הפרק עוסק הפעם בנוזל המופלא שזורם בכל אחד מאיתנו, הדם. נתאר את ההיסטוריה של חקר הדם, כמו גם את הפיסיולוגיה שלו- מרכיביו, תפקידיו בגוף ועוד.
-מדוע שתה האפיפיור אינוסנט השמיני את דמם של שלושה ילדים?
-על וויליאם הארווי וניסיונותיו לפענח את סודות מחזור הדם.
-על העירויים הראשונים- כלבים, טלאים ובני אדם.
-והאם חלב פרה הינו תחליף ראוי לדם אנושי?
על כל אלה ועוד, בפרק עקוב מדם של הפודקסט. בסוף הפרק, כרגיל, חידתו של ניר דהן ולאחריה: מוזיקה מקורית משובחת של נפרית אל-אור, צעירה ישראלית שמתגוררת בארצות הברית. תקשיבו לקול המהפנט שלה, ואל תשכחו איפה שמעתם אותה קודם…
תודה לויקטור בן עזרא על הסיוע בהכנת התוכנית.
האזנה נעימה,
רן
הזהב האדום: על הנוזל המופלא בעורקינו, הדם
כתב: רן לוי
"ואין ליהודי עיניים? אין ליהודי ידיים, איברים, צורה, חושים, מאווים, רגשות? ולא כמו הנוצרי, מאותו הלחם הוא אוכל? באותם כלי הנשק הוא נפצע…אם תדקרו אותנו- לא נזוב דם?"
ציטוט זה לקוח מתוך 'הסוחר מונציה', מאת ויליאם שייקספיר. לא, אני לא מתכוון לנתח את המחזה הזה: הדבר היחיד שעשוי להיות גרוע יותר ממהנדס אלקטרוניקה שמנסה להסביר את שייקספיר, הוא שחקן תיאטרון שייקספירי שמנסה ללמד אלקטרוניקה. את הציטוט הנ"ל הבאתי כדי להדגים את העובדה הבאה. כששייקספיר מבקש לשים בפיו של שיילוק, גיבור ההצגה, מילים שיבהירו שלמרות כל עלילות הדם גם היהודי הוא בן אדם כמו הנוצרי- הוא מדבר על דם. מכל האיברים המשותפים לנו, כבני אדם, הדם הוא הברור והבולט מביניהם. לכל אחד יש טחול, כליות, כבד- אבל רובנו לא יודעים היכן בדיוק הם ממוקמים בבטן. את הדם, לעומת זאת, כולנו מכירים: אין אחד שלא נדקר, נשרט או נפצע במהלך ימי חייו. הדם, אפשר לומר, הוא בדמנו.
הילה מיסטית
מסביב לדם הייתה תמיד הילה מיסטית. הקדמונים האמינו שהדם הוא, מילולית, 'נוזל החיים'- שהנשמה נמצאת בתוך הדם. הם ידעו היטב שמי שמאבד כמויות גדולות של דם, גם אם הפצע לא פגע באופן חמור באף איבר אחר, ימות במהירות. עדויות לחשיבותו של הדם ניתן למצוא גם בטקסים דתיים רבים, כמו השימוש הטיקסי בדמו של ישו הנוצרי, או העיסוק הכמעט אובססיבי בדם בהילכות הכשרות היהודיות.
הפילוסופים היוונים העתיקים האמינו שבריאותו של האדם תלויה באיזון נכון שבין הנוזלים שבגוף: אם אחד מהנוזלים נמצא בחסר או בעודף, האדם נופל למשכב. הדם הוא, כמובן, הנפוץ והחשוב ביותר מבין כל נוזלי הגוף. לכן היה סביר להניח שמחלות רבות נגרמות בעקבות עודף או חוסר בדם. מצב של עודף בדם ניתן לפתור בקלות באמצעות הקזת דם. כמו במקרה של מדיניות החוץ של ארצות הברית בעידן בוש, אם אתה מחזיק פטיש גדול ביד- כל בעיה מתחילה להיראות קצת כמו מסמר. מכיוון שהקזת דם הייתה עניין פשוט לביצוע, היא הפכה להיות הטיפול הנפוץ כנגד כל סוגי המחלות. רופאים הקיזו את דמם של החולים בכל הזדמנות.
מצב של חוסר בדם, לעומת זאת, הוא בעייתי ביותר. הניסיון הראשון לבצע עירוי דם התרחש בשנת 1490. אין הרבה הוכחות כתובות לאירוע הזה, כך שיש סיכוי שמדובר בלא יותר מאגדה- אבל לכל הפחות, הוא מעיד על אורח החשיבה באותה התקופה. האפיפיור אינוסנט השמיני היה על ערש דווי, זקן וחולה, וכל הטיפולים הבדוקים והבטוחים נוסו ומוצו ללא הצלחה. אחד הרופאים העלה רעיון ראדיקלי ביותר: הבה נעשיר את דמו של האפיפיור הקשיש בדמם של נערים צעירים ומלאי חיים. משהו מרוח נעוריהם של הצעירים, קיווה הרופא, תעבור גם אל השליט הגוסס.
לנו, שבוחנים את הצעתו של הרופא בעיניים מערביות ומודרניות, המחשבה על 'כוח חיים' המפעפע בתוך דמינו נשמעת משעשעת, אבל הרעיון הזה אינו רחוק כל כך מהמציאות- לפחות במובן הסימבולי. הדם הוא נוזל מופלא, מדהים ממש בעושר ובמגוון התכונות המיוחדות שלו.
הסעת חמצן
אחד התפקידים המרכזיים של הדם בגוף, ואולי החשוב שבהם, הוא להסיע חמצן טרי מהריאות אל תאי הגוף. החמצן הוא מרכיב חיוני בתגובות כימיות רבות המתרחשות בתוך התאים. ללא מזון או מים נוכל לשרוד במשך ימים, אך בהיעדר חמצן טרי תוחלת החיים שלנו נמדדת בדקות. זו הסיבה שתאי דם אדומים, שאחראים על הסעת החמצן מהריאות ואל הרקמות, מהווים כמעט מחצית מכל חמשת הליטרים של דם הזורמים בעורקינו.
תאי הדם האדומים צפים בהמוניהם בתוך נוזל שקוף בעל גוון צהבהב המכונה 'פלאסמה'. את הצבע האדום מקבלים תאי הדם מחלבון המכונה 'המוגלובין': ההמוגלובין מכיל אטומי ברזל, וכל מי שראה פעם גדר לא צבועה יודע שברזל מגיב מצוין עם חמצן, ליצירת חלודה. בדם, כמו במקרה של הגדר, הברזל שבהמוגלובין נקשר אל החמצן שבריאות- והתרכובת החלודה הזו מוסעת בזרם הדם אל התאים.
כל התאים בגופנו זקוקים לחמצן, גם הנידחים והרחוקים שבהם. הדרך היחידה להגיע אל כל אותם תאים נידחים היא באמצעות הנימים הזעירים והמיקרוסקופיים שעוברים ביניהם. אבל תא רגיל אינו מסוגל להדחק לתוך תעלה כל כך צרה: הקרום, המעטפת שלו, נוקשה מדי והוא היה מתפוצץ הרבה לפני שהיה מצליח לעבור דרך הנימים. אבל המעטפת של תאי דם אדומים ניחנה בגמישות מדהימה, ממש כמו בועת סבון. עובדה זו מאפשרת להם להידחק דרך הנימים הקטנים ולהגיע אל כל התאים שזקוקים להם.
אבל מישהו צריך לדאוג גם להוציא את הזבל, אתם יודעים. מטעמי יעילות, אותו הדם שמביא את החמצן החיוני אל התאים, משמש גם כצינור הביוב של הגוף. הפעילות בתוך התא יוצרת, בין היתר, פחמן דו-חמצני שנדחף החוצה דרך מעטפת התא ועובר אל הפלאסמה הזורמת בכלי הדם. אבל אם בכך היה מסתיים העניין, היינו בצרות. הפלאסמה עשויה רובה ככולה ממים: הפחמן הדו-חמצני מתמוסס במים, אבל לא בקצב מהיר מספיק כדי לאפשר לגוף להיפטר מכולו. מה קורה אם לא נפטרים מהפחמן הדו-חמצני שבדם? תשאלו את הצוללים. צולל סקובה שאינו מקפיד על נשימה נכונה או שמתאמץ יתר על המידה עשוי לסבול מעודף של פחמן דו-חמצני בדם, מה שעשוי לגרום להתעלפות ולטביעה.
ובכן, מהו הפיתרון לבעיה זו? הגוף מחזיק מולקולות מיוחדות המכונות 'אנזימים', שתפקידן לזרז את התגובות הכימיות הרצויות. אנזים לוקח שני חומרים שלא כל כך מעוניינים ליצור תרכובת כימית ביניהם, ומכריח אותם להתרכב זה עם זה. כתוצאה מכך, תגובה כימית שבאופן שגרתי מתרחשת לאט, בפרק זמן של שניות אפילו- מואצת באופן דרמטי, עד כדי אלפיות השניה.
ביקרבונט
כשזה מגיע לסילוק פחמן דו חמצני מהתאים, הגוף אינו לוקח סיכונים. האנזים שהוצב כדי לסייע לפחמן הדו-חמצני להתמוסס בדם הוא אחד מהאנזימים היעילים ביותר הידועים בטבע: הוא מאיץ את התגובה הכימית בין המים והפחמן הדו-חמצני פי חמשת אלפים! זו עדות מצויינת לחשיבות שיש לסילוק פחמן דו-חמצני מהגוף. האנזים ממיר את הפחמן הדו-חמצני לחומר בשם ביקרבונט, והביקרבונט מתנדף מהדם דרך הריאות. פסולת אחרת, כמו חומצות שריר ותוצרי לוואי אחרים של הפעילות התאית, מסוננים בכליות.
לביקרבונט יש תפקיד חשוב אחר, נוסף על סילוק הפחמן הדו-חמצני מהדם, אבל הרבה פחות מוכר. החלבונים והאנזימים שבגוף רגישים מאוד לשינויים ברמת החומציות של סביבתם. אם הנוזל שסביבם הופך להיות חומצי מדי, או בסיסי מדי, החלבונים מתפרקים והאנזימים מפסיקים לעשות את עבודתם. התוצאות במקרה כזה, כפי שניתן לשער, יהיו קטסטרופיות. טווח החומציות המותר לדם הוא צר מאוד, ואסור לסטות ממנו בשום פנים ואופן. אבל מה לעשות: השרירים, למשל, בזמן פעולתם, מייצרים חומצות ומפרישים אותן לזרם הדם. וכשזה מגיע להישרדות, הטבע לא נותן לנו הנחות: אנחנו צריכים תגובה מהירה מהשרירים, ללא עיכובים. אם הטיגריס נושף בעורפנו, זה לא הזמן להתחיל לדאוג לרמת החומציות בדם.
אפשרות אחת היא לפתח איברים גדולים, מסורבלים וכבדים שיהיו מסוגלים לסלק את החומצות מהדם בקצב מהיר מספיק. אבל זה אינו פתרון יעיל: איברים גדולים יותר יכתיבו שרירים גדולים יותר כדי להניע אותם ממקום למקום, ובעקבותיהם כמויות גדולות יותר של חומצות שריר. כאן נכנס הביקרבונט למשחק. הביקרבונט הוא מעין חוצץ שמסוגל לספוג את החלק הארי של שינויי החומציות עוד לפני ששאר המנגנונים בגוף נכנסים לפעולה. הביקרבונט והפחמן הדו-חמצני הן כמו שתי משקולות בקצותיה של נדנדה, והיחס ביניהם משתנה באופן דינמי כדי לשמור את הנדנדה בשיווי משקל. אם רמת החומציות בדם עולה- דהיינו הנדנדה נוטה באופן מסוכן לכיוון החומצי- הכליות מסלקות ביקרבונט בקצב מהיר יותר. אם רמת החומציות יורדת- נטייה לכיוון הבסיסי- הריאות מסלקות פחמן דו-חמצני מהדם בזריזות. זהו מנגנון עדין אבל יעיל ביותר, ומאפשר לנו להסתדר בנוחות עם זוג ריאות וזוג כליות בגודל סביר.
בחזרה אל האפיפיור הגוסס. בהיעדר חלופה טובה יותר, התקבלה הצעתו של הרופא להוסיף לדמו של האפיפיור דם צעיר ורענן. שלושה ילדים מתאימים הובאו לותיקן, ולכל אחד מהם הובטח סכום כסף בתמורה לדמו. אין פרטים רבים על האופן שבו בוצע העירוי, אבל ניתן לשער שהאפיפיור פשוט שתה את הדם שהוקז מהצעירים. כך או כך, האפיפיור לא הבריא בעקבות הטיפול- ולמרבה הצער גם שלושת הילדים לא שרדו אותו.
וויליאם הארווי
מאה שנה חלפו עד ההתקדמות המשמעותית הבאה בחקר מחזור הדם. וויליאם הארווי נולד באנגליה בשנת 1578. הוא למד רפואה באיטליה, המרכז האינטלקטואלי באותה התקופה, ימי ראשית הרנסאנס וסוף תקופת ימי הביניים החשוכים. כשחזר לאנגליה הוא נהנה מהצלחה גדולה: הארווי התחבר עם האנשים הנכונים, התחתן עם האישה הנכונה, ועד מהרה הפך לרופא מבוקש ומצליח בלונדון, ואפילו מונה לרופאו האישי של המלך.
בשעות הפנאי המעטות שלו חקר הארווי את מחזור הדם. הדיעה הרווחת באותה התקופה הייתה שהדם מיוצר בכבד ומשם הוא נשלח אל כל איברי הגוף. אחרי השימוש, הדם נהרס ונעלם. זאת אומרת, דם חדש נוצר כל הזמן בכבד כדי לפצות על הדם שנהרס באיברים. עוד אמרה התיאוריה הרווחת שהדם עובר בתוך הלב, מצד אחד לצד שני, דרך חורים קטנים בדפנות הלב. היו מלומדים שהטילו ספק בדיעה הזו, אך הם היו במיעוט. איבאן אל-נאפיס המצרי הגיע למסקנות הנכונות עוד בשנת 1242, אבל רעיונותיו של המלומד המוסלמי לא חילחלו אל עמיתיו הנוצרים. מיכאל סרווטוס, תיאולוג ופילוסוף ספרדי, הגיע אף הוא למסקנות מעניינות בכיוון הנכון- אבל הוא הועלה על המוקד בעוון כפירה ולא הספיק להפיץ את רעיונותיו (היו לו עניינים בוערים יותר לטפל בהם, כנראה).
וויליאם הארווי היה איש רנסאנס אמיתי. הוא האמין שאי אפשר לבסס תיאוריה על סמך הירהורים פילוסופיים אודות טבעו של האדם: חייבים לבצע ניסויים ומדידות שיוכיחו או יפריכו את נכונות התיאוריה. על כן הוא מדד את היקפו ונפחו של הלב, ומתוך כך חישב כמה דם מזרים הלב בכל פעימה. התוצאה שהגיעה אליה הייתה 260 ליטרים של דם בכל שעה: פי שלושה ממשקל גופו של אדם ממוצע! לא סביר להניח שדם חדש נוצר בקצב כה מסחרר. ההסבר ההגיוני הוא שהדם זורם בגוף במעגל סגור, והלב הפועם שומר על סירקולציה תמידית שלו בתוך כלי הדם.
כמובן שלתאוריה החדשה היו מתנגדים, והם הצביעו על בעיה עקרונית חמורה: הארווי הניח שהדם זורם מהלב אל הגוף דרך העורקים, ואז חזרה דרך הורידים. אבל לא היה שום חיבור נראה לעין בין העורקים לבין הורידים. זאת אומרת, העורקים היו מלאים בדם, הורידים היו מלאים בדם- זה ברור- אבל איך עובר הדם מאחד לשני? התשובה היא דרך נימי הדם, כמובן- אבל באותה התקופה עדיין לא היו מיקרוסקופים, ונימי הדם קטנים מדי בכדי להבחין בהם בעין בלתי מזוינת.
להארווי היו רק הוכחות עקיפות לקיומו של מחזור הדם. למשל, הוא חסם את הורידים שדרכם עוזב הדם את הזרוע- והדגים כיצד הזרוע מתנפחת בברור. את התופעה הזו הסביר בכך שדם שנכנס לזרוע דרך העורקים אינו יכול לצאת ממנה, ומכאן שחייב להיות קשר בין הורידים והעורקים. הסבריו המנומקים של הארווי שיכנעו באופן סוחף את הקהילה המדעית. מחקרים נוספים הוכיחו את טענותיו, והראו שלמעשה ישנם שני מחזורי דם: מחזור הדם הקטן, ומחזור הדם הגדול. במחזור הדם הקטן הדם נדחף מהלב ומגיע אל הריאות, שם הוא מועשר בחמצן ואז חוזר בחזרה אל הלב. הדם המחומצן ממשיך אל מחזור הדם הגדול: מהלב, דרך העורקים אל רקמות הגוף, ובחזרה אל הלב דרך הורידים.
תאי דם לבנים
זמן לא רב אחרי תגליותיו של הארווי הומצא המיקרוסופ, והמדענים החלו בוחנים את תכולתו של הדם בעין בוחנת. עד מהרה נתגלה שיחד עם תאי הדם האדומים צפים בתוך הפלאסמה גם תאים לבנים, גדולים יותר. תפקידם של התאים הלבנים הובהר מאוחר יותר, בד בבד עם התפתחות הרפואה.
תאי דם הלבנים הם נדבך משמעותי מאוד במערכת החיסון שלנו. אפשר לחשוב עליהם כעל סוג של הגנה היקפית. הלויקוציטים, כפי שמכונים תאי הדם הלבנים, מוסעים בזרם הדם ממקום למקום בכל רחבי הגוף. בדומה לאורגניזמים עצמאיים כמו אמבה, הלויקוציטים מסוגלים לזוז גם בכוחות עצמם- וכשהם נתקלים בבקטריה או באיום אחר, הם נדרכים לפעולה. הם נמשכים אל הריכוז הגבוה של חומרים המופרשים בדרך כלל על ידי בקטריות ואז מקיפים את הבקטריה, עוטפים אותה ומעכלים אותה.
סוג מעניין של תאי דם לבנים הם הלימפוציטים: אילו מכונות מלחמה מתוחכמות למדי, המסוגלות לזכור אוייבים בהם נתקלו בעבר ולתקוף אותם ביעילות גבוהה במיוחד. הלימפוציטים הם חלק ממערכת החיסון הנרכשת שלנו, ומאפשרים לנו להתמודד עם איומים חדשים שהמערכת המולדת שלנו- ההגנות הטבעיות שאנו נולדים איתן- לא ערוכה להתמוד מולן. זו גם הסיבה לכך שלתאי דם לבנים יש אורך חיים מרשים במיוחד, עד עשרות שנים בחלק מהמקרים- לעומת תאי הדם האדומים ששורדים כמאה ועשרים יום בממוצע. הלימפוציטים גם שולטים על תגובת מערכת החיסון כולה. כשאחד מהם נתקל באיום מסוכן, הוא שולח אותות מיוחדים המדרבנים את המערכת החיסונית גבוהה ומכניסים אותה להילוך גבוה, אפשר לומר. כשהאיום מוסר, הלימפוציטים מדכאים את המערכת החיסונית ומרגיעים אותה. השליטה הזו היא הסיבה לכך שנגיף התוקף את תאי הדם הלבנים, כמו נגיף האיידס למשל, מסוכן כל כך ויש לו השפעה הרסנית על מערכת החיסון כולה.
תחליף דם
עם חלוף השנים למדו המדענים יותר ויותר על תכונותיו של הדם, אבל דבר אחד נותר בלתי אפשרי: למצוא תחליף לדם. איבוד כמויות דם גדולות, אם בעקבות מחלה או עקב פציעה קשה, הוא קטלני ביותר. זו הסיבה שעירוי דם היה חלום שרבים ניסו להגשימו.
ד"ר ריצ'ארד לואר היה, כמו וויליאם הארווי, אחד הרופאים המצליחים ביותר בלונדון בתקופתו, סביבות שנת 1665. גם הוא שימש כרופא לבעלי הדם הכחול המלכותי, ונחשב לעילוי גם בקרב עמיתיו למקצוע. לואר התעניין מאוד במחזור הדם, והחזיק בכמה רעיונות מתקדמים ביותר. הוא האמין, למשל, שמשהו- הוא לא ידע מה, כמובן- עובר מהריאות ואל מחזור הדם, בניגוד לדיעה המקובלת לפיה הריאות משמשות לנקות את הדם מהבעירה שמתרחשת בתוך הלב.
לואר הכיר ניסויים של קודמיו- ואף ניסה אותם בעצמו- שבהם הוזרקו בירה ויין לעורקיהם של בעלי חיים והיה ברור לגמרי שהחיות משתכרות. לואר שאל את עצמו אם ייתכן והדם מכיל חומרים מזינים כלשהם, אלמנטים בלתי נראים שעוברים ממקום למקום בגוף ומשפיעים עליו, בדומה להשפעתן של הבירה והיין מהניסויים הקודמים. כדי לבדוק את הרעיון, הוא מצא כלב בגודל בינוני, קשר אותו היטב לשולחן ואז הקיז את דמו עד שהחיה המסכנה הייתה על סף עילפון. בשלב זה קשר לואר אל שולחן צמוד כלב מסטיף גדול וכבד. הוא נטל צינור נחושת דק וגמיש, וחיבר את עורק הצוואר של המסטיף הגדול אל זה של הכלב הקטן יותר. התוצאה הייתה דרמטית: הכלב הבינוני התאושש בתוך זמן קצר, ושני הכלבים חזרו להתרוצץ ולנבוח כאילו כלום לא קרה.
הניסוי המוצלח עורר סקרנות רבה בקרב המדענים הבריטיים, ולואר אף הוזמן להציג את תוצאותיו בפני אסיפת החברה המלכותית הבריטית. האינטואיציה של לואר לגבי האלמנטים התזונתיים שמכיל הדם הייתה טובה מאוד, אבל ספק אם אפילו הוא העריך עד כמה מתוחכמת מערכת הסעת המזון בתוך הדם.
פלאסמה
אחרי ארוחת צהרים טובה בעבודה אנחנו חוזרים אל המשרד, מתיישבים בכבדות בכיסא, מזיזים את העכבר ומשתדלים לתת הצגה משכנעת של עבודה מועילה בחצי השעה הקרובה, למקרה והבוס נמצא בסביבה. מערכת העיכול שלנו, לעומת זאת, באמת עושה עבודה מועילה: היא מפרקת את המזון לשרשראות של שומנים. יעדם הסופי של השומנים הוא התאים, שם הם אמורים לספק את האנרגיה הנדרשת, אבל כאן הגוף נתקל בבעיה לא פשוטה.
הפלאסמה, אותו נוזל צהבהב שבתוכו צפים תאי הדם האדומים והלבנים, עשויה כאמור ברובה המוחלט ממים. מים ושומנים, כידוע, אינם מתערבבים היטב- אז איך אפשר להעביר שומנים ממקום למקום בתוך הפלאסמה? הפתרון שמצאה האבולוציה אלגנטי במיוחד. שרשראות קצרות של מולקולות שומניות, חומצות וסוכרים- עוברות בפלסאמה כמו שהן. אבל שרשראות ארוכות עוברות תהליך הכנה מיוחד- קצת כמו אריזת מזוודות לפני טיסה לחו"ל. טיפות השומן הכבדות והמסורבלות נארזות בתוך מזוודות, חבילות של חלבונים מיוחדים שעוטפים את הטיפה השומנים ומבודדים אותה מהמים שבפלאסמה. כעת, כשהדחייה ההדדית בין מים ושמן כבר אינה בעיה, השומנים משתחררים למחזור הדם- ומשם לכבד לפירוק נוסף או ישירות לתאים.
בפלאסמה ניתן למצוא גם סידרה נוספת של חומרים המכונים 'אלקטרוליטים': נתרן, אשלגן, כלור, סידן ומלחים נוספים. ליסודות הללו יש חשיבות רבה לכלכלתה של מדינת ישראל- תשאלו את העובדים של מפעלי ים המלח- אבל יש להם גם חשיבות עליונה לפעילותו התקינה של הגוף.
האלקטרוליטים הם יונים: אטומים בעלי מטען חשמלי. חלק מהם בעלי מטען חיובי, וחלק שלילי. כשמרכזים חלקיקים בעלי מטען חיובי במקום אחד, וחלקיקים בעלי מטען שלילי במקום אחר- מקבלים הפרש מתחים, כמו שני צדדים של בטריה, סוללה חשמלית. הגוף למד לנצל את הפרש המתחים הזה כדי להוליך אותות חשמליים במהירות לאורכם של תאי עצב: למשל, הוראות שמגיעות מהמוח אל השרירים. תקינותם של האותות החשמליים תלויה בריכוז של אותם אלקטרוליטים: אם יהיה עודף של חלקיקים שליליים או עודף של חיוביים- הפרש המתחים לא יהיה נכון והאותות החשמליים יפסיקו לעבור.
החשיבות על שמירת ריכוזי היונים הכתיבה את התפתחותן של מערכות מורכבות ומתוחכמות ביותר כדי לשלוט על כמות האלקטרוליטים בדם. הכליות הן מערכת מתוחכמת ומורכבת שכזו. הן מסוגלות לווסת את כמות השתן שאנו מפרישים, ולסנן בזהירות מתוך הדם את אותם החומרים הנדרשים לגוף בכמות מדויקת להפליא. כדי לחקות את מה שהכליה הקטנה והעדינה מבצעת באופן כה מושלם, אנחנו צריכים מכונת דיאליזה גדולה ומסורבלת שבמקרה הטוב היא רק חיקוי חיוור לכליה אמיתית.
עירוי דם
נשוב אל הניסויים הראשונים לבצע עירוי דם מוצלח. גם מעבר לתעלה עוררו ניסויו של לואר הדים רבים. הצרפתי ז'אן דניס היה רופא ומרצה למתמטיקה שחקר אף הוא את סודות מחזור הדם. הוא שמע על ניסוייו של לואר ומיהר לחקות אותם- ואפילו להתעלות עליהם. ההזדמנות נפלה לידיו חיש מהר: הוא נתבקש לסייע לנער בן 15 שהיה חולה בדלקת קשה, ושכל הרופאים האחרים כבר התייאשו מלטפל בו. ז'אן דניס הערה לגופו של הנער כמות קטנה של דם טלה. הבלתי יאמן התרחש: הנער הבריא וחזר לאיתנו במהירות. מעודד מתוצאה זו, המשיך דניס לבצע ניסויים דומים. גם המתנדב הבא, שקיבל מנה מעט גדולה יותר של דם טלה, קם מהשולחן ללא פגע. הנסיין השלישי התמוטט ומת- אבל הוא כבר היה חולה מאוד לפני כן, ודניס לא ייחס זאת לעירוי.
הפציינט הרביעי היה פריזאי בשם אנטואן מאורי, אדם שהיה נתון להתפרצויות זעם אקראיות ובלתי נשלטות- ככל הנראה כתוצאה ממחלת העגבת, שעלולה לגרום לשיגעון. דניס נתן לו שלושה עירויים. הראשון הראה שיפור משמעותי במצבו של אנטואן. השני כבר גרם לו לכאבים לא נעימים. את העירוי השלישי סיים אנטואן בבית הקברות של פאריז. אלמנתו של אנטואן טענה שרשלנות מצידו של דניס היא הסיבה למותו של בעלה. כששמע זאת הרופא, דמו בער בעורקיו והוא תבע אותה לבית המשפט כדי להגן על שמו הטוב. המשפט נמשך זמן רב, ולבסוף זוכה דניס: בגופו של אנטואן נתגלו כמויות גדולות של הרעל ארסן, עדות אפשרית לכך שהאישה היא זו שניסתה להיפטר מבעלה, כנראה, בעיתוי נוח מבחינתה.
למרות זיכויו, על דניס נאסר להמשיך ולבצע עירויים בבני אדם בצרפת, וריצ'ארד לואר הרים את המקל בחזרה בלונדון. הקורבן- סליחה, הפציינט- המיועד היה אחד ארתור קוגה, אדם שהיה חולה נפש גבולי. גם כאן סיפק את הדם טלה קטן. קוגה הסכים מרצונו לטיפול, מתוך תקווה שדמו של הטלה הרגוע והמתוק יצליח להרגיע גם את נפשו המיוסרת. לואר חיבר את עורקיהם של קוגה והטלה, והנוזל האדום עבר מהחיה ואל האדם. קוגה היה בר מזל אמיתי: לואר העביר אליו רק כמות קטנה יחסית של הדם מהטלה. כמות גדולה יותר- והתגובה האלרגית שהייתה מתרחשת כשדמו של קוגה היה מנסה נואשות לדחות את הנוזל הזר, הייתה הורגת אותו בוודאות. ארתור קוגה התאושש ללא פגע, אבל כשהציע לו לואר לבצע אותו שוב- הוא סירב. גם למשוגעים, מסתבר, יש אינטואיציות טובות.
הנה תיאור של תוצאות העירוי השלישי של ז'אן דניס הצרפתי, זה שכזכור נסתיים במותו של החולה:
"ברגע שהדם הוחדר לתוך ורידיו, הוא חש בחום עז בתוך ידו ומתחת לבית השחי שלו. הדופק שלו התגבר, ופניו הפכו מיוזעים. בשלב זה הדופק שלו הפך ללא סדיר בצורה קיצונית, והוא התלונן על כאבים עזים בכליות ובבטן. הוא צעק שאם לא יתנו לו לקום מהמיטה, הוא ייחנק. מאוחר יותר הטיל שתן, וצבעו של השתן היה שחור כל כך כהה, כאילו עורבב עם פיח מהארובה."
מהתיאור הזה קל להבין שערבוב דמם של בני אדם וחיות הוא הליך רפואי שסיכויי ההישרדות בעקבותיו אינם מזהירים, בלשון המעטה. הצרפתים, הבריטים ובעקבותיהם אירופה כולה, חוקקו חוקים שאסרו על ביצוע עירויים בבני אדם.
מאה וחמישים שנים חלפו עד ששוב אזרו החוקרים אומץ לנסות. העירוי הראשון בין בני אדם בוצע על ידי ג'יימס בלנדל, גניקולוג אנגלי שראה יותר מדי נשים מתות במהלך הלידה בעקבות איבוד דם. התורמים היו בעליהן של הנשים, ובחמש מקרים אכן חל שיפור במצבה של היולדת בעקבות חתונת הדמים הזו. עם ההצלחה בא התיאבון, והמחקר בתחום עירוי הדם נכנס להילוך גבוה.
עד מהרה נתגלה שאם מערבבים בתוך כוס את דמם של שני בני אדם, בחלק מהמקרים מופיעים גושים בתוך הדם. הסיבה להיווצרותם של הגושים הללו הייתה חבויה עדיין, אבל היה ברור שאם גושים כאלה נוצרים בתוך ורידיו של אדם- הרבה טוב לא ייצא מזה. כדי לעקוף את הבעיה הזו השתמשו הרופאים בחלב פרה, שהתגובה אליו הייתה חריפה פחות. אך היעילות של עירוי חלב פרה הייתה נמוכה מכיוון שבסופו של דבר, מדובר בחלב: אפשר לעשות ממנו יופי של קוטג', אבל מה לעשות, להוליך חמצן לרקמות הוא לא יודע. תמיסת מי מלח הייתה עירוי טוב יותר והפגינה יעילות רבה במצבים מסוימים, אבל עדיין לא הייתה תחליף לדם אמיתי.
קבוצות דם
מי שהביא לפריצת הדרך היה האוסטרי קארל לנדשטיינר. קארל הייקה היה חומר קפדן ורציני, והדיוק המתודתי של ניסוייו היה המפתח להצלחתו. הוא הראה שניתן לחלק את בני האדם לארבע קבוצות, בהתאם לסוג הדם שלהם.
אל קבוצה A משתייכים אלה שבדמם ניתן למצוא מולקולת סוכר מסוימת המכונה 'סמן מסוג A'. בקבוצה B נמצאים מי שדמם מכיל סמן מסוג B.
כאן מגיעה הנקודה הקריטית: בדמם של אנשי קבוצה A ישנו נוגדן, חומר שתוקף באופן פעיל את הסמן של אנשי קבוצה B. המשמעות היא שאם נזריק לגופו של אדם מקבוצה A דם מקבוצה B- הנוגדים של A יהיו משוכנעים שדם B הוא אוייב אכזרי שחייבים לחסלו ויתקפו אותו בדם קר. נוגדנים לא נוטים להסכמי שלום, והתוצאה היא גושים ומוות. התמונה הזו חוזרת על עצמה גם בדמם של אנשים מקבוצה B: להם יש נוגדן שפוגע בסמן של קבוצה A, וכל ניסיון לערבב בין השניים יביא לאסון.
יש גם אנשים בעלי סוג דם AB: יש להם סמן מסוג A וגם סמן מסוג B- אבל אין להם נוגדנים כלל. מכאן שאם נזריק להם דם, לא משנה מאיזה סוג, אין להם נוגדנים שיתחילו במלחמה. בעלי סוג דם AB מוגדרים כ'מקבלים אוניברסליים': הם יכולים לקבל דם מכל קבוצה אחרת, אבל לא לתרום דם- שהרי יש להם סמנים מכל הסוגים, קורבנות פוטנציאלים לכל סוגי הנוגדנים.
קבוצת דם O, לעומת זאת, היא ה'תורם האוניברסלי': לדם זה אין כלל סמנים, לא מסוג A ולא מסוג B. מכאן שלאף נוגדן אין סיבה להלחם בהם. אך בבד בבד, יש להם את הנוגדנים לשתי הקבוצות האחרות- ולכן הם לא יכולים לקבל דם מאף אחד, פרט כמובן מאנשים בעלי סוג דם O אף הם.
לנדשטיינר זכה בפרס נובל על תגלית זו, שחוללה מהפכה בתחום עירוי הדם, וכמה עשרות שנים מאוחר יותר אף גילה סיווג נוסף לקבוצות דם, המכונה Rh. כעת היה בידי הרופאים כלי אמיתי שאיפשר להם לנטרל את הסכנה שבעירוי עוד לפני שתוקעים את המחט בתוך הוריד. בשלב ראשון ניתן היה לערבב את דמם של התורם והמטופל במבחנה ולראות בעין אם נוצרים גושים. בשלב מאוחר יותר, ניתן היה לבדוק את סוג הדם במעבדה ולסמן את מנת הדם בהתאם.
כולם הבינו את החשיבות העליונה שבידיעת סוג הדם, ובמיוחד במצבי מצוקה. חיילי ה-SS הנאצים במלחמת העולם השניה קיעקעו על גופם את סוג הדם שלהם. הקעקוע היה במקום מוסכם: מתחת ליד, קרוב לבית השחי. באופן זה, גם אם החייל הפצוע היה מחוסר הכרה, ניתן היה לזהות את סוג הדם שלו ולהערות לגופו את הדם המתאים. כשנגמרה המלחמה הפך הקעקוע לצרה צרורה עבור אנשי ה-SS: אם היה לך קעקוע כזה, סימן שיש לך דם על הידיים. הקעקוע היה הרשעה דה-פקטו בפשעי מלחמה, ועילה להוצאה להורג. כנראה שלכל מטבע יש שני צדדים.
מנגנון הקרישה
הייתה עוד בעיה קשה אחת לפתור, כדי לאפשר עירוי דם מוצלח באמת: הקרישה. דם שנחשף לאוויר נקרש בתוך זמן קצר להפליא, ואז הופך לחסר תועלת. המשמעות הייתה שהתורם והחולה היו חייבים להיות באותו החדר ממש, מכיוון שלא ניתן היה לשמר את הדם במצב נוזלי לאורך זמן.
במשך זמן רב, הקרישה הייתה גורם מגביל מאוד: כל עירוי דם היה מירוץ נגד השעון. בחלק מהמקרים הרופאים פתרו את הבעיה בכך שחיברו, פשוטו כמשמעו, את התורם והחולה באמצעות תפירה של כלי הדם שלהם זה לזה. זה לא יכל להיות פתרון מעשי לטווח ארוך, כמובן, אלא אם לאחד מהשניים יש עורקים ארוכים במיוחד.
מנגנון הקרישה הוא אחד מהמורכבים שמתרחשים במחזור הדם. יחד עם תאי הדם האדומים והלבנים, צפים בפלאסמה גופיפים זעירים, קטנים אפילו ביחס לתאי הדם עצמם, המכונים 'טסיות'. הטסיות, כמו תאי הדם, נוצרים בתאי מח העצם, אבל בתהליך לא שגרתי: התאים שמייצרים אותם מתנפחים לגודל מפלצתי, ואז מתפרקים ומתפוצצים לחתיכות קטנות- והחתיכות הללו הן, למעשה, טסיות הדם. בשגרה, הטסיות נעות בזרם הדם בחוסר מעש ולא עושות דבר. כשכלי דם מתבקע ונפרץ, נחשפים לפתע חלבונים שבדרך כלל חבויים מאחורי דפנות העורקים והורידים. אחד מאותם חלבונים הוא הקולגן. כשהטסיות פוגשות בקולגן, הן מבינות שמשהו השתבש- אחרת הוא לא אמור להיות שם. הפסקה מיידית של איבוד הדם היא צורך קריטי של הגוף, אם ברצונו לשרוד. לכן, כתגובה חירום, הטסיות נצמדות אל הקולגן ונערמות עליו כדי לנסות ולחסום את הפצע. בבד בבד, הן משחררות כימיקלים שמעוררים תגובת שרשרת כלל מערכתית: עוד טסיות נקראות להגיע אל האזור הפגוע, וחלבונים אחרים מכווצים את התאים שסביב הפצע ומקשיחים את האטימה. סיבי חלבון בשם 'פיברין' חוסמים את הפצע ומהווים מעין פיגום שעליו נתפסות טסיות נוספות ותאי דם נוספים. התוצאה היא הפקק שאנחנו מכירים בתור דם קרוש.
תגובת שרשרת זריזה זו יכולה להציל את חיינו, אבל היא גם עשויה להיות מסוכנת ביותר. אם תגובת השרשרת של הקרישה מופעלת בטעות בתוך כלי דם תקין, הפקק שנוצר יכול לחסום את זרימת הדם. במצב כזה, רק המזל העיוור יקבע איזה נזק יגרם לרקמות: אם קריש הדם חוסם כלי דם במוח, התוצאה היא שבץ. אם החסם הוא בשרירי הלב, נקבל התקף לב.
גילויו של תרכובת בשם טריסודיום ציטרט ב-1916 הזריק דם חדש לתחום עירוי הדם. יחד עם קירור הדם לאחר שהוצא מהגוף, הטריסודיום ציטרט איפשר לשמור את מנת הדם למשך מספר ימים. בתוך זמן קצר הוקם בנק הדם הראשון- מאגר של מנות דם מוכנות לעירוי, ששימש את פצועי מלחמת העולם הראשונה שבה, כזכור, הדם זרם כמים. מכאן כבר הייתה הדרך סלולה להפיכת עירוי הדם להליך רפואי פשוט ונפוץ מאוד.
שני תפקידים נוספים
לפני סיום, עוד שני תפקידים שיש לדם בגוף ושלרוב אינם מקבלים את תשומת הלב הראויה להם.
הראשון הוא שמירה על חום הגוף. תגובות כימיות רבות רגישות מאוד לשינויי טמפרטורה, כפי שאנחנו מגלים בכל חורף מחדש כשהשפעת מכה בנו: כשחום הגוף מטפס אפילו במעלה או שניים בסך הכל, אנחנו כבר מרגישים את זה. שינוי של ארבע מעלות עשוי להיות קטלני. מערכות מסוימות בגוף, כגון השרירים והמוח, מייצרים כמויות אדירות של חום במהלך פעולתן, חום שאותו צריך לפזר- כשיש עודף ממנו- או להעביר אל שאר הגוף כשמזג האוויר מתקרר סביבנו.
יחד עם מנגנונים משלימים כגון הזעה, רעידות שרירים ועור ברווז, הגוף נעזר במחזור הדם כדי לבקר ולווסת את חום הגוף. כשחם לנו, אנחנו נעשים אדומים: זו אינדיקציה לכך שנימי הדם נדחפו למעלה אל פני השטח, שם הדם מאבד את חומו בדומה לאופן שבו רדיאטור, מצנן, מקרר את המים ברכב. כשהטמפרטורות צונחות, הדם נדחף אל פנים הגוף, רחוק מהאוויר הקר ומחבק את האיברים הפנימיים הרגישים.
התפקיד החשוב השני הוא בתחום ההידראוליקה. כן, אני מדבר על הזיקפה הגברית- אבל לא רק: גם הפטמות והדגדגן מסוגלים להתקשח ולהזדקר, אם כי שם התופעה פחות בולטת כמובן. במקרה של הפין, איתותים עצביים מאפשרים לדם לזרום לתוך כלי הדם ולמלא גוף ספוגי. התרחבותו של הגוף הספוגי, שלפתע מכיל פי שישה יותר דם מאשר מקודם, גורמת לחסימה של הורידים שמסלקים את הדם מתוך הפין, ומותירים את הדם כלוא בתוך הפין. איתותים עצביים אחרים שמגיעים (בשאיפה) בזמן הנכון, פותחים את החסימה ומאפשרים לדם להסתלק ולזיקפה להעלם. הטריק הזה, דרך אגב, אינו ייחודי לבני האדם: ישנו סוג של עכביש שמסוגל להזרים דם במהירות אדירה לתוך רגליו, מה שמאפשר לו לקפוץ לגובה של עד פי שמונים מאורך גופו. אני מניח שיש למפתחים של ויאגרה מה ללמוד מהעכביש הזה, אבל פי שמונים מאורך הגוף?….זה כבר קצת יותר מדי.