אנגיוטנסין II הוא פפטיד הורמונלי מרכזי במערכת הרנין-אנגיוטנסין-אלדוסטרון (RAAS), הממלא תפקיד מכריע בוויסות לחץ הדם, מאזן נוזלים ואלקטרוליטים, ותפקוד הלב וכלי הדם.
השפעות פיזיולוגיות של גירוי AT1 בלב:
  • אפקט כרונוטרופי חיובי: אנגיוטנסין II יכול להגביר את קצב הלב, בין היתר באמצעות השפעה ישירה על קוצב הלב והגברת פעילות סימפתטית.
  • אפקט אינוטרופי חיובי: גירוי קולטני AT1 בקרדיומיוציטים מגביר את כוח התכווצות שריר הלב, בין השאר על ידי הגברת זמינות הסידן התוך-תאי.
  • גירוי גדילה ושגשוג תאים (פרוליפרציה): זוהי השפעה פרו-היפרטרופית משמעותית. אנגיוטנסין II מקדם היפרטרופיה של קרדיומיוציטים (הגדלת תאי שריר הלב) ופרוליפרציה של פיברובלסטים (תאי רקמת חיבור). תהליכים אלו תורמים לשינויים מבניים בלב (remodeling), כגון היפרטרופיה חדרית ופיברוזיס לבבי, החשובים בפתוגנזה של אי ספיקת לב. מנגנונים כוללים הפעלת מסלולי איתות תוך-תאיים כמו MAPK ו-PI3K/Akt, המובילים לביטוי גנים הקשורים לגדילה ופיברוזיס.
  • הפרשת הורמונים נוספים: גירוי AT1 מעודד שחרור של הורמונים אחרים התורמים להיפרטרופיה ולפיברוזיס, כגון אלדוסטרון (בעיקר מבלוטת יותרת הכליה, אך גם בלב) וקטכולאמינים (אדרנלין ונוראדרנלין) ממערכת העצבים הסימפתטית.
משמעות קלינית:
ההשפעות הללו, בייחוד ההיפרטרופיה והפיברוזיס, הן הסתגלותיות בטווח הקצר אך הופכות לפתולוגיות בטווח הארוך במצבים כרוניים כמו יתר לחץ דם ואי ספיקת לב. חסימת קולטני AT1 על ידי תרופות ממשפחת מעכבי ה-ACE (כמו אנלפריל) או חוסמי קולטני אנגיוטנסין (ARBs, כמו לוסרטן) היא אסטרטגיה טיפולית מרכזית להאטת התקדמות מחלות לב וכלי דם, על ידי הפחתת העומס על הלב והיפוך או האטת תהליכי ה-remodeling המזיקים.
מדוע התשובות האחרות שגויות?
  • א) הוא גורם לאפקט כרונוטרופי ואינוטרופי שלילי: טעות. אנגיוטנסין II, באמצעות קולטני AT1, דווקא מגביר את קצב הלב ואת כוח ההתכווצות (אפקט חיובי), מהווה חלק ממנגנוני הפיצוי לטווח קצר במצבי לחץ.
  • ב) הוא משרה אפקט אנטי-פרוליפרטיבי ומגן על הלב: טעות הפוכה. אנגיוטנסין II, דרך קולטני AT1, ידוע כגורם פרו-פרוליפרטיבי ופרו-פיברוטי, התורם לנזק מבני בלב בכרוניקה, ואינו מגן עליו. השפעות מגנות מסוימות מיוחסות לעיתים לקולטני AT2, שהם פחות שכיחים ובעלי תפקידים מורכבים יותר, אך לא ל-AT1.
  • ד) הוא מפחית שחרור של אלדוסטרון וקטכולאמינים: טעות. ההפך הוא הנכון. אנגיוטנסין II הוא מגרם חזק לשחרור אלדוסטרון מבלוטת יותרת הכליה, והוא גם מגביר שחרור קטכולאמינים (נוירוטרנסמיטרים סימפתטיים) ובכך מחזק את פעילות מערכת העצבים הסימפתטית.
שאלה 15
מהו תפקידן של צמתי המעבר (Gap Junctions) בין תאי שריר הלב?
א) לספק קישור מכאני חזק בין התאים.
ב) לאפשר צימוד חשמלי ומעבר מולקולות קטנות בין תאים.
ג) לעגן את שלד התא (cytoskeleton) לממברנה.
ד) לאגור סידן לשחרור מהיר.

הסבר:
התשובה הנכונה היא ב'.
צמתי מעבר (Gap Junctions) הם מבנים תפקודיים חיוניים בלב, המאפשרים את תפקודו כיחידה חשמלית מתואמת. הם בנויים מקומפלקסים חלבוניים הנקראים קונקסונים (Connexons), כאשר כל קונקסון מורכב משישה חלבוני קונקסין (Connexin). שני קונקסונים מתאים שכנים מתחברים ויוצרים תעלה הידרופילית המגשרת ישירות בין הציטופלזמה של התאים. בלב, הקונקסין הנפוץ והחשוב ביותר הוא קונקסין 43 (Cx43), במיוחד בחדרים ובתאי פורקינייה.
תפקידם העיקרי של צמתי המעבר הוא לאפשר צימוד חשמלי (Electrical Coupling) מהיר ויעיל בין תאי שריר הלב. דרך תעלות אלו, יונים (כגון נתרן, אשלגן, סידן) ושליחים שניוניים קטנים (כגון cAMP, IP3) יכולים לעבור בחופשיות מתא אחד לשני. מעבר מהיר זה של יונים חיוני להתפשטות מהירה של פוטנציאל הפעולה בין תאים סמוכים, ובכך מאפשר ללב להתכווץ באופן מתואם ויעיל כיחידה תפקודית אחת – סינסיציום פונקציונלי. תיאום זה חיוני לדחף חשמלי אחיד המתורגם לכיווץ מכאני יעיל.
קשר קליני: פגיעה בתפקוד צמתי המעבר, למשל במצבי איסכמיה, אוטם שריר הלב, אי ספיקת לב או מחלות גנטיות של הקונקסינים, עלולה להוביל להפרעות קצב מסכנות חיים (כמו טכיקרדיה חדרית או פרפור חדרים) בשל הפרעה בהולכה החשמלית הסדירה ויצירת מסלולי כניסה מחדש (re-entry circuits).
ניתוח תשובות אחרות:
  • א) לספק קישור מכאני חזק בין התאים: תפקיד זה מבוצע בעיקר על ידי דזמוזומים (Desmosomes), המספקים עמידות לכוחות מתיחה, וכן על ידי Adherens Junctions (fascia adherens), המקשרים את סיבי האקטין של שלד התא בין תאים סמוכים. צמתי מעבר אינם מספקים יציבות מכאנית משמעותית.
  • ג) לעגן את שלד התא (cytoskeleton) לממברנה: עגינת שלד התא לממברנה מתבצעת באמצעות מבנים שונים כגון קוסטמרים (Costameres), שהם קומפלקסים חלבוניים המחברים את המיופיברילות אל הממברנה, וכן על ידי חלבונים הקשורים לדזמוזומים ול-adherens junctions, המעגנים ספציפית סוגים שונים של סיבי שלד תא לממברנה.
  • ד) לאגור סידן לשחרור מהיר: אגירת ושחרור הסידן לשם כיווץ שריר הלב מתרחשים בעיקר בתוך הרטיקולום הסרקופלזמטי (Sarcoplasmic Reticulum - SR), באמצעות תעלות שחרור סידן ייעודיות (קולטני ריאנודין - Ryanodine Receptors). כניסת סידן מהסביבה החוץ-תאית דרך תעלות סידן מסוג L (L-type calcium channels) גם היא חיונית, אך צמתי מעבר אינם מעורבים באגירת סידן.
שאלה 16
מהי ההגדרה של "תפקוד דיאסטולי לקוי" (Diastolic Dysfunction)?
א) ירידה ביכולת הלב להזרים דם החוצה.
ב) ירידה ביכולת הלב להתמלא בדם.
ג) ירידה בקצב הלב.
ד) ירידה במקטע הפליטה (Ejection Fraction).

הסבר:
התשובה הנכונה היא ב'. תפקוד דיאסטולי לקוי מתייחס לירידה ביכולת חדר הלב להרפות באופן מלא ויעיל, מה שמוביל לפגיעה ביכולתו להתמלא בדם במהלך הדיאסטולה, על אף נפח דם מספיק זמין. מצב זה שונה במהותו מתפקוד סיסטולי לקוי, המאופיין בירידה ביכולת הכיווץ והזרמת הדם.
הדיאסטולה היא שלב קריטי במחזור הלב, הכולל הרפיה פעילה (תלוית אנרגיה, דורשת ATP לסילוק סידן מהציטופלזמה) ולאחריה מילוי פסיבי של החדר. בתפקוד דיאסטולי לקוי, ירידה בהרפיה (Impaired Relaxation) ו/או עלייה בנוקשות החדר (Increased Stiffness/Decreased Compliance) מובילות לעלייה בלחצי המילוי בחדר (Left Ventricular End-Diastolic Pressure - LVEDP) ובפרוזדור המקביל, ובהמשך גם בלחץ ורידי הריאה. כל זאת עלול להתרחש גם במקטע פליטה (Ejection Fraction - EF) תקין או שמור, מצב המכונה אי-ספיקת לב עם מקטע פליטה שמור (Heart Failure with Preserved Ejection Fraction - HFpEF).
מנגנונים פתופיזיולוגיים נפוצים:
  • הפרעה בהרפיה: בעיקר כתוצאה מפגיעה בסילוק סידן מהציטופלזמה בתא השריר, כמו במצבי איסכמיה שפוגעים בייצור ATP, או שינויים בתפקודי משאבות SERCA.
  • עלייה בנוקשות החדר: מתרחשת עקב שינויים מבניים במיקרו-ארכיטקטורה של שריר הלב, כגון היפרטרופיה (עיבוי שריר הלב), פיברוזיס (הצטלקות) או הצטברות חומרים פתולוגיים (כגון בעמילואידוזיס). יתר לחץ דם סיסטמי הוא הגורם השכיח ביותר להיפרטרופיה ולתפקוד דיאסטולי לקוי.
  • הפרעה במילוי: כתוצאה מההרפיה הלקויה והנוקשות המוגברת, החדר מתנגד למילוי, מה שדורש לחץ מילוי גבוה יותר מהפרוזדור כדי להשיג נפח סוף-דיאסטולי מספק.
השלכות קליניות ורלוונטיות להרדמה:
לחולי תפקוד דיאסטולי לקוי יש רגישות גבוהה לשינויים בפרה-לואד (Preload) ובקצב הלב. טכיקרדיה, למשל, מקצרת את זמן המילוי הדיאסטולי, מה שמפחית עוד יותר את נפח הפעימה (Stroke Volume) ומחמיר את תסמיני אי-ספיקת הלב. דוגמא קלינית לכך היא מטופל עם היפרטרופיה של החדר השמאלי (LVH) על רקע יתר לחץ דם ממושך, אשר מפתח בצקת ריאות לאחר מתן נוזלים מהיר או עלייה חדה בדופק במהלך ניתוח.
בהרדמה, יש לנהל בזהירות את נפח הנוזלים כדי למנוע עומס יתר, לשמור על קצב לב אופטימלי (לרוב, קצב לב נורמלי-איטי מאפשר מילוי טוב יותר), ולמנוע מצבים של טכיקרדיה או היפוטנציה. חשוב גם לנטר לחצי מילוי במידת הצורך (למשל, באמצעות קו עורקי או צנתר מרכזי).
ניתוח התשובות האחרות:
  • א) ירידה ביכולת הלב להזרים דם החוצה: זוהי ההגדרה של תפקוד סיסטולי לקוי, בו נפגעת יכולת הכיווץ של הלב (למשל, במקרים של התקף לב נרחב או קרדיומיופתיה דילטיבית). תפקוד דיאסטולי לקוי לעיתים קרובות מופיע עם מקטע פליטה שמור (EF > 50%), ולכן תשובה זו אינה נכונה.
  • ג) ירידה בקצב הלב: ברדיקרדיה (קצב לב איטי) אינה הגדרה לתפקוד דיאסטולי לקוי. למעשה, קצב לב איטי דווקא יכול לשפר את המילוי הדיאסטולי בחולים עם תפקוד דיאסטולי לקוי על ידי הארכת זמן הדיאסטולה.
  • ד) ירידה במקטע הפליטה (Ejection Fraction): מקטע הפליטה הוא מדד לתפקוד הסיסטולי (כמה דם נדחף החוצה מתוך נפח סוף-דיאסטולי). למרות שתפקוד דיאסטולי לקוי יכול להוביל לאי-ספיקת לב, הוא מאופיין פעמים רבות במקטע פליטה שמור (HFpEF), בניגוד לאי-ספיקת לב עם מקטע פליטה ירוד (HFrEF) בה התפקוד הסיסטולי הוא הדומיננטי. לכן, ירידה במקטע הפליטה אינה חלק מההגדרה הבסיסית של תפקוד דיאסטולי לקוי.
שאלה 17
מהו תפקידו העיקרי של חלבון הטיטין (Titin) בסרקומר?
א) הוא מהווה את הפילמנט הדק ונקשר למיוזין.
ב) הוא מווסת את קישור הסידן לטרופונין.
ג) הוא עוגן את פילמנט המיוזין העבה לקו ה-Z וקובע את האלסטיות הפסיבית של השריר.
ד) הוא מהווה את האנזים המבצע הידרוליזה של ATP לצורך התכווצות.

הסבר מפורט:
התשובה הנכונה היא ג'. טיטין (Titin), הידוע גם כקונקטין, הוא אחד החלבונים הגדולים ביותר בגוף האדם. הוא חלבון ענק דמוי-קפיץ המשמש כ"פילמנט שלישי" (third filament system) בסרקומר, היחידה התפקודית של שריר הלב והשלד.
תפקידו המרכזי של הטיטין:
  • עיגון וייצוב: הטיטין משתרע מקו ה-Z (Z-disc), אליו הוא קשור, דרך אזור ה-I-band האלסטי, ועד לפילמנט המיוזין העבה (thick filament) באזור ה-A-band, שם הוא נקשר גם לקו ה-M (M-line). קשר זה מעגן ומייצב את פילמנט המיוזין במרכז הסרקומר, ומונע מתיחת-יתר של הסרקומר במהלך הרפיה והתכווצות.
  • אלסטיות פסיבית (Passive Elasticity): בזכות המקטעים האלסטיים שלו (בעיקר באזור ה-I-band), טיטין הוא הגורם העיקרי האחראי לתכונות האלסטיות הפסיביות של שריר הלב. הוא מתנגד למתיחה (stretching) של הסרקומר כאשר השריר נמתח באופן פסיבי (ללא גירוי), ומחזיר אותו לאורכו המקורי עם הסרת הכוח המותח. יכולת זו קריטית לשמירה על מתח מנוחה (resting tension) בחדרי הלב ולמילוי יעיל של החדרים (ventricular filling) במהלך הדיאסטולה, במיוחד בנפחי חדר קטנים.
  • מעורבות בהעברת כוח: הטיטין פועל גם כמתווך בהעברת כוחות מכניים מהסרקומר למטריצה החוץ-תאית (ECM).
משמעות קלינית:
מוטציות או שינויים באיזופורמים של טיטין נקשרו למחלות לב רבות, כולל קרדיומיופתיה מורחבת (Dilated Cardiomyopathy – DCM), בה הלב מתרחב ומתקשה להתכווץ, וקרדיומיופתיה היפרטרופית (Hypertrophic Cardiomyopathy – HCM), המאופיינת בעיבוי דופן הלב והפרעה למילוי הדיאסטולי. פגיעה באלסטיות הטיטין תורמת באופן מהותי לתפקוד דיאסטולי לקוי (Diastolic Dysfunction) ועליית לחצי מילוי בלב, אפילו עם תפקוד סיסטולי תקין.
מדוע התשובות האחרות אינן נכונות:
  • א) הוא מהווה את הפילמנט הדק ונקשר למיוזין: הפילמנט הדק מורכב בעיקר מחלבון האקטין (Actin), יחד עם טרופומיוזין (Tropomyosin) וטרופונין (Troponin). חלבונים אלו אחראים על אינטראקציה ישירה עם המיוזין לצורך התכווצות. טיטין אינו חלק מהפילמנט הדק.
  • ב) הוא מווסת את קישור הסידן לטרופונין: חלבון הטרופונין, יחד עם טרופומיוזין, הוא המתווך העיקרי בוויסות קישור הסידן (Ca2+) ופתיחת אתרי הקישור למיוזין לצורך התכווצות. לטיטין אין תפקיד ישיר בוויסות זה.
  • ד) הוא מהווה את האנזים המבצע הידרוליזה של ATP לצורך התכווצות: האנזים האחראי על הידרוליזה של ATP (פירוק ATP לאנרגיה) לצורך התכווצות השריר הוא ראש המיוזין (myosin head), אשר פועל כ-ATPase. לטיטין אין פעילות אנזימטית כזו.
שאלה 18
מדידת תפוקת הלב (Cardiac Output - CO) היא פרמטר המודינמי קריטי בהערכה ובניהול מטופלים תחת הרדמה, במיוחד במצבים של הלם, אי ספיקת לב או ניתוחים מורכבים. היא מאפשרת לאמוד את יכולת המערכת הקרדיווסקולרית לספק חמצן לרקמות. קיימות מספר שיטות למדידת CO, חלקן פולשניות וחלקן לא פולשניות. עקרון פיק (Fick Principle) הוא אבן יסוד בהבנה של פיזיולוגיית זרימת הדם והוא הבסיס לשיטות מדידה רבות.
כיצד מתבצעת מדידת תפוקת הלב באמצעות עקרון פיק (Fick Principle)?
א) על ידי הזרקת צבע למחזור הדם ומדידת ריכוזו לאורך זמן.
ב) על ידי חישוב היחס בין צריכת החמצן של הגוף לבין ההפרש בריכוז החמצן בין דם עורקי לדם ורידי מעורב.
ג) על ידי מדידת מהירות זרימת הדם באאורטה באמצעות אקוקרדיוגרפיה.
ד) על ידי מדידת לחץ היתד הריאתי (pulmonary wedge pressure).

הסבר מורחב:
התשובה הנכונה היא ב'. עקרון פיק, שהוצג על ידי הפיזיולוג אדולף פיק, מבוסס על חוק שימור המסה. הוא קובע כי קצב ספיגת או סילוק חומר על ידי איבר שווה למכפלת זרימת הדם דרך האיבר בהפרש הריכוזים של אותו חומר בין הדם הנכנס לדם היוצא מהאיבר.
בנוגע לתפוקת הלב, עקרון פיק מיושם למדידת זרימת דם ריאתית (שבמצב יציב שווה לתפוקת הלב הסיסטמית) באמצעות חמצן. הנוסחה היא:
Q = \frac{VO_2}{CaO_2 - CvO_2}
  • Q (תפוקת הלב): כמות הדם שהלב מזרים בדקה (בליטרים/דקה).
  • VO2 (צריכת חמצן): כמות החמצן הנצרכת על ידי הגוף בדקה (במ"ל/דקה). נמדדת בדרך כלל על ידי ניתוח גזי נשימה (דרך מערכת מדידה מטבולית) או מוערכת באמצעות נוסחאות וטבלאות קבועות.
  • CaO2 (תכולת חמצן בדם עורקי): כמות החמצן בדם העורקי, המיוצגת על ידי CaO_2 = (Hb \times 1.34 \times SaO_2) + (PaO_2 \times 0.0031). דגימה נלקחת בדרך כלל מעורק סיסטמי (לרוב עורק רדיאלי).
  • CvO2 (תכולת חמצן בדם ורידי מעורב): כמות החמצן בדם ורידי מעורב, המיוצגת על ידי CvO_2 = (Hb \times 1.34 \times SvO_2) + (PvO_2 \times 0.0031). דגימה חייבת להילקח מעורק הריאה (Pulmonary Artery) באמצעות צנתר Swan-Ganz, המבטיח שהדם אכן "מעורב" ומייצג את החמצן שנותר בדם לאחר פריסתו לרקמות.
העיקרון הוא שכל החמצן שנצרך על ידי הגוף חייב לעבור דרך מחזור הדם הריאתי. ההפרש בין תכולת החמצן בדם עורקי (לאחר חמצון בריאות) לדם ורידי מעורב (לאחר פריקת חמצן לרקמות) משקף את כמות החמצן שנלקחה מהדם על ידי הרקמות. על ידי חלוקת סך צריכת החמצן על ידי הגוף בהפרש זה, ניתן לחשב את נפח הדם שחייב לזרום כדי לספק את כמות החמצן הזו – שהיא תפוקת הלב.
חשיבות קלינית: למרות שהיא שיטה מדויקת ונחשבת ל"Gold Standard" במצבים מסוימים, מדידת תפוקת הלב בשיטת פיק היא פולשנית (דורשת צנתור עורק ריאה) ומורכבת ליישום בזמן אמת בחדר ניתוח. לכן, היא נפוצה יותר במחקר פיזיולוגי או במצבים קליניים מורכבים במיוחד ביחידות לטיפול נמרץ, כאשר נדרש דיוק מרבי והבנה מעמיקה של פיזיולוגיית החמצון והזילוף.
מדוע תשובות אחרות אינן נכונות:
  • א) על ידי הזרקת צבע למחזור הדם ומדידת ריכוזו לאורך זמן: זוהי שיטת דילול צבע (Indicator Dilution), כדוגמת שיטת דילול קר (Thermodilution) עם צנתר Swan-Ganz. בשיטה זו, מוזרק נפח ידוע של תמיסה קרה (או צבע) לפרוקסימל של צנתר עורק הריאה, ושינוי הטמפרטורה (או ריכוז הצבע) נמדד דיסטלית באותה עורק. תפוקת הלב מחושבת על פי עקומת הדילול (שטח מתחת לעקומה). זוהי שיטה נפוצה למדידת תפוקת לב בפרקטיקה הקלינית, אך אינה עקרון פיק.
  • ג) על ידי מדידת מהירות זרימת הדם באאורטה באמצעות אקוקרדיוגרפיה: אקוקרדיוגרפיה (טרנס-חזיתית או טרנס-ושטית) היא שיטה לא פולשנית (או פחות פולשנית) להערכת תפוקת הלב. היא מודדת את קוטר מוצא חדר שמאל (LVOT) ואת אינטגרל מהירות הזרימה (VTI) דרכו, כדי לחשב את נפח הפעימה (Stroke Volume) ולאחר מכן את תפוקת הלב (CO = SV \times HR). זוהי שיטה חשובה ושימושית ביותר בפרקטיקה הקלינית של הרדמה וטיפול נמרץ, אך היא אינה מבוססת על עקרון פיק.
  • ד) על ידי מדידת לחץ היתד הריאתי (pulmonary wedge pressure): לחץ היתד הריאתי (PCWP או PAWP) נמדד אף הוא באמצעות צנתר Swan-Ganz כאשר בלון בקצה הצנתר מנופח לחסום זמנית עורק ריאה קטן. לחץ זה משקף באופן עקיף את הלחץ באוזן השמאלית ובחדר השמאלי בסוף הדיאסטולה (preload של החדר השמאלי). הוא אינו מודד ישירות את תפוקת הלב, אלא מספק מידע חשוב על מצב הנוזלים והתפקוד הדיאסטולי של הלב השמאלי, המשפיעים על תפוקת הלב אך אינם זהים לה.
שאלה 19
מהו האפקט של תמרון ולסלבה (Valsalva Maneuver) על קצב הלב והלחץ הדם לאחר שחרור הלחץ?
א) ירידה מיידית בקצב הלב ובלחץ הדם.
ב) עלייה מהירה בלחץ הדם הגורמת לברדיקרדיה רפלקסיבית.
ג) אין שינוי משמעותי בפרמטרים ההמודינמיים.
ד) עלייה מתמשכת בקצב הלב עם לחץ דם יציב.

הסבר:
התשובה הנכונה היא ב'.
תמרון ולסלבה הוא תמרון פיזיולוגי הכולל נשיפה מאומצת כנגד דרכי אוויר חסומות (לדוגמה, עם סגירת גלוטיס או מיתרי קול), מה שגורם לעלייה דרמטית בלחץ התוך-חזי (intrathoracic pressure). תמרון זה משמש הן ככלי אבחנתי והן ככלי טיפולי ברפואה, וחשוב מאוד לאנשי הרדמה להבין את השפעותיו ההמודינמיות המורכבות.
השלבים הפיזיולוגיים של תמרון ולסלבה:
התמרון מתחלק לארבעה שלבים עיקריים המשפיעים על קצב הלב ולחץ הדם:
  1. שלב I (תחילת המאמץ - Onset of Strain): עם תחילת המאמץ והעלייה בלחץ התוך-חזי, הדם נדחס מהאאורטה ומהעורקים המערכתיים, מה שגורם לעלייה חולפת בלחץ הדם. בתגובה, ישנה ירידה קלה וזמנית בקצב הלב (ברדיקרדיה רפלקסיבית) עקב גירוי הבארוצפטורים.
  1. שלב II (מאמץ מתמשך - Sustained Strain): המשך העלייה בלחץ התוך-חזי מפחית באופן משמעותי את ההחזר הוורידי ללב (venous return), מכיוון שהוורידים בחלל בית החזה נדחסים. ירידה זו בהחזר הוורידי מביאה לירידה בנפח הפעימה (stroke volume) ובתפוקת הלב (cardiac output), ולכן לירידה בלחץ הדם הסיסטמי. כמנגנון פיצוי, מופעלת מערכת העצבים הסימפתטית, הגורמת לעלייה בקצב הלב (טכיקרדיה רפלקסיבית) ולכיווץ כלי דם (vasoconstriction) בניסיון לשמר את לחץ הדם. זהו השלב הנצפה בדרך כלל בעת ביצוע התמרון.
  1. שלב III (שחרור הלחץ - Release of Strain): עם שחרור הגלוטיס ונפילת לחץ התוך-חזי בחזרה לנורמה (או אף מתחת לנורמה לזמן קצר), ישנה עלייה פתאומית וחזקה בהחזר הוורידי ללב. עם זאת, בשלב זה יש ירידה חולפת בלחץ הדם עקב pooling של הדם בכלי הדם הריאתיים המורחבים (pulmonary vascular bed) וירידה זמנית בהתנגדות כלי הדם ההיקפיים. קצב הלב ממשיך להיות גבוה או אף עולה מעט.
  1. שלב IV (חזרה למצב רגיל / "אוברשוט" - Overshoot/Recovery): זהו השלב הקריטי המתייחס לשאלה. עליית ההחזר הוורידי ללב משלב III ממשיכה, מה שמוביל לעלייה משמעותית בנפח הפעימה ובתפוקת הלב. כתוצאה מכך, לחץ הדם עולה במהירות מעל לרמת הבסיס (המכונה "אוברשוט" - overshoot). עלייה חזקה זו בלחץ הדם מפעילה באופן משמעותי את הבארוצפטורים (בקשת האאורטה ובסינוס הקרוטידי), אשר בתגובה מפעילים את מערכת העצבים הפאראסימפתטית. הפעלה פאראסימפתטית זו גורמת לירידה רפלקסיבית משמעותית בקצב הלב (ברדיקרדיה).
ניתוח האלטרנטיבות:
  • א) ירידה מיידית בקצב הלב ובלחץ הדם: תשובה זו אינה נכונה. אמנם ישנה ירידה חולפת בקצב הלב בשלב I, אך היא קצרה מאוד ולחץ הדם דווקא עולה. בשלב IV, שאליו מתייחסת השאלה ("לאחר שחרור הלחץ"), קצב הלב דווקא יורד (ברדיקרדיה), אך זאת לאחר עלייה משמעותית בלחץ הדם (אוברשוט), ולא ירידה בו.
  • ג) אין שינוי משמעותי בפרמטרים ההמודינמיים: תשובה זו אינה נכונה בעליל. תמרון ולסלבה גורם לשינויים המודינמיים דרמטיים וברורים, המשמשים לאבחון ותיקון מצבים רפואיים שונים.
  • ד) עלייה מתמשכת בקצב הלב עם לחץ דם יציב: תשובה זו אינה נכונה. בשלב IV (לאחר שחרור הלחץ), קצב הלב דווקא יורד (ברדיקרדיה רפלקסיבית), ולחץ הדם אינו יציב אלא מציג עלייה חדה (אוברשוט) לפני חזרה לבסיס.
השלכות קליניות באנסטזיה:
הבנת תמרון ולסלבה חיונית למרדים מכיוון שפעולות רבות הקשורות להרדמה גורמות לשינויים בלחץ התוך-חזי, לדוגמה: אינטובציה (במיוחד במצבי שיעול או מאמץ), נשימה בלחץ חיובי, סגירת מעגל הנשמה במכשיר ההרדמה, דפקציה, הקאות, וגמילה מוונטילטור. תגובה המודינמית חריגה לתמרון ולסלבה יכולה להצביע על דיסאוטונומיה (תפקוד לקוי של מערכת העצבים האוטונומית), אשר חשובה להערכה טרום ניתוחית.
שאלה 20
מהו תפקידן של תעלות הסידן מסוג L-type (קולטני דיהידרופירידין) בצימוד עירור-כיווץ (ECC)?
א) הן אחראיות ישירות להחזרת הסידן לתוך הרשתית הסרקופלזמית.
ב) הן גורמות לכניסת סידן מהנוזל החוץ-תאי, אשר מפעילה שחרור סידן נוסף מהרשתית הסרקופלזמית.
ג) הן מונעות כניסת סידן לתא במהלך פוטנציאל הפעולה.
ד) הן קושרות ישירות את הסידן למיופילמנטים כדי לגרום להתכווצות.

הסבר:
התשובה הנכונה היא ב'.
בבסיסו של תהליך ההתכווצות בשריר הלב, עומד מנגנון הצימוד עירור-כיווץ (Excitation-Contraction Coupling - ECC). מנגנון זה מתאר את השרשרת האירועים המקשרת בין הדה-פולריזציה של הממברנה (פוטנציאל הפעולה החשמלי) לבין הכיווץ המכני של התא. תעלות הסידן מסוג L-type, הידועות גם כקולטני דיהידרופירידין (DHPRs), ממוקמות בדופן הממברנה של תא שריר הלב (הסרקולמה) ובאזור ה-T-tubules (שלוחות ממברנליות החודרות לעומק התא). כאשר פוטנציאל פעולה מגיע, הן נפתחות בתגובה לשינוי במתח הממברנה.
פתיחתן של תעלות אלו מאפשרת כניסה של כמות קטנה, אך קריטית, של יוני סידן (Ca²⁺) מהנוזל החוץ-תאי אל תוך הציטוזול של תא שריר הלב. כניסת סידן זו אינה מספיקה כשלעצמה לגרום להתכווצות משמעותית, אלא משמשת כ"טריגר". הסידן שנכנס נקשר לקולטני ריאנודין (Ryanodine Receptors - RyRs) הנמצאים על גבי הרשתית הסרקופלזמית (Sarcoplasmic Reticulum - SR), שהיא מאגר הסידן העיקרי בתוך התא. קישור זה מפעיל את קולטני ה-RyRs וגורם לשחרור כמות גדולה בהרבה של סידן ממאגרי ה-SR אל הציטוזול. תהליך זה מכונה "שחרור סידן מושרה על ידי סידן" (Calcium-Induced Calcium Release - CICR). עלייה דרסטית זו בריכוז הסידן הציטוזולי היא המפתח להפעלת חלבוני הכיווץ (טרופונין וטרופומיוזין) ולגרימת ההתכווצות של המיוקרד.
קורלציה קלינית: הבנה של תפקיד תעלות הסידן L-type חיונית בהרדמה. חוסמי תעלות סידן (Calcium Channel Blockers) כמו ניפדיפין, ורפמיל או דילטיאזם, פועלים על ידי חסימת תעלות אלו. תרופות אלו משמשות בטיפול במצבים כמו יתר לחץ דם, אנגינה פקטוריס והפרעות קצב מסוימות (בעיקר ורפמיל ודילטיאזם המשפיעים על קשרית הסינוס וה-AV). עבור מרדים, חשוב לזכור שחסימת תעלות אלו עלולה להוביל לירידה בקונטרקטיליות המיוקרד (השפעה אינוטרופית שלילית), ירידה בלחץ הדם (הרחבת כלי דם) וברדיקרדיה, ובכך להשפיע באופן ניכר על מצב המודינמי של המטופל תחת הרדמה. שילובן עם חומרי הרדמה שונים (כגון אינהלציה או אופיאטים), העשויים גם הם לדכא את המיוקרד או להרחיב כלי דם, מחייב זהירות יתרה.
ניתוח תשובות שגויות:
  1. א) הן אחראיות ישירות להחזרת הסידן לתוך הרשתית הסרקופלזמית: תפקיד זה מבוצע בעיקר על ידי משאבת ה-SERCA (Sarco/Endoplasmic Reticulum Ca²⁺-ATPase), אשר שואבת באופן אקטיבי סידן מהציטוזול בחזרה אל ה-SR, ובאופן משני על ידי מחליף הנתרן-סידן (NCX) שמוציא סידן מהתא. תעלות L-type אחראיות על הכנסת סידן, לא על הוצאתו מהציטוזול בחזרה ל-SR.
  1. ג) הן מונעות כניסת סידן לתא במהלך פוטנציאל הפעולה: ההפך הוא הנכון. תעלות L-type הן תעלות מתח-שער (Voltage-gated channels) שנפתחות בתגובה לדה-פולריזציה של הממברנה, ובכך מאפשרות כניסה של סידן אל תוך התא, ולא מונעות אותה. זוהי פונקציה מהותית לתחילת ה-ECC.
  1. ד) הן קושרות ישירות את הסידן למיופילמנטים כדי לגרום להתכווצות: הסידן אינו נקשר ישירות לתעלות L-type כדי לגרום לכיווץ. הסידן המשוחרר אל הציטוזול נקשר לחלבון טרופונין C, מה שמוביל לשינוי קונפורמציה במכלול הטרופונין-טרופומיוזין, חשיפת אתרי הקישור על האקטין, ויצירת גשרי רוחב בין אקטין למיוזין, המובילה לכיווץ. תעלות L-type הן רק ה"שער" לכניסת הסידן הראשונית לתא.
שאלה 21
הבנת רפלקסים קרדיווסקולריים היא קריטית עבור רופאי הרדמה, שכן הם משפיעים באופן מהותי על התגובה הפיזיולוגית של המטופל לשינויים בנפח הדם, בלחץ הדם ובמתן תרופות. בפרט, רפלקס ביינברידג' מדגים מנגנון מורכב של ויסות קצב הלב בתגובה לשינויים בנפח הדם. איזה מהבאים מתאר נכונה את רפלקס ביינברידג'?
א) רפלקס הגורם לברדיקרדיה בתגובה לעלייה בלחץ הדם.
ב) רפלקס הגורם לעלייה בקצב הלב בתגובה לעלייה בנפח הדם בעלייה הימנית.
ג) רפלקס הגורם להיצרות כלי דם בתגובה להיפוקסיה.
ד) רפלקס הגורם לירידה בלחץ דם וברדיקרדיה כתוצאה מגירוי בחדר השמאלי.

הסבר מפורט:
התשובה הנכונה היא ב'. רפלקס ביינברידג' (Bainbridge Reflex) הוא רפלקס קרדיווסקולרי המופעל בתגובה לעלייה בנפח הדם החוזר אל הלב, ובעיקר עלייה בלחץ המילוי של העלייה הימנית. רפלקס זה משמש מנגנון ויסות חשוב למניעת גודש ורידי על ידי הגברת קצב הלב, ובכך הגברת התפוקה הלבבית.
מנגנון פיזיולוגי:
רפלקס ביינברידג' מתווך על ידי קולטני מתיחה (stretch receptors) הממוקמים באופן מרוכז בדופן העלייה הימנית, בצומת בין הוורידים הנבובים לעלייה, וכן בוורידי הריאה. קולטנים אלו רגישים לעלייה בנפח הדם ובלחץ המילוי העלייתי. כאשר ישנה עלייה משמעותית בנפח הדם (לדוגמה, עקב מתן נוזלים מהיר או דימום שהפסיק), המתיחה של דפנות העליות מפעילה את הקולטנים. אותות אפרנטיים (תחושתיים) נשלחים דרך סיבי עצב הוואגוס (עצב תועה) אל מרכזים קרדיווסקולריים במוח המוארך (מדולה אובלונגטה). שם, האותות מעכבים את הפעילות הפאראסימפתטית (ואגאלית) של הלב ומגבירים באופן רפלקסיבי את הפעילות הסימפתטית. התוצאה היא עלייה בקצב הלב, מה שמאפשר ללב לדחוף את נפח הדם הגדול ביעילות רבה יותר ובכך למנוע גודש ורידי ולשמור על לחץ עורקי תקין.
חשיבות קלינית:
לרפלקס ביינברידג' חשיבות קלינית בהבנת תגובת הלב לשינויים בסטטוס נפח הנוזלים. לדוגמה, במצבים של היפוולמיה (חוסר נוזלים), רפלקס זה פחות פעיל. כאשר מתבצעת החייאת נוזלים, עלייה מהירה בנפח הדם יכולה להפעיל את הרפלקס ולגרום לטכיקרדיה (קצב לב מהיר), המהווה תגובה פיזיולוגית אדפטיבית. עם זאת, יש לזכור שרפלקס ביינברידג' עשוי להיות מנוגד לרפלקס הבארו-רצפטורי בתגובה לעלייה בלחץ הדם, כאשר האחרון מוביל לברדיקרדיה.
ניתוח תשובות שגויות:
  • א) רפלקס הגורם לברדיקרדיה בתגובה לעלייה בלחץ הדם: תיאור זה מתאים לרפלקס הבארו-רצפטורי (Baroreceptor Reflex). רפלקס זה מופעל על ידי עלייה בלחץ הדם העורקי, הגורמת למתיחת הבארו-רצפטורים בקרוטיד סינוס ובקשת האאורטה. הפעלתם שולחת אותות למרכזים במוח המוארך, מה שמגביר את הפעילות הפאראסימפתטית ומפחית את הסימפתטית, ובכך גורם לירידה בקצב הלב (ברדיקרדיה) ובירידה בלחץ הדם.
  • ג) רפלקס הגורם להיצרות כלי דם בתגובה להיפוקסיה: תיאור זה מתאים יותר לתופעת ה-Hypoxic Pulmonary Vasoconstriction (HPV), שהיא תגובה מקומית של עורקי הריאה להיפוקסיה (מחסור בחמצן) באזורים מסוימים של הריאה. מטרת ה-HPV היא לנתב את זרימת הדם לאזורים מאווררים יותר בריאה על מנת לשפר את יחס האוורור-פרפוזיה. במערכת הסיסטמית, היפוקסיה כללית חמורה עשויה להוביל לואזודילציה (הרחבת כלי דם) בתגובה ישירה של כלי הדם, אך רפלקסים המתווכים על ידי כימו-רצפטורים פריפריים (Peripheral Chemoreflex) יכולים לגרום לואזוקונסטריקציה ולעלייה בלחץ הדם בתגובה להיפוקסיה והיפרקפניה (עודף CO2).
  • ד) רפלקס הגורם לירידה בלחץ דם וברדיקרדיה כתוצאה מגירוי בחדר השמאלי: תיאור זה מתאים לרפלקס בזולד-יאריש (Bezold-Jarisch Reflex). רפלקס זה מופעל על ידי גירוי (למשל, מתיחה מוגזמת, איסכמיה, או חומרים פרמקולוגיים מסוימים) של קולטני C-פייבר בחדר השמאלי של הלב. הוא מוביל לשילוש קלאסי של ברדיקרדיה, ואזודילציה סיסטמית (ולכן ירידה בלחץ הדם), ודיכוי נשימתי, והוא מתווך על ידי הפעלה מוגברת של מערכת העצבים הפאראסימפתטית.
שאלה 22
איזה תת-סוג של קולטנים מוסקריניים הוא הדומיננטי בלב היונקים, כולל האדם?
א) M1
ב) M2
ג) M3
ד) M4

הסבר:
התשובה הנכונה היא ב'.
קולטנים מוסקריניים הם חלק ממשפחת הקולטנים הכולינרגיים ומתווכים את השפעות האצטילכולין (ACh), נוירוטרנסמיטר המערכת הפאראסימפתטית. קיימים חמישה תת-סוגים של קולטנים מוסקריניים (M1-M5), כולם קולטנים המצומדים לחלבון G (GPCRs), אשר מפעילים מנגנוני איתות תוך-תאיים שונים עם הפעלתם.
מתוך חמשת תת-הסוגים הללו, קולטני M2 הם תת-הסוג הדומיננטי המצוי בלב היונקים ובפרט בלב האדם. הם ממוקמים בעיקר בתאי קוצב הלב (כמו קשר הסינוס-פרוזדור SA node וקשר הפרוזדור-חדר AV node), וכן בתאי שריר הלב של הפרוזדורים.
מנגנון הפעולה של קולטני M2 בלב:
קולטני M2 מצומדים לחלבון G מסוג Gi/o. כאשר אצטילכולין נקשר לקולטני M2, מתרחשים שני מנגנונים עיקריים:
  1. **עיכוב אדניל ציקלאז**: תת-יחידת האלפא של חלבון Gi/o מעכבת את האנזים אדניל ציקלאז. זה מוביל לירידה ברמות ה-cAMP התוך-תאי, אשר בתורו מפחית את הפעילות של פרוטאין קינאז A (PKA). הפחתת פעילות PKA מפחיתה את זרחון תעלות סידן מסוג L (L-type Ca2+ channels), מה שמפחית את כניסת הסידן לתא במהלך פוטנציאל הפעולה ומאט את קצב הדה-פולריזציה של תאי הקוצב.
  1. **פתיחת תעלות אשלגן (GIRK channels)**: תת-יחידות הבטא-גמא של חלבון Gi/o פותחות ישירות תעלות אשלגן מסוג GIRK (G-protein-coupled inwardly rectifying potassium channels). פתיחת תעלות אלו גורמת ליציאת יוני אשלגן מהתא, מה שמוביל להיפר-פולריזציה של קרום התא בתאי הקוצב ומאריך את זמן הדה-פולריזציה הספונטנית.
השילוב של מנגנונים אלו מביא להשפעות הכרונוטרופיות, הדרומוטרופיות והאינוטרופיות השליליות של המערכת הפאראסימפתטית על הלב:
  • **האטת קצב הלב (ברדיקרדיה)**: הפחתת קצב הירי של קשר ה-SA.
  • **האטה בהולכה דרך קשר ה-AV**: הארכת זמן ההולכה בין הפרוזדורים לחדרים.
  • **הפחתת כוח ההתכווצות (אינוטרופיה שלילית)**: השפעה זו בולטת בעיקר בתאי שריר הלב של הפרוזדורים, ופחות משמעותית בחדרים.
רלוונטיות קלינית בהרדמה:
בהרדמה, ההבנה של קולטני M2 היא קריטית. לדוגמה, תרופות אנטיכולינרגיות כמו אטרופין או גליקופירולאט פועלות כאנטגוניסטים לקולטני M2, וחוסמות את השפעות האצטילכולין על הלב. הן ניתנות במצבי ברדיקרדיה הנגרמת מגירוי ואגאלי מוגזם (למשל, במהלך אינדוקציה, סקשן טרכאלי, או כתגובה לתרופות מסוימות). לעומת זאת, תרופות המגבירות את רמות האצטילכולין (כמו מעכבי אצטילכולין אסטרז המשמשים להיפוך חסימה נוירומוסקולרית, לדוגמה ניאו-סטיגמין), יכולות לגרום לברדיקרדיה על ידי הפעלת קולטני M2, ולכן לרוב ניתנות בשילוב עם אטרופין/גליקופירולאט כדי למנוע תופעת לוואי זו.
מדוע תשובות אחרות אינן נכונות:
  • **א) M1**: קולטני M1 נמצאים בעיקר בנוירונים במערכת העצבים המרכזית (CNS), בבלוטות אקסוקריניות (כמו בלוטות רוק וקיבה) ובגנגליונים אוטונומיים. הם מצומדים לחלבון Gq, ומתווכים עירור עצבי והפרשת חומצת קיבה. הם אינם דומיננטיים בלב.
  • **ג) M3**: קולטני M3 נפוצים בשריר חלק של דרכי הנשימה, מערכת העיכול, שלפוחית השתן, ובלוטות אקסוקריניות רבות. הם גם מצומדים לחלבון Gq, וגורמים להתכווצות שריר חלק (למשל, ברונכוקונסטריקציה, התכווצות מעיים) ולהפרשת בלוטות. למרות שהם עשויים להימצא במידה מסוימת בלב, הם אינם התת-סוג הדומיננטי או העיקרי המתווך את השפעות האצטילכולין הקרדיו-וסקולריות.
  • **ד) M4**: קולטני M4 נמצאים בעיקר ב-CNS ובמידה פחותה בלב ובאיברים פריפריאליים אחרים. כמו M2, הם מצומדים לחלבון Gi/o ומעכבים אדניל ציקלאז, אך תפקידם המרכזי והדומיננטי אינו בלב. במערכת העצבים המרכזית, הם ממלאים תפקיד בוויסות שחרור דופאמין, וייתכן שיש להם השפעה מסוימת על קצב הלב אך לא כקולטן הדומיננטי.
שאלה 23
במה שונה המבנה הארכיטקטוני של חדר ימין (RV) מחדר שמאל (LV)?
א) דופן חדר ימין עבה יותר מדופן חדר שמאל.
ב) חדר ימין הוא בעל צורת אליפסואיד, בעוד שחדר שמאל הוא בצורת סהר.
ג) חדר ימין הוא בעל צורת סהר ודופן דקה יותר, והוא שואב חלק מכוח ההתכווצות שלו מהספטום.
ד) שרירי חדר ימין מסודרים בשכבות ספירליות, בניגוד לחדר שמאל.

הסבר:
התשובה הנכונה היא ג'. הבנת השוני המבני והתפקודי בין חדרי הלב חיונית להערכה פיזיולוגית ואנמנסטית נכונה בחולים המרדמים.
ניתוח התשובות:
  • א) דופן חדר ימין עבה יותר מדופן חדר שמאל. (לא נכון)דופן חדר שמאל עבה באופן משמעותי מדופן חדר ימין (פי 3 עד 5), בהתאמה לתפקידו להזרים דם בלחץ גבוה למחזור הסיסטמי. דופן חדר שמאל לרוב מגיעה לעובי של 8-12 מ"מ, בעוד שדופן חדר ימין הינה בעובי של 3-5 מ"מ בלבד. הסיבה לכך היא שחדר שמאל צריך להתגבר על התנגדות סיסטמית גבוהה (לחץ ממוצע בעורק הראשי כ-100 מ"מ כספית), בעוד שחדר ימין פועל כנגד מערכת ריאתית בעלת התנגדות נמוכה יחסית (לחץ ממוצע בעורק הריאה כ-15 מ"מ כספית). במצבים פתולוגיים כמו יתר לחץ דם ריאתי, דופן חדר ימין יכולה להתעבות באופן משמעותי (היפרטרופיה של חדר ימין), אך עדיין לרוב תישאר דקה יותר מזו של חדר שמאל תקין.
  • ב) חדר ימין הוא בעל צורת אליפסואיד, בעוד שחדר שמאל הוא בצורת סהר. (לא נכון)היגד זה הפוך. חדר שמאל, בשל תפקידו כמשאבת לחץ, הוא בעל צורה אליפסואידית או קונית (חרוטית) אידיאלית ליצירת לחץ אפקטיבי וריקון יעיל של נפח גדול של דם תחת לחץ גבוה. צורה זו מאפשרת דחיסה מקסימלית של נפח הדם בעזרת סיבי שריר המסודרים בספירלה. לעומת זאת, חדר ימין הוא בעל צורת סהר (crescent-shaped) או 'U' בחתך רוחב, העוטפת את חדר שמאל. צורה זו, בשילוב דפנותיו הדקות, מותאמת לטיפול בנפחים גדולים בלחצים נמוכים (משאבת נפח) ומאפשרת לו להתכווץ בצורה פריסטלטית יותר, ולא בטוויסט עוצמתי כמו חדר שמאל.
  • ג) חדר ימין הוא בעל צורת סהר ודופן דקה יותר, והוא שואב חלק מכוח ההתכווצות שלו מהספטום. (נכון)כפי שהוסבר לעיל, חדר ימין אכן בעל צורת סהר ודופן דקה יותר, בהתאמה לתפקידו במחזור הדם הריאתי בעל הלחץ הנמוך. בנוסף, הספטום הבין-חדרי (interventricular septum) מהווה דופן משותפת לשני החדרים, ותורם משמעותית לתפקוד הסיסטולי של חדר ימין (עד כ-30% מכוח ההתכווצות). תנועתיות תקינה של הספטום חיונית לתפקוד שני החדרים. במצבים של לחץ יתר בחדר ימין (כמו אמבוליזם ריאתי או יתר לחץ דם ריאתי), הספטום יכול לבלוט לכיוון חדר שמאל (septal bowing), מה שעלול לפגוע במילוי ובתפקוד חדר שמאל ואף להוביל למצב של הלם קרדיוגני. בהרדמה, חשוב לזכור כי מצבי היפוקסיה או חמצת עלולים להעלות את ההתנגדות הריאתית, ובכך להחמיר את העומס על חדר ימין ואת תנועתיות הספטום.
  • ד) שרירי חדר ימין מסודרים בשכבות ספירליות, בניגוד לחדר שמאל. (לא נכון)הסידור הספירלי של סיבי השריר הינו מאפיין בולט של חדר שמאל, והוא זה שמאפשר את תנועת ה"טוויסט" החזקה והיעילה המאפיינת את התכווצותו. סידור זה חיוני ליצירת לחצים גבוהים. בחדר ימין, סיבי השריר מסודרים יותר בצורה אורכית (longitudinal) ורוחבית (circumferential), ופחות בצורה ספירלית מובהקת. סידור זה תורם לתנועת התכווצות ייחודית, הכוללת קיצור אורכי של חדר ימין ודחיסה של דפנותיו אל הספטום, בדומה לתנועה פריסטלטית. הבדלים אלו בסידור הסיבים משקפים את ההתאמה המבנית של כל חדר לתפקידו הפיזיולוגי.
קורלציה קלינית לאנמנזה:
הבנת ההבדלים המבניים בין חדרי הלב חיונית לאנמנזיולוג לצורך הבנת פיזיולוגיה לבבית תקינה ופתולוגית. לדוגמה:
  • היפרטרופיה של חדר שמאל (LVH): לעיתים קרובות נגרמת מיתר לחץ דם סיסטמי כרוני או היצרות מסתם אבי העורקים, הדורשים מחדר שמאל להתאמץ יותר. בהרדמה, חולים עם LVH עלולים להיות תלויים יותר בקומפליאנס של חדר שמאל ובמילוי דיאסטולי תקין.
  • אי ספיקת לב ימין (RHF): נפוצה במצבים של מחלת ריאות כרונית (Cor Pulmonale) או יתר לחץ דם ריאתי ראשוני. חולים אלו עלולים להציג סימנים של גודש ורידי סיסטמי. בהרדמה, יש להיזהר מחומרים מדכאי לב או כאלה המעלים לחץ ריאתי, שכן חדר ימין פגיע במיוחד לעליית עומס.
  • שונות בתפוקת הלב: למרות שחדר ימין שואב כנגד לחץ נמוך, נפח הפעימה (stroke volume) שלו זהה לזה של חדר שמאל. הבדלי המבנה והמכניקה מאפשרים לו להתמודד עם נפחים גדולים ושינויים מהירים בעומס מוקדם (preload) בצורה יעילה בדרך כלל.
שאלה 24
מהו האפקט הלוסיטרופי (Lusitropy) החיובי של גירוי סימפתטי?
א) הגברת קצב הלב.
ב) הגברת כוח ההתכווצות.
ג) הגברת קצב ההרפיה של הלב.
ד) הגברת מהירות ההולכה החשמלית.

הסבר:
התשובה הנכונה היא ג) הגברת קצב ההרפיה של הלב.
המערכת הסימפתטית מפעילה ארבעה אפקטים כרונוטרופיים, אינוטרופיים, דרומוטרופיים ולוסיטרופיים עיקריים על הלב:
  • כרונוטרופי (Chronotropy): השפעה על קצב הלב. גירוי סימפתטי חיובי מגביר את קצב הלב (אפקט כרונוטרופי חיובי).
  • אינוטרופי (Inotropy): השפעה על כוח ההתכווצות (contractility) של שריר הלב. גירוי סימפתטי חיובי מגביר את כוח ההתכווצות (אפקט אינוטרופי חיובי).
  • דרומוטרופי (Dromotropy): השפעה על מהירות ההולכה החשמלית במערכת ההולכה של הלב, במיוחד דרך קשר ה-AV. גירוי סימפתטי חיובי מגביר את מהירות ההולכה (אפקט דרומוטרופי חיובי).
  • לוסיטרופי (Lusitropy): השפעה על קצב הרפיית הלב. אפקט זה מתייחס ליכולת שריר הלב להירגע ולהתמלא במהירות ובאופן יעיל במהלך הדיאסטולה (שלב המילוי). גירוי סימפתטי גורם לאפקט לוסיטרופי חיובי, כלומר האצה של תהליך ההרפיה הדיאסטולית.
מנגנון האפקט הלוסיטרופי החיובי:
האפקט הלוסיטרופי החיובי תחת גירוי סימפתטי הוא קריטי ליכולת הלב לתפקד ביעילות במצבי דחק ובקצבי לב מהירים. כאשר אדרנלין ונוראדרנלין (מוליכים עצביים של המערכת הסימפתטית) נקשרים לקולטני בטא-1 (β1-adrenergic receptors) על פני תאי שריר הלב, מופעל מסלול איתות תוך-תאי מורכב:
  1. הקשירה לקולטני בטא-1 מפעילה חלבון Gs, שמגביר את פעילות האנזים אדניל ציקלאז (Adenylyl Cyclase).
  1. אדניל ציקלאז ממיר ATP ל-cAMP (cyclic AMP).
  1. cAMP מפעיל את חלבון קינאז A (PKA).
  1. PKA מזרחן מספר חלבוני מפתח בתא שריר הלב, וביניהם פוספולמבן (Phospholamban, PLN).
  1. PLN במצב לא מזורחן מעכב את משאבת הסידן SERCA (Sarco/Endoplasmic Reticulum Ca2+-ATPase). משאבת SERCA אחראית על ספיגה מחדש של יוני סידן (Ca2+) מהציטופלזמה אל הרשת הסרקופלזמטית (SR) בתום כל התכווצות.
  1. כאשר PLN מזורחן על ידי PKA, העיכוב שלו על משאבת SERCA מוסר (או יורד באופן משמעותי). כתוצאה מכך, פעילות SERCA מואצת.
  1. האצת ספיגת הסידן חזרה ל-SR מביאה לירידה מהירה יותר בריכוז הסידן התוך-תאי במהלך הדיאסטולה, מה שמוביל לפירוק מהיר יותר של קשרי האקטין-מיוזין ולהרפיה מהירה יותר של שריר הלב.
חשיבות קלינית:
האפקט הלוסיטרופי החיובי חשוב ביותר, במיוחד בזמני מאמץ גופני או מצבי לחץ בהם קצב הלב עולה. הרפיה מהירה יותר של הלב מאפשרת:
  • מילוי חדרי יעיל יותר: ככל שההרפיה מהירה יותר, כך תקופת המילוי הדיאסטולי מתארכת יחסית, מה שמאפשר מילוי מיטבי של החדרים בדם למרות זמן הדיאסטולה הכללי הקצר יותר בקצב לב גבוה. זה תורם לשמירה על תפוקת לב (Cardiac Output) נאותה.
  • שיפור תפקוד דיאסטולי: יכולת הרפיה משופרת תורמת לבריאות הלב בטווח הארוך ומפחיתה סיכון לפתח דיספונקציה דיאסטולית.
  • התאמה לדרישות מטבוליות: מאפשר ללב לעמוד בדרישות הגוף המוגברות לחמצן ודם בזמני פעילות.
מדוע שאר התשובות אינן נכונות:
  • א) הגברת קצב הלב: זהו האפקט הכרונוטרופי החיובי. בעוד שגירוי סימפתטי אכן מגביר את קצב הלב, זוהי השפעה נפרדת מהלוסיטרופיה.
  • ב) הגברת כוח ההתכווצות: זהו האפקט האינוטרופי החיובי. גירוי סימפתטי משפר את כוח ההתכווצות על ידי הגברת זרם הסידן לתא במהלך שלב הפלטו של פוטנציאל הפעולה ושיפור שחרור הסידן ממאגרי ה-SR, אך זוהי לא לוסיטרופיה.
  • ד) הגברת מהירות ההולכה החשמלית: זהו האפקט הדרומוטרופי החיובי. גירוי סימפתטי מגביר את מהירות ההולכה בעיקר בקשר ה-AV, אך גם השפעה זו שונה מההגדרה של לוסיטרופיה.
לסיכום, האפקט הלוסיטרופי מתמקד בהרפיית שריר הלב, והגירוי הסימפתטי מגביר את קצב הרפיה זו, במיוחד באמצעות מנגנון זירחון הפוספולמבן והאצת פעילות משאבת SERCA.
שאלה 25
מהי התוצאה של רפלקס קושינג (Cushing Reflex)?
א) תת-לחץ דם, ברדיקרדיה והרחבת כלי דם.
ב) עלייה בלחץ הדם, טכיקרדיה ונשימה מהירה.
ג) עלייה בלחץ הדם המערכתי וברדיקרדיה רפלקסיבית בתגובה לאיסכמיה מוחית.
ד) ירידה בטונוס הסימפתטי בתגובה לעלייה בלחץ התוך-גולגולתי.

הסבר:
התשובה הנכונה היא ג'. רפלקס קושינג הוא תגובה פיזיולוגית מורכבת וחיונית המתרחשת בתגובה לאיסכמיה של מרכזים חיוניים בגזע המוח, בעיקר המרכז הווזומוטורי במדולה (Medulla Oblongata). מצב זה נגרם בדרך כלל מעלייה דרסטית בלחץ התוך-גולגולתי (ICP) אשר עולה על לחץ העורקי הממוצע, ובכך פוגע בזרימת הדם למוח (CPP = MAP - ICP).
המנגנון הפיזיולוגי:
  1. איסכמיה מוחית והפעלה סימפתטית: כאשר ה-ICP עולה לרמות קריטיות, זרימת הדם למוח נפגעת באופן משמעותי, מה שמוביל לאיסכמיה (חוסר חמצן וגלוקוז) של רקמת המוח. איסכמיה זו פוגעת במיוחד במרכז הווזומוטורי בגזע המוח, אשר באופן רגיל מקיים טונוס מסוים על כלי הדם. בתגובה לחוסר החמצן, מתרחשת הפעלה סימפתטית מאסיבית. הפעלה זו גורמת להפרשה מוגברת של קטכולאמינים ולכיווץ כלי דם כללי (ואזוקונסטריקציה)2. מטרת העלייה בלחץ הדם הסיסטמי היא להתגבר על ה-ICP הגבוה ולהבטיח זרימת דם מספקת למוח הפגוע, ובכך לשמר את לחץ הפרפוזיה המוחי (CPP).
  1. יתר לחץ דם: הגירוי הסימפתטי החזק מוביל לעלייה חדה ולא פרופורציונלית בלחץ הדם הסיסטמי. זוהי התגובה הראשונית והעיקרית של רפלקס קושינג, המבטאת את ניסיונו של הגוף "להזרים" דם למוח כנגד הלחץ התוך-גולגולתי הגבוה.
  1. ברדיקרדיה רפלקסיבית: העלייה הפתאומית והדרמטית בלחץ הדם הסיסטמי מפעילה באופן חזק את הבארורצפטורים (קולטני לחץ) הממוקמים בקשת אבי העורקים וביתר הסינוס הקרוטידי. קולטנים אלו שולחים אימפולסים עצביים למרכז הלבבי במדולה, מה שמוביל להפעלה רפלקסיבית של המערכת הפאראסימפתטית (ואגוס). כתוצאה מכך, קצב הלב יורד באופן משמעותי, מצב המכונה ברדיקרדיה. זהו מנגנון פיצוי רפלקסיבי שמטרתו לנסות להחזיר את לחץ הדם לרמה תקינה, אך במצב של רפלקס קושינג, הוא מופיע במקביל ליתר לחץ דם חמור.
  1. דפוס נשימה לא סדיר: המרכזים הרספירטוריים בגזע המוח גם הם רגישים לאיסכמיה ולחץ. כתוצאה מכך, נפגעת בקרת הנשימה, ומופיעים דפוסי נשימה אבנורמליים כמו נשימת צ'יין-סטוקס, נשימה אטקסית (Biot's breathing) או היפרוונטילציה נוירוגנית מרכזית.
הטריאדה של קושינג (Cushing's Triad): שלושת הסימנים הקלאסיים המאפיינים את רפלקס קושינג, המהווים סימן אזהרה קריטי לעלייה חמורה ב-ICP וסיכון להתקרבות לבקע מוחי, הם: יתר לחץ דם (עם עלייה בלחץ הדופק), ברדיקרדיה ודפוס נשימה לא סדיר.
מדוע התשובות האחרות אינן נכונות:
  • א) תת-לחץ דם, ברדיקרדיה והרחבת כלי דם: זוהי תמונה הפוכה לחלוטין. רפלקס קושינג מתאפיין בעליית לחץ דם משמעותית. ברדיקרדיה אכן מתרחשת, אך לא בשילוב עם תת-לחץ דם והרחבת כלי דם, אלא כפיצוי ליתר לחץ דם.
  • ב) עלייה בלחץ הדם, טכיקרדיה ונשימה מהירה: עלייה בלחץ הדם נכונה, אך טכיקרדיה (עלייה בקצב הלב) אינה חלק מרפלקס קושינג. ההפך הוא הנכון - מופיעה ברדיקרדיה רפלקסיבית. נשימה מהירה (טכיפנאה) יכולה להופיע כחלק מדפוסי נשימה לא סדירים, אך היא לא הסימן המובהק ביותר כמו הברדיקרדיה.
  • ד) ירידה בטונוס הסימפתטי בתגובה לעלייה בלחץ התוך-גולגולתי: טענה זו שגויה לחלוטין. עלייה ב-ICP מובילה דווקא להפעלה סימפתטית מאסיבית (כדי להעלות את לחץ הדם ולשפר את הפרפוזיה המוחית), ולא לירידה בטונוס הסימפתטי. ירידה בטונוס הסימפתטי תוביל לתת-לחץ דם, דבר המנוגד למנגנון רפלקס קושינג.
משמעות קלינית: רפלקס קושינג הוא סימן חמור לדחיסה או איסכמיה של גזע המוח המעיד על סכנת חיים מיידית. בזמן ניתוח, הופעת סימנים אלו בחולה עם פתולוגיה תוך-גולגולתית דורשת התערבות דחופה להורדת ה-ICP, למשל על ידי ניקוז נוזל מוח-שדרה, אוורור יתר (לפרק זמן קצר), או מתן תרופות אוסמוטיות כמו מניטול/סליין היפרטוני. ניטור הדוק של לחץ הדם, קצב הלב ודפוס הנשימה חיוני באבחון וטיפול במצבים אלו.
שאלה 26
איזו מהמחלות הבאות מקושרת לרוב למוטציות בגנים המקודדים לחלבונים של הסרקומר?
א) קרדיומיופתיה מורחבת משפחתית (FDCM).
ב) קרדיומיופתיה היפרטרופית משפחתית (Familial Hypertrophic Cardiomyopathy).
ג) היצרות המסתם האאורטלי.
ד) אי-ספיקת לב דיאסטולית.

הסבר מורחב:
התשובה הנכונה היא ב) קרדיומיופתיה היפרטרופית משפחתית (HCM). זוהי מחלת לב גנטית נפוצה המאופיינת בהיפרטרופיה לא מוסברת של חדר שמאל, לרוב ללא גורם משני ידוע כמו יתר לחץ דם או היצרות מסתם אאורטלי. המחלה נובעת בדרך כלל ממוטציות אוטוזומליות דומיננטיות בגנים המקודדים לחלבונים המרכיבים את הסרקומר – יחידת ההתכווצות הבסיסית של שריר הלב.
מנגנון פיזיולוגי מפורט: מוטציות אלו, המופיעות בלמעלה מ-15 גנים שונים, משפיעות על מבנה ותפקוד חלבוני הסרקומר ומפריעות למנגנון ההתכווצות של תאי שריר הלב (מיוציטים). הגנים הנפוצים ביותר המעורבים הם:
  • MYH7: מקודד לשרשרת הכבדה של בטא-מיוזין, רכיב עיקרי בסרקומר. מוטציות בו גורמות לליקוי בכוח ההתכווצות.
  • MYBPC3: מקודד לחלבון C קושר מיוזין, חלבון ויסות השומר על ארגון הסרקומר. מוטציות כאן מובילות לפירוק חלבונים פגומים ולהיפרטרופיה מאוחרת יותר.
  • TNNT2 ו-TNNI3: מקודדים לטרופונין T וטרופונין I בהתאמה, חלבונים המעורבים בוויסות ההתכווצות התלויה בסידן. מוטציות בהם עלולות לשנות את הרגישות לסידן.
פגמים אלו גורמים לעלייה בעומס על המיוציטים, לארגון לקוי של הסרקומרים (myofibrillar disarray), ולפיברוזיס תוך-רקמתי. לבסוף, הדבר מוביל להיפרטרופיה לא תקינה של שריר הלב, במיוחד של מחיצת החדר (septum). היפרטרופיה זו גורמת להפרעה במילוי הדיאסטולי (החדר לא נרפה וממלא דם ביעילות), ובמקרים רבים גם לחסימה דינמית של מוצא חדר שמאל (LVOT obstruction) עקב תנועה סיסטולית קדמית של המסתם המיטרלי (SAM - Systolic Anterior Motion).
קשרים קליניים: המחלה מתבטאת במגוון רחב של סימפטומים, כולל קוצר נשימה במאמץ, כאבים בחזה, עילפון (סינקופה) או קדם-עילפון, ופלפיטציות. אחד מהסיבוכים החשובים והמסוכנים ביותר של HCM הוא סיכון מוגבר למוות לבבי פתאומי, במיוחד בצעירים ובספורטאים, לעיתים קרובות כביטוי הראשון למחלה. האבחנה נעשית באמצעות אקו-קרדיוגרפיה, א.ק.ג., ובדיקות גנטיות לאישוש. הטיפול כולל תרופות כמו חוסמי בטא וחוסמי תעלות סידן להקלה על הסימפטומים ולשיפור המילוי הדיאסטולי, ובמקרים מסוימים ניתוח מיוקטומי (septal myectomy) או אבלציה באמצעות אלכוהול להפחתת חסימת מוצא חדר שמאל. השתלת קוצב דפיברילטור (ICD) מומלצת למטופלים בסיכון גבוה למוות לבבי פתאומי.
מדוע שאר התשובות אינן נכונות:
  • א) קרדיומיופתיה מורחבת משפחתית (FDCM): אמנם גם FDCM היא מחלה לבבית גנטית, אך היא מקושרת לרוב למוטציות בגנים המקודדים לחלבוני שלד התא (cytoskeleton proteins) כגון דיסטרופין, דסמין, למין A/C, ולא לחלבוני הסרקומר עצמם. FDCM מאופיינת בהתרחבות של חדרי הלב וירידה בתפקוד הסיסטולי (כוח התכווצות ירוד).
  • ג) היצרות המסתם האאורטלי: זוהי מחלה נרכשת בדרך כלל (לרוב עקב הסתיידות בגיל מבוגר או מום מולד כמו מסתם דו-פסיגי) או דלקתית (קדחת שגרונית), שאינה קשורה למוטציות בגנים המקודדים לחלבוני הסרקומר. היא מובילה להיפרטרופיה של חדר שמאל עקב עומס לחץ, אך לא כתוצאה מפגם גנטי ישיר בסרקומר.
  • ד) אי-ספיקת לב דיאסטולית: זוהי תסמונת קלינית המאופיינת בחוסר יכולת של הלב להירגע ולהתמלא כראוי במהלך הדיאסטולה. למרות ש-HCM גורמת לאי-ספיקת לב דיאסטולית, אי-ספיקה דיאסטולית בפני עצמה היא מצב קליני שיכול להיגרם על ידי מגוון רחב של סיבות, לרבות יתר לחץ דם כרוני, מחלת עורקים כליליים, סוכרת, השמנה, והזדקנות, ולאו דווקא ממוטציות ספציפיות בסרקומר.
לסיכום, HCM היא הדוגמה המובהקת ביותר למחלה הנגרמת ישירות ממוטציות פגומות בחלבוני הסרקומר, מה שמוביל לפתולוגיה המיוחדת של היפרטרופיה לבבית עם סיכון משמעותי לתחלואה ותמותה.
שאלה 27
מהו תפקידו של ה-Na+/Ca2+ exchanger (המחליף נתרן-סידן) בממברנת התא?
א) להכניס סידן לתא כדי להתחיל התכווצות.
ב) להוציא סידן מהתא באופן אקטיבי כדי לאפשר הרפיה.
ג) לשמור על פוטנציאל המנוחה של הממברנה.
ד) להכניס נתרן לתא במהלך שלב 0 של פוטנציאל הפעולה.

הסבר:
התשובה הנכונה היא ב'. לאחר ההתכווצות, יש לסלק את הסידן מהציטוזול כדי לאפשר הרפיה. מחליף הנתרן-סידן (NCX) הוא אחד המנגנונים המרכזיים לכך בקרדיומיוציטים. הוא פועל כמשאבת אנטיפורט (antiport), המוציאה שלושה יוני נתרן (Na+) פנימה לתא בתמורה להוצאת יון סידן (Ca2+) אחד החוצה. תהליך זה הוא דוגמה לטרנספורט אקטיבי שניוני, מכיוון שהוא אינו צורך ATP ישירות, אלא מונע על ידי מפל הריכוזים של נתרן מעבר לממברנה. מפל ריכוזים זה נשמר באופן פעיל על ידי משאבת הנתרן-אשלגן (Na+/K+-ATPase), שמוציאה נתרן מהתא ויוצרת את הגרדיאנט החשמלי והכימי החיוני לפעילות ה-NCX.
סילוק הסידן מהציטוזול חיוני לסיום ההתכווצות של תא שריר הלב ולאפשר הרפיה (דיאסטולה). במהלך ההתכווצות, יוני סידן נקשרים לטרופונין C ומפעילים את גשרי המיוזין-אקטין. כדי שהשריר יירגע, יש להפחית את ריכוז הסידן החופשי בציטוזול לרמות נמוכות מאוד. בנוסף ל-NCX, מנגנונים נוספים לסילוק סידן כוללים את משאבת ה-SERCA (Sarco/Endoplasmic Reticulum Ca2+-ATPase) שמחזירה סידן לרשתית הסרקופלזמתית, ומשאבת Ca2+-ATPase קטנה יותר בממברנת התא (PMCA).
ניתוח תשובות שגויות:
  1. א) להכניס סידן לתא כדי להתחיל התכווצות: תפקידו העיקרי של ה-NCX בלב הוא להוציא סידן מהתא. בעוד שקיימת "פעולה הפוכה" של ה-NCX (reverse mode), בה הוא מכניס סידן ומוציא נתרן, מצב זה מתרחש בעיקר במצבים פתולוגיים כמו איסכמיה-פרפוזיה מחדש או עומס יתר של נתרן תוך-תאי, ואינו תפקידו הפיזיולוגי העיקרי בהתחלת התכווצות. התחלת ההתכווצות מתרחשת בעיקר על ידי כניסת סידן דרך תעלות סידן תלויות מתח מסוג L (L-type Ca2+ channels) בממברנת התא, המפעילות שחרור סידן מהרשתית הסרקופלזמתית (Ca2+-induced Ca2+ release).
  1. ג) לשמור על פוטנציאל המנוחה של הממברנה: תעלות אשלגן (K+ channels) ומשאבת הנתרן-אשלגן (Na+/K+-ATPase) הם הגורמים העיקריים לשמירה על פוטנציאל המנוחה של הממברנה. ה-NCX אכן תורם ליצירת זרם חשמלי (זרם יונוגני נטו פנימה, כתוצאה מהכנסת 3 נתרן והוצאת 1 סידן), ובכך יכול להשפיע על פוטנציאל הממברנה, אך אין זה תפקידו העיקרי או המגדיר.
  1. ד) להכניס נתרן לתא במהלך שלב 0 של פוטנציאל הפעולה: שלב 0 של פוטנציאל הפעולה (דה-פולריזציה מהירה) בקרדיומיוציטים מונע על ידי כניסה מהירה של יוני נתרן דרך תעלות נתרן מהירות תלויות מתח (Voltage-gated fast Na+ channels). ה-NCX מכניס נתרן לתא כחלק מתהליך הוצאת הסידן, אך הוא אינו אחראי לזרם הנתרן המהיר שמאפיין את שלב 0.
חשיבות קלינית: ל-NCX תפקיד משמעותי בפעילות הלב ובפתופיזיולוגיה של מחלות לב. תרופות כמו דיגוקסין (Digitalis) מעכבות את משאבת ה-Na+/K+-ATPase, מה שמוביל לעלייה בריכוז הנתרן התוך-תאי. עלייה זו מפחיתה את הגרדיאנט הנדרש לפעילות יעילה של ה-NCX, גורמת להצטברות סידן תוך-תאי, ובכך מחזקת את כיווץ שריר הלב, מה שהופך את הדיגוקסין לשימושי בטיפול באי-ספיקת לב. הבנה מעמיקה של תפקיד ה-NCX חיונית לאנסטזיולוגים, שכן איזון יוני הסידן הוא קריטי לתפקוד הלב וכלי הדם ולהשפעתן של תרופות רבות הרלוונטיות להרדמה.
שאלה 28
איזה אחוז מנפח תא השריר המתכווץ (cardiomyocyte) תופסות המיטוכונדריות והמיופיברילות?
א) כ-20% מיופיברילות ו-80% מיטוכונדריות.
ב) כ-50% מיופיברילות והשאר כולל מיטוכונדריות, גרעין ו-SR.
ג) כ-90% מיופיברילות ו-10% אברונים אחרים.
ד) כ-70% מיטוכונדריות ו-30% מיופיברילות.

הסבר מפורט:
התשובה הנכונה היא ב'. כ-50% מיופיברילות והשאר כולל מיטוכונדריות, גרעין ו-SR.
תאי שריר הלב (קרדיומיוציטים) הם תאים בעלי דרישה אנרגטית עצומה ומתמשכת, שכן הם פועלים ללא הפסקה במשך כל החיים. מבנם מותאם בצורה אופטימלית לתפקוד זה, כאשר שני המרכיבים העיקריים שתופסים את רוב נפח התא הם המיופיברילות והמיטוכונדריות.
פיזיולוגיה של הקרדיומיוציט:
כ-50% מנפח תא שריר הלב מורכבים מהמיופיברילות. אלו הם רכיבי ההתכווצות של התא, המורכבים מיחידות חוזרות הנקראות סרקומרים. כל סרקומר מכיל חלבונים מתכווצים כמו אקטין ומיוזין, האחראים על יצירת הכוח המכאני המוביל להתכווצות הלב. מיופיברילות מסודרות במקביל, מה שמעניק לתאי שריר הלב את המראה המפוספס האופייני.
ה-50% הנותרים מנפח התא מורכבים בעיקר ממיטוכונדריות, אך כוללים גם את גרעין התא, הרשתית הסרקופלזמית (SR - Sarcoplasmic Reticulum) האחראית על אחסון ושחרור סידן, ואת הציטוזול. מבין רכיבים אלו, המיטוכונדריות תופסות חלק ניכר מאוד. הדחיסות הגבוהה של מיטוכונדריות בקרדיומיוציטים משקפת את התלות הכמעט מוחלטת של הלב בייצור ATP אירובי. בניגוד לשרירי שלד שיכולים לייצר אנרגיה גם בתנאים אנאירוביים לפרקי זמן קצרים, שריר הלב הוא אבליגטורי אירובי ואינו סובל חוסר חמצן.
ה-ATP המיוצר במיטוכונדריות חיוני לא רק לפעולת חלבוני הכיווץ במיופיברילות, אלא גם לתפקוד משאבות היונים החשובות לשמירה על הומאוסטזיס תאי, כמו משאבת נתרן-אשלגן (Na+/K+ ATPase) ומשאבת ה-SERCA (Sarco/Endoplasmic Reticulum Ca2+-ATPase) המכניסה סידן בחזרה ל-SR במהלך הרפיה. לכן, כל פגיעה במיטוכונדריות או באספקת חמצן וחומרים מזינים אליהן, תוביל במהירות לפגיעה בתפקוד הלב.
קורלציה קלינית:
  • איסכמיה לבבית: בהקשר קליני, תכולת המיטוכונדריות הגבוהה והתלות האירובית של הלב הופכות אותו לפגיע במיוחד למצבי איסכמיה (חוסר אספקת דם וחמצן). באוטם שריר הלב, למשל, חסימת עורק כלילי מובילה לחוסר חמצן חמור, פגיעה במיטוכונדריות, ירידה דרסטית בייצור ATP ותוך זמן קצר – נזק בלתי הפיך לתאי השריר.
  • אי ספיקת לב: במצבים של אי ספיקת לב כרונית, לעיתים קרובות נצפית הפרעה בתפקוד המיטוכונדריאלי, שינויים במבנה המיטוכונדריה או ירידה במספרן. זה תורם לירידה ביכולת הלב לייצר אנרגיה מספקת, ומחמיר את המצב הפתופיזיולוגי.
  • השפעת חומרי הרדמה: חלק מחומרי ההרדמה, במיוחד חומרי הרדמה נשאפים, יכולים להשפיע על תפקוד המיטוכונדריות בלב. הבנת מבנה התא ודרישותיו האנרגטיות חיונית לאנשי הרדמה על מנת לנהל טיפול בטוח בחולים עם מחלות לב קיימות או בעת ניתוחים המערבים עקה לבבית.
מדוע שאר התשובות אינן נכונות:
  • א) כ-20% מיופיברילות ו-80% מיטוכונדריות: יחס זה הפוך ממה שנצפה בפועל. בעוד שהמיטוכונדריות רבות, הן אינן תופסות 80% מהנפח. המיופיברילות, כרכיבי הכיווץ, חייבות להוות חלק משמעותי יותר מזה על מנת שהתא יוכל לייצר כוח משמעותי.
  • ג) כ-90% מיופיברילות ו-10% אברונים אחרים: יחס זה מעלה באופן דרמטי את כמות המיופיברילות על חשבון האברונים האחרים, במיוחד המיטוכונדריות. יחס כזה לא היה מאפשר לתא לייצר מספיק ATP לתפקוד מתמשך, והיה מוביל לכשל אנרגטי מהיר. לב עם יחס כזה לא היה יכול לעמוד בדרישות המטבוליות שלו.
  • ד) כ-70% מיטוכונדריות ו-30% מיופיברילות: תשובה זו שוב מעלה את יחס המיטוכונדריות באופן לא פרופורציונלי. למרות חשיבותן העצומה של המיטוכונדריות, דומיננטיות כזו על חשבון המיופיברילות תפגע ביכולת התא להתכווץ ביעילות. קיים איזון עדין בין היכולת לייצר כוח (מיופיברילות) לבין היכולת לתמוך אנרגטית בכוח זה (מיטוכונדריות).
שאלה 29
מהו האפקט של אסטרוגן על כלי הדם, שעשוי להסביר את לחץ הדם הנמוך יותר בנשים לפני גיל המעבר?
א) הוא גורם לכיווץ כלי דם.
ב) הוא מעודד יצירת קרישי דם.
ג) הוא מעודד הרחבת כלי דם (vasodilation), בין היתר על ידי גירוי ייצור Nitric Oxide.
ד) הוא מעכב את רפלקס הבארורצפטורים.

הסבר:
התשובה הנכונה היא ג'. לאסטרוגן יש השפעות מגינות משמעותיות על מערכת הלב וכלי הדם, המתווכות דרך קולטני אסטרוגן (Estrogen Receptors - ERs) המצויים בתאי אנדותל ובשריר חלק של כלי הדם. אחת ההשפעות המרכזיות היא יכולתו לגרום להרחבת כלי דם (vasodilation).
מנגנון הפעולה העיקרי כולל גירוי ועלייה בפעילות האנזים eNOS (endothelial nitric oxide synthase) בתאי האנדותל. אנזים זה אחראי לייצור מוגבר של Nitric Oxide (NO). חנקן חמצני (NO) הוא מולקולת איתות רבת עוצמה, המהווה וזודילטור אנדוגני חזק. הוא פועל על ידי דיפוזיה לתאי שריר חלק של כלי הדם, הפעלת האנזים גואנילאט ציקלאז (guanylate cyclase), אשר בתורו מעלה את רמות cGMP (cyclic guanosine monophosphate) תוך-תאי. עלייה זו ב-cGMP גורמת להרפיית תאי השריר החלק בכלי הדם ולכן להרחבת כלי הדם, מה שמוריד את ההתנגדות הוסקולרית הפריפרית הכוללת ומסייע בשמירה על לחץ דם נמוך יותר.
אפקט זה מסביר מדוע לנשים פרה-מנופאוזליות (לפני גיל המעבר), בהן רמות האסטרוגן גבוהות יחסית, יש בממוצע לחץ דם סיסטולי נמוך יותר בהשוואה לגברים באותו גיל. בנוסף, לאסטרוגן יש השפעות נוספות התורמות להגנה קרדיווסקולרית, כגון שיפור פרופיל שומנים (העלאת HDL והורדת LDL), עיכוב שגשוג תאי שריר חלק בדפנות כלי הדם, והפחתת דלקת באנדותל.
ניתוח התשובות האחרות:
  • א) הוא גורם לכיווץ כלי דם: תשובה זו שגויה לחלוטין. האסטרוגן, בעיקר באמצעות מנגנון ה-NO, ידוע כמרחיב כלי דם. כיווץ כלי דם היה גורם לעלייה בלחץ הדם, בניגוד למצב הנצפה בנשים צעירות.
  • ב) הוא מעודד יצירת קרישי דם: בעוד שלאסטרוגן (במיוחד בפורמולציות מסוימות של טיפול הורמונלי חלופי) יכולה להיות השפעה פרו-קואגולנטית (מעודדת קרישה) במצבים מסוימים, השפעה זו אינה המנגנון העיקרי להסבר לחץ דם נמוך יותר. יתרה מכך, ההשפעות הפרו-קואגולנטיות נחשבות לרוב כסיכון ולא כהשפעה מגנה על כלי הדם בהקשר של לחץ דם תקין.
  • ד) הוא מעכב את רפלקס הבארורצפטורים: תשובה זו שגויה. רפלקס הבארורצפטורים הוא מנגנון חשוב ומהיר לוויסות לחץ הדם בתגובה לשינויים. אסטרוגן אינו ידוע כמעכב את הרפלקס הזה. למעשה, הפרעה בוויסות הבארורצפטורי עלולה להוביל לחוסר יציבות בלחץ הדם ואף ליתר לחץ דם או תת לחץ דם אורתוסטטי, ולא ללחץ דם נמוך באופן כרוני ומיוצב.
חשיבות קלינית לאנסטזיולוגיה:
הבנת השפעות האסטרוגן על לחץ הדם ומערכת הלב וכלי הדם חשובה למרדים, במיוחד בעת טיפול בנשים בגיל הפוריות או בנשים לאחר גיל המעבר המקבלות טיפול הורמונלי חלופי. יש לזכור את ההבדלים הפיזיולוגיים בין המינים בתגובה לתרופות ואף ללחץ ניתוחי, ואת הפוטנציאל להגברת תנודתיות לחץ הדם לאחר גיל המעבר עם ירידת רמות האסטרוגן הטבעיות. נשים פרה-מנופאוזליות נוטות ללחץ דם יציב יותר ולרגישות פחותה ליתר לחץ דם.
שאלה 30
במצב של אי-ספיקת לב, מה קורה למנגנון פרנק-סטרלינג?
א) המנגנון נעלם לחלוטין.
ב) המנגנון עשוי להישאר פעיל, אך עקומת סטרלינג מוסטת ימינה ולמטה.
ג) המנגנון הופך להיות הפוך (עלייה בנפח גורמת לירידה בכוח).
ד) המנגנון הופך לרגיש יותר, והעקומה מוסטת שמאלה ולמעלה.

הסבר מורחב:
התשובה הנכונה היא ב'.
מנגנון פרנק-סטרלינג מתאר את הקשר הישיר בין נפח סוף-דיאסטולי (preload) של החדר לבין כוח ההתכווצות שלו ונפח הפעימה (stroke volume). ככל שהשריר מתמלא יותר ומתארך לפני התכווצות, כך כוח ההתכווצות שלו גדל, עד לנקודה אופטימלית. מנגנון זה מאפשר ללב להתאים את תפוקתו לעלייה בהחזר הוורידי, ובכך לשמור על שיווי משקל המודינמי בין הצדדים הימני והשמאלי של הלב.
במצב של אי-ספיקת לב, בין אם מדובר על אי-ספיקה סיסטולית (פגיעה בתפקוד ההתכווצות) ובין אם על אי-ספיקה דיאסטולית (פגיעה במילוי), יכולת הלב לייצר כוח התכווצות תקין נפגעת. הלב הכושל, עבור כל נפח סוף-דיאסטולי נתון, יפיק נפח פעימה נמוך יותר בהשוואה ללב בריא. המשמעות הגרפית של מצב זה היא שכל עקומת פרנק-סטרלינג מוסטת ימינה ולמטה.
  • הסטה ימינה: מצביעה על כך שלשם השגת נפח פעימה נתון, נדרש נפח סוף-דיאסטולי גדול יותר. הלב נאלץ לעבוד עם נפחי מילוי גבוהים יותר כדי להגיע לאותה תפוקה.
  • הסטה למטה: משקפת את העובדה שעבור כל נפח סוף-דיאסטולי, נפח הפעימה המושג נמוך יותר מיכולתו של לב בריא.
למרות הירידה ביכולת, המנגנון הבסיסי של פרנק-סטרלינג - שקיימת עדיין תלות מסוימת בין נפח המילוי לכוח ההתכווצות - לרוב נשאר פעיל. הלב מנסה לפצות על הירידה בתפוקה באמצעות מנגנונים נוספים (כגון אקטיבציה של מערכת הרנין-אנגיוטנסין-אלדוסטרון ומערכת העצבים הסימפתטית), אך אלו מובילים לעלייה נוספת ב-preload וב-afterload, וסופם שהם מחריפים את המצב. הלב עובד על חלק שטוח יותר של העקומה, שם עלייה נוספת בנפח תורמת פחות ופחות להגברת תפוקת הלב, ובמקום זאת מובילה לסימפטומים של גודש, כמו בצקת ריאות.
ניתוח תשובות שגויות:
  • א) המנגנון נעלם לחלוטין: טענה זו אינה נכונה. גם בלב כושל, קיימת עדיין מידה מסוימת של קשר בין מילוי החדר לכוח ההתכווצות, אם כי היכולת הכוללת ירודה. אם המנגנון היה נעלם לחלוטין, לא הייתה שום דרך ללב להתאים את תפוקתו לשינויים ב-preload, מה שהיה גורם לקריסה המודינמית מיידית.
  • ג) המנגנון הופך להיות הפוך (עלייה בנפח גורמת לירידה בכוח): טענה זו אינה נכונה. לאורך העקומה הפיזיולוגית, גם בלב כושל, עלייה ב-preload עדיין תוביל לעלייה מסוימת בכוח ההתכווצות ונפח הפעימה, גם אם ההשפעה קטנה יותר. היפוך המנגנון יתרחש רק במקרים קיצוניים של מתיחת יתר פתולוגית, כאשר הסיב כבר נמתח מעבר לנקודה האופטימלית שלו, אך זה אינו המצב הכללי המתאר אי-ספיקת לב.
  • ד) המנגנון הופך לרגיש יותר, והעקומה מוסטת שמאלה ולמעלה: טענה זו מתארת מצב של שיפור בתפקוד הלב, כמו למשל לאחר מתן חומר אינוטרופי חיובי (למשל דופאמין, נוראדרנלין) ללב בריא, או שיפור בתפקוד שריר הלב. אי-ספיקת לב היא ההפך הגמור – ירידה ביכולת התכווצות הלב, ולכן העקומה מוסטת לכיוון ההפוך (ימינה ולמטה), כלומר רגישות מופחתת.
חשיבות קלינית: הבנת מנגנון פרנק-סטרלינג באי-ספיקת לב קריטית לניהול מטופלים. התערבויות רבות ברפואה, כמו מתן משתנים להורדת preload או תרופות אינוטרופיות לשיפור כיווץ, מטרתן לשפר את מיקום הלב על עקומת פרנק-סטרלינג ובכך להפחית סימפטומים ולשפר את תפוקת הלב.