תאי הגוף הם מעין יחידות זעירות, כמו אבני בנין שמהן מורכב הגוף. במשך הזמן, כל תא בגופם של בעלי החיים מתפצל לשני תאים חדשים. כך אנו גדלים ומתפתחים, על אף שהתאים שלנו מזדקנים ומתחלפים בתאים צעירים ובריאים.

אגב, בגוף האנושי יש בממוצע כ-37 טריליון תאים!

ישנם תאים שונים בגופנו, כמו תאי עצם שמרכיבים את העצמות, תאי עצב שמרגישים ושולחים הודעות אל המוח, תאי דם ששומרים עלינו מזיהומים ומחלות ועוד.

למעשה, תאים הם היחידות הקטנות שמהן בנויים כל בעלי החיים והצמחים. מעט מהתאים הם גדולים ואף מגיעים במקרה של צמחים מסוימים לתא בגודל של 30 סנטימטרים. אך ברוב המקרים התאים הם כה זעירים, שלא ניתן לראותם ללא מיקרוסקופ.


אלה התאים (מתורגם):

https://youtu.be/JQVmkDUkZT4


תפקיד התאים בגוף (מתורגם):

http://youtu.be/WZdaVrsh7WQ?t=10s


הממברנה שמגינה על התא (מתורגם):

https://youtu.be/nsklF1w4eok


וכך נולדה תיאוריית התא (מתורגם):

https://youtu.be/4OpBylwH9DU

קרה לכם שאחרי לילה ללא שינה חשתם עייפות גדולה, אך מרגע שעלתה השמש והאיר היום פתאום חשתם ערניים יותר ומלאי אנרגיה? לעתים אתם מתעוררים בדיוק בזמן שאתם צריכים או רגילים לקום? קרה לכם שנסעתם לארץ רחוקה ולא הצלחתם להתרגל לשעון שנהוג בה?

כל הדוגמאות הללו ורבות נוספות הן תולדה של מנגנון בגופנו שנקרא "שעון ביולוגי", או בשפה המקצועית "המקצב הצירקדי" (Circadian rhythm).

השעון הביולוגי הזה הוא מנגנון בגוף שמאפשר לנו להתכונן בגוף ובנפש לקראת הפעילויות היומיומיות המצפות לנו במהלך היום. תפקידו הוא להתאים את פעילותנו לתנאי הסביבה המחזוריים ולהפוך אותה למיטבית. למעשה, מווסת ומתזמן שעוננו הביולוגי חלק ניכר מתפקודנו היומיומי ומדפוסי ההתנהגות שלנו, כך שאם נעבוד אתו ולא בניגוד לו - נגיע לביצועים טובים מאד!

למה זה כה חשוב? - מכיוון שהשעון הביולוגי מושפע משינויי האור והחושך. כאשר מחזור השעון הביולוגי חופף למחזוריות היומית של השמש, מהזריחה ועד השקיעה, אנו לרוב בתפקוד טוב ויותר. אם לעומת זאת תהיה התנגשות בין שעוננו הביולוגי לבין מחזוריות השמש, הרי שתפקודנו ייפגע באופן משמעותי ותחול עליה בתאונות, מחלות גופניות ונפשיות שאנו עלולים לחוות בעתיד.

בשל צורת חייו, סובל האדם המודרני מפגיעה רבה בשעון הביולוגי שלו. גורמים כמו שעות שינה משובשות, חיים בתוך מבנים סגורים ויציאה לא מספקת לאור היום - כל אלה יכולים לפגוע בשעון הביולוגי ובבריאותכם כולה.

השעון הביולוגי נמצא בחלק המרכזי של המוח, בבלוטת האצטרובל שבאזור ההיפותלמוס. הוא פועל לפי מידע על כמות האור שמסביב, מידע שמועבר אליו מרשתית העין. הוא לא נמצא רק אצל בני אדם, אלא במרבית היצורים החיים - מבעלי חיים, דרך צמחים ופטריות ואפילו אצל חיידקים ממינים מסוימים. בכל האורגניזמים הללו משמש השעון הביולוגי למדידת הזמן, כדי לנהל תהליכים מחזוריים שונים בחייהם, המכונים "מקצבים ביולוגיים".


הנה סרטון שמסביר את ה"קצב הצירקדי" (מתורגם):

https://youtu.be/Y8ZXOfWUbms


כך המוח מנהל את השעון הביולוגי שלנו:

https://youtu.be/jFfAbMbrZrA


הסבר של המושג שעון ביולוגי:

https://youtu.be/-Z-vyLHi2us


והצד המדעי של השעון הביולוגי (עברית):

https://youtu.be/U4TeRjn3jp8?t=13s?long=yes

זה קרה כשהחלו להשתמש במיקרוסקופ במאה ה-17. החוקר ההולנדי אנטוני ואן לוונהוק (Antonie van Leeuwenhoek), מי שלימים ייחשב לחלוץ המיקרוסקופיה, החל לחקור במרץ את פלאי הטבע במיקרוסקופ. הוא גילה בעזרת המכשיר החדש, שהגדיל פי 3 בלבד, עולם ומלואו. משהבין שהסוד הוא בליטוש זכוכית לעדשות מגדילות, הוא התמסר לליטוש עדשות ורכש מיומנות רבה בכך. כך הוא שיפר את המיקרוסקופ עד לרמת הגדלה של פי 250 ויותר!

השיפורים שהכניס בעולם המיקרוסקופים היו עצומים. השינוי בסדרי הגודל שניתן לצפות בהם התגלה כדרמטי ואיפשר לו לראות התרחשויות שאיש לא שיער שמתקיימות בטבע. עולמות מופלאים של יצורים זעירים, שאיש לא חלם על קיומם, נגלו לעיניו במלוא קסמם.

חוקר שנשלח מהאגודה המלכותית של אנגליה, המוסד המדעי הנחשב בעולם באותה תקופה, לגלג בהתחלה על "הילד החוקר" מהעיר דלפט. אבל משראה את ממצאיו של הנער ביקש שישלח אליהם דו"חות. הדיווחים שלו היו ילדותיים אבל מרשימים והגאון הצעיר הפך בתוך שנים אחדות לחבר באגודה היוקרתית הזו למחקר.

למי שמעוניין להבין את גודל תגליתו של ואן לוונהוק נסביר שהוא היה הראשון בהיסטוריה שראה מיקרואורגניזמים. מעל 99 אחוז מהיצורים החיים על פני כדור הארץ הם מיקרו-אורגניזמים!

הוא החל פרסם את תוצאות התצפיות שערך, על דבר קיומם של יצורים חד-תאיים, בעלי תא אחד בודד. מתאי זרע ועד תאי דם, לוונהוק תיאר ורשם רבים מהם וניסה להבין אותם.

ואן לוונהוק אמנם לא הבין את חשיבותם של היצורים הזעירים הללו ועד כמה גדולה עשויה להיות השפעתם על בעלי חיים גדולים כמו בני האדם, אבל תודות למחקריו תיכתב בהמשך התיאוריה של התא.

לחוקר פורץ הדרך הזה גם חייב העולם את התיעוד הראשון של החיידקים, שגילה לראשונה כשצפה בטיפת גשם. הוא התלהב מהיצורים הארוכים שראה וחיפש היכן הם מופיעים בנוסף. בטיפת רוק שהוציא משיניו הוא מצא הרבה יותר מהם וברוק של קבצנים שלא צחצחו שיניים כלל, הוא איתר המונים מהם.

כך תעד לוונהוק והביא את הבקטריות, אותם חיידקים זעירים, למוקד העניין של הביולוגים, שהמשיכו לחקור את החייידקים אחריו וגילו תגליות מדהימות ומשנות עולם, רפואה וחיים.


הנה סיפורו של אנטוני ואן לוונהוק:

https://youtu.be/mTzHxNMK0bU?t=14s


וחשיבות תגליתו של אנטוני ואן לוונהוק בתולדות מחקר התא (מתורגם):

https://youtu.be/4OpBylwH9DU?t=14s

הפלזמה הוא רק אחד מהחומרים שמהם בנויות טלוויזיות שטוחות ומודרניות. זהו גז שממלא תאים זעירים בלוחות זכוכית שמהם בנוי המסך. כל לוח זכוכית מכיל מליוני תאים כאלה שאותם ימלאו הגזים כמו ניאון וזינון וייצרו פלזמה. הפלזמה נוצרת כשטוענים גזים עם אנרגיה חשמלית וכך היא מייצרת אור. רובוט מרכיב את הצינור עם קוקטייל של שני הגזים הללו אל המסך. בכל תא זעיר נטענים חומרים שייצרו את הגוון שלו.

אחרי כיוונון המסך לצבעים האפשריים, בדיקה בחדר המדפים שאין דליפה של גזים ממנו והרכבת שאר חלקי המקלט, הטלוויזיה מורכבת ומוכנה. מרכיבים על המסך עוד מסך שיוצר ניגודיות גבוהה, כדי לקבל צבעים חיים.

עכשיו בודקים את המסך, עם מעבדת צלילים ובחדר הבדיקות שבו מרעידים טלוויזיה כדי לראות שהכל בה מחוזק ויעמוד בתלאות המשלוח אל בית הלקוח. זהו. הטלוויזיות מוכנות להפצה לכל העולם. צפייה נעימה! 


כך מייצרים מסכי טלוויזיות פלזמה:

http://youtu.be/uq9pZbqflGs


וסרטון נוסף שמראה את ייצור טלוויזיות הפלזמה:

http://youtu.be/vUHFIBuIcYE

התא (Cell) הוא המרכיב הבסיסי של כל היצורים החיים שבעולם. בגופנו יש טריליוני תאים, לפחות פי 10 ממספר הכוכבים בשביל החלב. כל תא חי שכזה עשוי ממספר מטורף של עד 50 אלף סוגי חלבונים שונים.

אבל זו לא רק הכמות. המדהים הוא שתא מקיים את כל המאפיינים של החי, כולל תכונות, תזונה, הפרשה, גדילה ועוד. מה זה אומר? - שכל תא מכיל את החומר התורשתי המוצפן ב-DNA. שנבין מה פירוש הדבר - בכל תא ותא בגופנו לבדו, יש את כל המידע הגנטי עלינו. אם להמחיש את זה רגע בדוגמה מעולם אחר, זה אומר משהו כמו שבראשו של כל אדם שמתהלך על פני כדור הארץ, יהיה כל המידע על המין האנושי כולו, כולל ההיסטוריה, הההתפתחות, עצי המשפחה והרכילות על כל מי שקדם לו.

אז אולי הרכילות זה לא בטוח, אבל התא החי הוא היחידה הקטנה שממנה בנויים כל בעלי החיים והצמחים. מעט מהתאים הם גדולים. הם מגיעים, לפחות במקרה של צמחים מסוימים, לתא בגודל של 30 סנטימטרים. אבל ברוב המקרים התאים הם כה זעירים, שלא ניתן לראותם ללא מיקרוסקופ.

יצורים יכולים להיות מורכבים מתא אחד (חד-תאיים) או הרבה יותר. ביצורים חד-תאיים, כמו למשל כמו חיידקים ופרוטוזואות, התא מתפקד כיחידה עצמאית לחלוטין.

יצורים רב-תאיים מורכבים אפשריים על ידי תאים שמתמחים בתפקודים שונים ומשתפים ביניהם פעולה, בדרך של תקשורת בין-תאית.

בכל תא חי יש מנגנון שגורם לו להתחלק לשניים. כך גדל היצור החי ומתפתח, צומח לגובה וגם לרוחב. אבל זה לא שהתאים שלנו שורדים לאורך כל חיינו - למעשה, כמעט כל התאים שלנו מתים במהלך שנות חיינו. אנשים זקנים כבר איבדו בחייהם טריליון תאים כל אחד. בכל דקה מתים לנו בגוף בסביבות 50 מיליון תאים!

קבוצת תאים שבנויים ומתפקדים באופן דומה היא רקמה. כמה רקמות שביחד ממלאות תפקיד נחוץ בגוף החי הוא איבר (עין, לשון וכדומה).


הנה תיאור של מסע אל תוך התא (מתורגם):

http://youtu.be/WZdaVrsh7WQ


כך פועלים התאים, עם מעין מערכת הפעלה מובנית (מתורגם):

https://youtu.be/JufLDxmCwB0


על גילוי התאים ותיאוריית התא (מתורגם):

https://youtu.be/4OpBylwH9DU


הנה סרטון על התאים החיים:

http://youtu.be/gFuEo2ccTPA


סימולציה ממוחשבת של פנים התא:

https://youtu.be/uwnw4vg9I5Q


וסרטון פילוסופי ביולוגי מרתק על היחס בינינו לבין התאים שלנו (מתורגם):

https://youtu.be/JQVmkDUkZT4?long=yes

התחלקות התאים (Cell division) היא שמאפשרת התפתחות של אורגניזמים ובעלי חיים רב-תאיים. בכל תא חי יש מנגנון שגורם לו להתחלק לשניים וכך גדל היצור החי ומתפתח.

למעשה, יצורים רב-תאיים מורכבים גדלים באמצעות תאים שמתמחים בתפקודים שונים לכל סוג של תא. הם משתפים ביניהם פעולה, בדרך של תקשורת בין-תאית. כך הם יוצרים בין השאר את הרקמה.

קבוצת תאים שבנויים ומתפקדים באופן דומה יוצרת רקמה. כמה רקמות שביחד ממלאות תפקיד נחוץ בגוף החי מהווים איבר בגוף, כמו אוזן, אף, עין, לשון וכיוצא באלה.


כך מתפתח כל תא לאיבר אחר (מתורגם):

https://youtu.be/aeAL6xThfL8


צילום מדהים - תא בודד של סלמנדרה, שמתחלק שוב ושוב עד שהוא הופך לבעל החיים השלם:

https://youtu.be/SEejivHRIbE


כך פועלים התאים, עם מעין מערכת הפעלה מובנית (מתורגם):

https://youtu.be/JufLDxmCwB0


כך התגלו התאים, או במילים אחרות, זו תיאוריית התא (מתורגם):

https://youtu.be/4OpBylwH9DU


על התאים החיים:

http://youtu.be/gFuEo2ccTPA


וסימולציה ממוחשבת של פנים התא:

https://youtu.be/uwnw4vg9I5Q

בניגוד ליצורים רב-תאיים מורכבים, המורכבים מתאים רבים שמתמחים בתפקודים שונים כל אחד ומשתפים ביניהם פעולה, בדרך של תקשורת בין-תאית, יש יצורים שמורכבים מתא אחד בלבד והם נקראים יצורים חד-תאיים.

נראה שקבוצת יצורים זו היא בת 3.8 מיליארד שנים, מה שהופך אותה לצורת החיים העתיקה ביותר שנוצרה על פני כדור הארץ.

יצור חד תאי מכיל רק תא בודד, שמהווה את כל היצור כולו ובו מבוצעות כל פעולות החיים - בלא תלות כלשהי בתאים אחרים. לתא כזה אין כמובן כל התמחות שהיא, מה שהופך אותו לבעל יעילות נמוכה במיוחד. זו ככל הנראה הסיבה שיצורים כאלה מתקיימים רק בסביבה מימית.

הבולטות שבין הקבוצות החד-תאיות הן אלו של החיידקים, כמו גם ארכאונים, פרוטוזואות, פטריות חד-תאיות ואצות חד-תאיות. בתוכן יצורים חד-תאיים רבים, כמו למשל עינן, אמבה וסנדלית.

כל אלה מתאפיינים בתא המתפקד כיחידה עצמאית לחלוטין. גם חילוף החומרים של יצורים כאלה מתבצע דרך קרום התא, כשהוא מתרבה בקצב ריבוי מהיר מאד, על ידי חלוקת התא לשניים.


הנה החד תאיים (מתורגם):

https://youtu.be/FK9xHry877U


הסנדלית:

https://youtu.be/a4aZE5FQ284


טורפת חד תאית - הנה אמבה אוכלת סנדלית:

https://youtu.be/mv6Ehv06mXY


אצה חד תאית:

https://youtu.be/4YOgKaj_Q-U

בשנים האחרונות חוקרים הצליחו להתקדם עוד קצת לכיוון העתיד. להחדיר מנועים זעירים לתוך תאים חיים. זה התרחש לאחר שהם הזיזו אותם באמצעות תאים על-קוליים ובעזרת מגנטים שמכוונים אותם.

החוקרים מבהירים שזהו צעד חשוב נוסף לכיוון של ננו-מכונות לתיקון פגמים ובעיות בגוף מבפנים.

דמיינו שבתוך כמה שנים ייסעו מנועים זעירים בתוך גופנו, ידאגו לקיומם של תהליכים טבעיים, במקום מערכות גוף פגועות או לא מתפקדות ומסייעים בכך לאנשים להבריא ממחלות ולהאריך את חייהם בשנים רבות.


הנה הגדלה פי 1000, שבה רואים מוטות ננו, מנועים זעירים בפעילות בתאי הילה במעבדה:

http://youtu.be/qa_QFFopTms


ומנועי-ננו זעירים בצורת מוטות קטנים וצהובים - בהגדלה של פי 500:

https://www.youtube.com/watch?v=tvvwI3Z-p7U

הציפורניים (Nails) נועדו להגן על קצות האצבעות שלנו בידיים וברגליים ולחזק אותן. הן גם משמשות לאחיזת חפצים קטנים או זעירים. גזירת ציפורניים אינה כואבת משום שהתאים שמרכיבים את הציפורן הם תאים מתים.

הציפורניים עשויות מחומר שנקרא קרטין. זהו עור מאד קשה שמאפשר לנו לגרד איתו דברים, מבלי שהוא נשחק במהירות. הקרטין הוא למעשה חלבון קשה ועבה, שהוא בדיוק אותו חומר שמצפה גם את השיער שלנו. ואגב, ציפורני הידיים צומחות מהר יותר מציפורני הרגליים.

בשביל אנשים רבים הציפורניים הפכו למקום יצירתי וצבעוני. לכן הפך לק לציפורניים לאחד מחומרי הטיפוח הנמכרים בעולם והמנהג לצבוע את הציפורניים בלכה, או לק, הוא מהנפוצים שבמנהגי הטיפוח הנשי בתבל.


הנה סרטון על הציפורניים:

https://youtu.be/aWxgDN30y80


מה תפקיד הציפורניים בגוף?

https://youtu.be/8YrW8AjxytI


איך הציפורניים גדלות?

https://youtu.be/--8wGcXSEHk


ומהי אמנות עיצוב הציפורניים המודרנית?

http://youtu.be/A9dBm9O-Dvo

יש מחלות טובות? ומחלת סרטן טובה? כנראה שרובנו נאמר שלא, אבל אם מסתכלים על האנושות כולה יתכן שהייתה אחת כזו לפחות.

קראו לה הנרייטה לאקס (Henrietta Lacks) והמדענים הכירו אותה בתור HeLa. האישה האלמונית הזו היא מקרה מרתק של מחלה סרטנית שהפכה לברכה למדע הרפואה ושל אישה שבמותה היא נתנה חיים למיליוני בני אדם.

אבל הכל מתחיל במוות עצוב של אישה אפרו-אמריקאית שבשנות ה-50 חלתה בסרטן צוואר הרחם. במהלך הטיפולים נלקחו שתי דגימות מצוואר הרחם שלה, רקמה אחת בריאה והשנייה סרטנית. הדגימות, שנלקחו ללא רשותה וידיעתה והועברו לג'ורג' אוטו גיי (Otto Gey), רופא וחוקר סרטן שעבד במעבדה באותו בית חולים.

די מהר גיי הבחין שהתאים מהרקמה הסרטנית של הנרייטה גם משתכפלים בקצב מטורף וגם מצליחים לשרוד זמן רב במבחנה. זה היה נדיר, בהשוואה לתאים שגודלו עד אז בתנאי מעבדה ושרדו רק ימים ספורים, מה שלא אפשר מספיק זמן לביצוע של הבדיקות המדעיות הנדרשות על אותו מדגם של תאים.

במילים פשוטות, גיי הבין שנפלו לידיו תאים שמתחלקים במבחנה שוב ושוב ומבלי למות. הוא האמין שניתן להגדירם, לפחות מבחינה פונקציונלית, או שימושית, כ"תאים בני אלמוות".

וכך, לאחר מותה של לאקס ב-1951 החל המדען בר-המזל להפיץ בין עמיתיו המדענים עוד ועוד תאים ששוכפלו מאותן רקמות ושימשו כל כך טוב לצרכי המחקר הרפואי-מדעי.

תאי לאקס, הידועים בתור HeLa, הפכו מאז לכלי מחקר יקרי ערך ולמושג מדעי של ממש. מאותם ימים שתורבתו במעבדתו של אוטו גיי, הם לא מפסיקים לשמש במחקרים מדעיים רבים ומסייעים לריפוי וחיסון בשלל תחומי רפואה.

דוגמאות? - פיתוח חיסון למחלת הפוליו, טיפולים כימותרפיים, טיפולים נגד איידס, מיפוי גנים, הפריה חוץ גופית ועוד - קשה לתאר או להגזים בהשפעה העצומה של התאים הללו, של HeLa, על עולם הרפואה.

מצער לדעת שסיפורה של הנרייטה לווה גם בלא מעט ניצול וחוסר צדק. משפחתה גילתה על השימוש בתאיה רק עשרים שנה לאחר מותה. הגילוי היה מזעזע עבורם ולא מפני שלא שמחו על התרופות והטיפולים שנולדו מהם. העניין היה שהמשפחה מעולם לא קיבלה פיצוי או אפילו הכרה להנרייטה המנוחה, על תרומתה למדע. בני המשפחה חיו בעוני ולמרבה האירוניה התקשו לרכוש תרופות שפותחו באמצעות תאי אימם.

הרי תאי HeLa היו כלי מחקר רב עוצמה, וסייעו בפיתוח מגוון רחב של תרופות וטכנולוגיות רפואיות שהצילו המונים. חיסון הפוליו, למשל, הציל מיליוני ילדים משיתוק. טיפולים כימותרפיים סייעו לטיפול בסרטן ולהחלמה של מיליונים, קוקטייל התרופות כנגד מחלת האיידס מנע מרבים מוות וסבל רב וכדומה. והיו גם מיפוי הגנים לפיתוח טיפולים גנטיים, ההפריה החוץ-גופית ואפילו החיסון נגד נגיף הפפילומה, שהקטין ב-70% את מחלת סרטן צוואר הרחם - אותה מחלה שממנה הנרייטה עצמה הלכה לעולמה.

רבים מדברים על כך שהמקרה של הנרייטה לאקס הוא חלק מעניין ארוך שנים של שימוש בגופם של אפרו-אמריקאים ללא הסכמתם למחקר רפואי ומדע. זה מתרחש מאז ימי העבדות, כולל מחקר העגבת הידוע לשמצה בטסקיגי - זה היה חלק מתרבות שלא ממש כיבדה את היותם של השחורים בני אנוש.

למרות המחלוקת האתית סביב קצירת התאים של לאקס, מדענים ממשיכים להשתמש בקו התאים HeLa בכל העולם. עד היום ממשיכים התאים הללו לחיות ולהתרבות במעבדות בכל פינות העולם.

הערכות מצביעות על כך שייתכן שגודל במעבדה יותר מ-20 טון של תאים אלה מאז שנות ה-50, והם היו מעורבים ביותר מ-90 אלף מחקרים!

בארצות הברית, ארץ הולדתה של לאקס, היא מעולם לא זכתה לכבוד. במדינות אחרות, לעומת זאת, היא כן זכתה לשבח. לרגל 70 שנה למותה בשנת 2021, הנרייטה לאקס הונצחה בפסל שניצב בבית המלוכה ברויאל פורט בבריסטול, אנגליה.

סיפורה של הנרייטה לאקס העלה שאלות אתיות חשובות בנוגע לזכויות חולים ושימוש ברקמות למטרות מחקר. לא מעט בזכותה, קיימת כיום מודעות גבוהה מבעבר לחשיבות של קבלת ההסכמה לשימוש כזה ונתינת כבוד לזכויות החולים. סיפורה של הנרייטה משמש בהחלט כתזכורת חשובה לצורך בהגנה על זכויות אלה.

בסמוך לבית הקברות בו היא נטמנה, ניצב כיום שלט לזכרה של לאקס. במותה הצילה האישה הפשוטה, שלא ידעה דבר על כך, המון חיים.


הנה סיפור התאים של הנרייטה (מתורגם):

https://youtu.be/22lGbAVWhro


סיפורה של לקס באנגלית

https://youtu.be/T3kR2dMCfOM


על הנרייטה לקס:

https://youtu.be/Paoc-szujKs


וההקשר הרחב של תרומתה בלא ידיעתה למדע ולרפואה (מתורגם):

https://youtu.be/JQVmkDUkZT4?long=yes

הנשימה היא תהליך שבו קולט אורגניזם חי חומרים מסביבתו כדי להפיק אנרגיה. הגוף מבצע נשימה שנקראת "נשימה פיזיולוגית". זו נשימה שבה בעלי חיים קולטים את האוויר וישנו חילוף של גזים בתוך הריאות.

בתהליך זה אנו שואפים אוויר דרך הפה והאף. משם מעביר הגוף את החמצן שבאוויר אל הריאות. מהריאות מוזרם החמצן אל מחזור הדם. כך החמצן מגיע אל כל אחד מהתאים בגוף ומאפשר להם לתפקד ולהתפתח.

בהמשך, פולטים התאים גז שנקרא פחמן דו-חמצני בחזרה אל מחזור הדם. הפחמן הדו-חמצני עובר במחזור הדם לכיוון ההפוך, אל הריאות. מהריאות נפלט הפחמן דו-החמצני החוצה בנשיפה, אל הסביבה.

זהו המעגל המתמיד של תהליך הנשימה. לאורך כל חיינו אנו נושמים כך. הפסקה של כמה דקות בתהליך, בשל חניקה או סתימה בזרימת האוויר, תגרום למוות.

מערכת הנשימה מתפקדת בצורה עצמאית ולא רצונית ונשלטת ומבוקרת על ידי מערכת העצבים האוטונומית, אך היא ניתנת גם לשליטה מודעת ורצונית, ולמעשה היא המערכת היחידה בגוף האדם שגם שגם פועלת בצורה לא רצונית וגם ניתנת לשליטה רצונית.


כך פועלת מערכת הנשימה בגופנו (מתורגם):

http://youtu.be/Kl4cU9sG_08?t=13s


הדגמה של מערכת הנשימה:

https://youtu.be/Du__lAwqhag


כך פועלות הריאות (מתורגם):

http://youtu.be/8NUxvJS-_0k


וסרט לימוד על מערכת הנשימה (עברית):

https://youtu.be/LrnYAMVUVjA?long=yes

גופנו מורכב מתאים (Cells). למעשה, אנו מתחילים בתור תא בודד - הביצית המופרית. ממנו אנו גדלים לכמות עצומה של תאים - בגופו של אדם בוגר יש כ-100 טריליון תאים, שהם מליון מליוני תאים!

הגדילה שלנו היא התרחבות מסוימת של התאים הקיימים או התחלקות שלהם לתאים חדשים. בתהליך זה מתחלק כל תא לשני תאים. בכל שלב בחיינו אחד מהדברים קורה יותר - או התרחבות של תאים ושינוי צורה, או התחלקות. כך זה אצל כל בעלי החיים וכמובן שגם אצל בני אדם. כך אנו גדלים.


כך אנו גדלים מזרע וביצית, לעובר ולאדם (מתורגם):

https://youtu.be/53C-WsiE98Y


זה מתחיל עוד בבטן של אמא, כשהזרעון מפרה את הביצית (מתורגם):

https://youtu.be/f7q5jebmSDA


כך מסבירה זאת חברה מסחרית בעברית:

https://youtu.be/dGjmLKpblv8


ראו כמה גדלה תינוקת מהיום הראשון לחייה ועד גיל 13:

http://youtu.be/UH1x5aRtjSQ

לכל סוג של תאי דם (Blood cells) בגופנו יש תפקיד משלו. למעשה, ישנם ארבעה מרכיבים עיקריים בדם שלנו: תאי הדם האדומים, תאי הדם הלבנים, הטסיות ונוזל הפלסמה.

דמיינו את תאי הדם השונים כבעלי תפקידים בצבא ההגנה על הגוף. לכל תפקיד יש חשיבות ואם לא יהיו סוגי התאים הללו, כלומר ממלאי התפקידים כולם, ייפגע הגוף באופן קשה.

הסוגים השונים של תאי דם משמשים למטרות שונות בגופנו. הנה העיקריות שבהן:

תאי דם אדומים - ראשונים הם אכן תאי הדם האדומים. צורתם קעורה והיא נועדה אבולוציונית להגדיל את היכולת של הדם לשאת תמצן ממרום למקום בגוף.

תאי הדם הלבנים - הם תאי הדם הקטנים ביותר והם נקראים לימפוציטים. תאי דם לבנים מצטיינים ביכולתם להילחם בזיהומים התוקפים את הגוף ולייצר נוגדנים כנגד מחלות.

סיבי פיברין - נוזל פלסמה שהוא חיוני לקרישת הדם. תפקידם הוא ליצור רשת שכחלק מתהליך קרישת הדם קושרת תאי דם אדומים.

טסיות דם - תאים זעירים שמצטיינים ביכולתם לסייע לקרישת דם א לתיקון של כלי דם בגוף.


הנה מרכיבי הדם ותאי הדם השונים (עברית):

https://youtu.be/7FeG4caTASk


והלימפוציטים - תאי ההרג של המערכת החיסונית שלנו (מתורגם):

https://youtu.be/z3ubVwb_fBs

אולי תתקשו להאמין, אנשים תרבותיים ואוהבי אדם שכמותנו, אבל לכולנו יש אזור במוח שמעודד את התוקפנות והאלימות. קוראים לאזור הזה הִיפּוֹתָלָמוּס (Hypothalamus) והוא שמביא אותנו להתפוצץ לפעמים.

ההיפותלמוס נמצא בקדמת מוח הביניים שלנו, מתחת לתלמוס. מה שהוליד את שמו ביוונית. מערכת כלי דם ועצבים מקשרת בינו ובין בלוטת יותרת המוח שמתחתיו.

ההיפותלמוס, למרות שחלקו בגודל המוח מזערי, אחראי על ויסות של תפקודים רבים וחיוניים בו. בין השאר יש לו חלק גם באכילה, בשתייה, בעוררות מינית והרבייה, בוויסות חום הגוף ובתגובות שלנו למצבי לחץ

אגב, באותו אזור במוחנו גילו החוקרים גם את התאים שמקודדים אהבה ותשוקה.

את ההיפותלמוס מרכיבים כמה גרעינים. הם אחראים על ויסות תהליכים פיזיולוגיים, כלומר בגופנו, המעורבים בהתנהגויות הקשורות במוטיבציה.

כמו כל איבר שאחראי על מגוון פעולות ותפקידים, תפקודו של ההיפותלפוס בגוף הוא מורכב. אבל סכמטית נתאר שהכל מתחיל ממידע המתאר גירויים בסביבה.

את המידע הזה, שנאסף מאמצעי החישה שבגופנו, מקבל ההיפותלמוס מה"תָלָמוּס", שאוסף את ההתראות מהחושים שלנו ומהווה מעין תחנת ממסר במוחנו.

ההיפותלפוס קיבל את המידע, מעבד אותו ושולח הלאה, דרך האמיגדלה וקליפת המוח הארובתית-מצחית (Orbitofrontal cortex-OFC) המקושרים אליו.

מכאן מגיע המידע היישר אל הרשת שאחראית על מנגנונים הקשורים לעוררות ולשינה. כמובן שלחץ והתקפה מייצרים עוררות והרשת הזו מכילה מבנים שמעורבים בשליטה המוטורית שלנו.

המידע שהתקבל מהאמיגדלה גורם להם לייצר את מגוון הפעולות שלנו, כולל התוקפניות ואפילו האלימות שבהן. זו התגובה שלנו שמייצר המוח.


הנה ניסויים מרתקים שנעשו על ההיפותלמוס וגילו את מנגנון התוקפנות (עברית):

https://youtu.be/PFhvx2_Wc30


מה שעושה אלכוהול להיפותלמוס אצל ילדים:

https://youtu.be/_pFq477c648


וההיפותלמוס במחקר:

https://youtu.be/M-mZ1obbP9M

הפחמימות הן תרכובות אורגניות שונות, מהנפוצות ביותר בכדור הארץ. הפחמימות נחוצות לכל היצורים החיים, במיוחד לבניית התא וכדי לתת אנרגיה.

גם ל-DNA, החומר התורשתי שבגופנו, תפקידן של הפחמימות חשוב. יש להן גם תפקיד בזיהוי התא, שתורם למערכת החיסונית של יצורים שונים.

הפחמימות מורכבות מהיסודות פחמן, מימן וחמצן. לגוף האדם הפחמימות מהוות את מקור האנרגיה העיקרי שלו. קיימות פחמימות פשוטות ומורכבות. הפחמימות הפשוטות הן מתוקות. ביניהן הסוכר הלבן, דבש, סוכר חלב וסוכר הפירות (על פחמימות בסוכר למשל, ראו בתגית "סוכר").

הפחמימות המורכבות, דוגמת העמילן, נמצאות במוצרי לחם כגון סוגי לחם, תפוחי אדמה, פסטה, אורז, קטניות ודגנים. לקבוצת הפחמימות המורכבות משתייכים גם הסיבים התזונתיים.


הנה הפחמימות מבחינה כימית (מתורגם):

http://youtu.be/FllgvG4u6yo


כבר מזמן הפחמימה הריקה הפכה ל"אשם תמיד" של עולם ההשמנה והקשר לגנטיקה (עברית):

https://youtu.be/nekzU0lRuyA


אילו פחמימות כדאי לאכול? (עברית)

http://youtu.be/8EGOsXEMQvA?t=20s


והרצאת וידאו על פחמימות ואלה שטובות יותר להרזייה (עברית):

https://youtu.be/58JI2XEMMA0?long=yes

הסרטן אינה מחלה אחת אלא כ-100 מחלות שונות, התוקפות כל אחת סוג של תאים בגוף.

מחלות בסרטן למיניהן דומות בכך שהן נגרמות כתוצאה מהתחלקות לא נורמלית של התאים בגוף.

בדרך כלל כשנוצרים בגוף תאים חדשים, מתים במקומם תאים ישנים. במחלת הסרטן לא מתים התאים הקודמים ונוצר גידול, שאנו מכנים "גידול סרטני". למעשה, הגידול הזה מתפתח מתאים שמעמידים את ההישרדות שלהם מעל ההישרדות של הגוף שאותו הם מרכיבים.

אם לא מוסר הגידול הסרטני, הסרטן יכול להתפשט ברחבי הגוף. כשתאים סרטניים כאלה נודדים דרך מערכת הדם אל איברי גוף אחרים נוצרות גרורות חדשות והמחלה מחמירה.

לחלק מסוגי הסרטן כבר מצאו תרופות או חיסונים יעילים. אחרים מטופלים, עם גילוי המחלה, בשיטות כמו הקרנות רדיואקטיביות וכימותרפיה, בחומרים הפוגעים בגידול הסרטני.

אבל מחלת הסרטן היא עדיין אחת המחלות הקשות בעולם וגורמת לכמות עצומה של מקרי מוות בכל שנה.

ניתן להקטין את הסיכון לחלות בה בתזונה בריאה, בהימנעות מעישון, בעיסוק בפעילות גופנית ובמניעת מתח ולחץ יומיומי בחיינו.


הנה הסבר על מחלת הסרטן (מתורגם):

http://youtu.be/3Z-yN2v4euI?t=10s


כך מתפתח הגידול הסרטני וכך הוא מושמד (מתורגם):

https://youtu.be/V6JEwZbvuxY


הדרך בה מתפשט הסרטן ברחבי הגוף (מתורגם):

https://youtu.be/OcigJn8UJNQ


ההבדלים בהתחלקות התאים (מתורגם):

http://youtu.be/BmFEoCFDi-w?t=13s


הכימותרפיה שנלחמת בסרטן וכיצד גילו אותה במלחמה (מתורגם):

https://youtu.be/RgWQCGX3MOk


למה כל כך קשה לרפא את מחלת הסרטן? (מתורגם):

https://youtu.be/h2rR77VsF5c


גופנו, התאים שלנו והתאים יוצאי הדופן שמסרבים למות והופכים לגידול (מתורגם):

https://youtu.be/JQVmkDUkZT4?long=yes


ויעניין אתכם לדעת שככל שבעל חיים הוא גדול יותר, הסיכוי לסרטן בו הוא קטן (מתורגם):

https://youtu.be/1AElONvi9WQ?long=yes

שמו של הדיונון בעברית ניתן לו בזכות שובל הדיו שהוא פולט כשהוא מתחמק מפני טורפים או כדי להטעות את הטרף שלו. הדיו מסייע לו להסוות את כיוון הבריחה שלו, ממש כמו שצבאות משתמשים בעשן כדי להסוות את תנועת החיילים והשריון בשטח.

כיום מפיקים דיו לכתיבה ולעטים באופן סינתטי. לא כולם יודעים שבעבר השתמשו אבותינו בדיו של הדיונון לצורכי כתיבה. כמובן שהיו אמצעים נוספים להשגת דיו מהטבע באותם הזמנים, כגון דיו שהופק מקליפות אגוזים וזרעים, מפחם ובהמשך ההיסטוריה גם מתרכובות כימיות.

בנוסף לדיו, הדיונון מסוגל להחליף את צבעו במהירות הבזק, באמצעות הרחבה וכיווץ של תאים מיוחדים שעל פני עורו. בזכות היכולת הזו הוא יוצר מגוון עצום של צבעי ומרקמי הסוואה שמותאמים מיידית לכל סביבה שבה הוא חי. גם לצבע הקבוע של דיונוני המעמקים שהוא אדום כהה, יש תפקיד של הסוואה כיוון שבמעמקי הים הוא נראה פחות מאשר גוונים אחרים.


כך הדיונון פולט שובל דיו ומנסה להמלט מהמצלמה:

http://youtu.be/qVRYxMmkUZs


הדיונון הענקי ויכולתו להשתנות, להחליף צבעים ולהסוות את עצמו בצורה מדהימה כדי לצוד:

http://youtu.be/E-zodF-XrSE


הדיו של הדיונון וכיצד הוא פולט אותו כדי להטעות את הטרף שלו - במקרה זה דג פתיון של דייגים:

http://youtu.be/nSN-kn-IRCQ?t=4m19s


דיונונים אוסטרליים אדומים בים:

http://youtu.be/n45x2Ek-jAk?t=50s


והסבר היכולת המדהימה של הסקוויד לחמוק במהירות ולפלוט דיו הסוואה:

http://youtu.be/uiT79Lfxwps?t=41s

לפני שהוא נולד, התינוק האנושי מתפתח בתור עובר (Fetus). העובר גדל במשך 9 חודשים בתוך בטן אימו. זה קורה בתוך הרחם, מעין שק לגידול עוברים. כך יגדל העובר, כשאת מזונו הוא מקבל דרך חבל הטבור. שבוע אחרי שבוע הוא יגדל ויתפתח, עד שיגיע היום שבו הוא יוולד.

הכל מתחיל מזרע שפוגש בביצית ומפרה אותה. בגיל 6 שבועות מתחילה הביצית להפוך לעובר, אך הוא עדיין גולמי וקשה לראות את האיברים השונים בבירור.

בשבוע ה-12 העובר מקבל את צורת התינוק ואפשר כבר לראות את האיברים העיקריים של התינוק שהוא יהיה.

בגיל 6 חודשים העובר כבר מפותח. אם חלילה יהיו בעיות בהריון, ניתן להוציאו מהרחם והוא ייחשב פג. זה אומר שאת חודשי ההריון הנותרים הוא יבלה באינקובטור.

אך בשביל להיות מוכן ללידה רגילה, דרושים לעובר 9 חודשים. במהלך חודשים אלו הוא ישלים את גדילתו והפיכתו מהביצית שהופרתה לתינוק של ממש.


הנה שלבי התפתחות העובר (עברית):

https://youtu.be/p8UKbzhVtHM


הפריית הביצית בידי הזרע וכל התהליך עד לעובר השלם (מתורגם):

https://youtu.be/f7q5jebmSDA


התפתחות העובר, שבוע אחר שבוע במהלך תקופת ההריון (עברית):

http://youtu.be/m9_RCdTvliQ


כך ההריון מתחיל ומתקדם, כשהעובר נחשף למתקפות לא צפויות (מתורגם):

https://youtu.be/F_ssj7-8rYg


סרטון קפיצות זמן שמראה את ההריון של ג'זמין גרייס והלידה המאושרת:

https://www.youtube.com/watch?v=CQF95Wy_bf4


כך הזרע מפרה את הביצית ביצורים ימיים ואצלנו בני האדם (מתורגם):

https://youtu.be/i_R7ouD8-Eo


ההתפתחות מהזרע, לעובר ועד לתינוק בן-יומו:

https://youtu.be/WH9ZJu4wRUE


צילומים מדהימים של העובר ברחם:

https://youtu.be/Cr45f2OjC5U


עובר של אפרוח והתפתחותו בביצה:

https://youtu.be/PedajVADLGw


ואילו עוברים יכולים היו לדבר...

https://youtu.be/lRsv5_AJteg

כדור הארץ שלנו, הכוכב שעליו אנו חיים, הוא אחד מכוכבי הלכת של מערכת השמש.

כדור הארץ הוא מכוכבי הלכת הארציים. ארץ הוא השלישי במרחקו מהשמש והחמישי בגודלו מבין כוכבי הלכת. הוא קיים כ-4.5 מיליארד שנים וכ-20-30 מיליון שנים אחריו נוצר גם הירח שנע סביבו. לפני כ-3.5 מיליארד שנים הופיעו בו יצורים חיים ראשונים (בהתחלה תאים ובהמשך בעלי חיים).

לכדור-הארץ לוקח יממה להסתובב סביב צירו ושנה להשלים סיבוב סביב השמש.

נכון להיום כדור הארץ הוא הגורם השמימי היחיד שאנו יודעים שיש עליו חיים, אם כי ההשערה אומרת שישנם עוד כוכבים רבים ביקום שיש בהם תנאים מתאימים להיווצרות של צורות חיים נוספות.

לכדור הארץ שכבה חיצונית, המכונה "קרום", שכבה אמצעית, ה"מעטפת", והשכבה הפנימית, המכונה "גלעין". לפני שנפרדו בנדידת היבשות, היו כל היבשות יבשת אחת שנקראה "פנגיאה" ומסביבה אוקיינוס אחד. כיום ישנן 7 יבשות.


הנה כדור הארץ (עברית):

https://youtu.be/RYn1QibDqqA


באנגלית:

https://youtu.be/IDhapt7nw4A


כדור הארץ ביחס ליקום (מתורגם):

http://youtu.be/GOQsrjb1pQY


מראות מכדור הארץ שלנו:

http://youtu.be/6v2L2UGZJAM


קליפ מדענים שבו הם "שרים" על מקומו של כדור הארץ ביקום:

http://youtu.be/vioZf4TjoUI


מגוון בני האדם שחיים על כדור הארץ:

http://youtu.be/r6qi393Z7L8


על כדור הארץ לילדים (עברית לילדים):

https://youtu.be/-ogRPD0lh_E


היבשות שעל כדור הארץ:

https://youtu.be/a9l4t9QssoA


הביטו אליו מהחלל:

http://youtu.be/vFhBAQiXlpg?qr=yes


סרט תיעודי על תולדות כדור הארץ:

https://youtu.be/RQm6N60bneo?long=yes


וסרט נוף ארוך ב-4K של נפלאות כדור הארץ:

https://youtu.be/u9lwcRffq7c?long=yes

כמו כל חומר בטבע, גם גופנו מורכב מהמוני מרכיבים זעירים ביותר שנקראים אטומים. האטום, המרכיב הקטן ביותר של החומר, מצטרף למספרים בלתי נתפסים של אטומים, כדי להרכיב את הגוף שלנו.

אבל מה המספר של האטומים בגופנו? - אז זהו, שאחרי שישבנו וספרנו אותם (סתם, נראה לכם?) הגענו למספר אוקטליון אטומים, פחות או יותר. כלומר בגופנו יש מספר של 27 אפסים של אטומים. זה המון - במיליון יש 6 אפסים, במיליארד 9 אפסים וכך הלאה...

כמובן שחוקרים שונים יש אומדנים שונים של מספר האטומים בגוף האנושי, אבל כולם מדברים על היקפים מדהימים שכאלה. אם נאמר זאת בפשטות - בכל תא מגופנו יש הרבה יותר אטומים ממספר האנשים שבעולם. ויש לנו בגוף מעל 100 טריליון תאים...

בנוסף, בכל שנה מתחלפים מעל 98 אחוזים מהאטומים שבגופנו. מה שאומר שאם מישהו שואל אותנו מה השתנה בנו, תמיד נוכל לומר ש"כמעט הכל..."


הנה האטומים שבגופנו:

https://youtu.be/3XTlPDxWeOs


בואו למסע קצר בתא אחד:

https://youtu.be/B_zD3NxSsD8


ועוד כמה עובדות מרנינות על הגוף שלנו:

https://youtu.be/BgdBtPdHSYM

בחדר מעבדה שקט בבית החולים לילדים של פילדלפיה, שוכב לו יצור קטן, כשהוא ספון בתוך שקית שקופה ומלאה בנוזל צלול. מסביב, מנטר צג דיגיטלי את הדופק, הנשימה וסימני החיים שלו. זהו לא תסריט או סצנה מתוך סרט מדע בדיוני, אלא ניסוי פורץ דרך שהתרחש ב-2017, כשצוות מדענים הצליח לגדל עובר של כבש בתוך רחם מלאכותי.

רבים רואים בניסוי הזה ובתוצאותיו צעד ענק לקראת מימוש חלום, שהחל כחזון פילוסופי בתחילת המאה ה-20. כי כבר שנים רבות שמדענים חולמים, חוקרים ומתקדמים לעבר פיתוח של רחם מלאכותי (Artificial womb).

מימוש ופיתוח של הרחם המלאכותי הוא הרבה יותר ממכשיר רפואי, אלא מהפכה ביו-טכנולוגית שתשנה את עתיד הרבייה האנושית, לטוב ומם הסתם גם לפחות טוב. נסו רגע לדמיין עולם שבו נשים לא נאלצות לעבור את הלידה ואת תקופת ההיריון שלפניה, את השתנות הגוף הכרוכה בה ושאר תסמינים תקופת ההיריון.

רחם מלאכותי הוא מערכת משוכללת, המדמה את הסביבה הטבעית המתוחכמת של רחם טבעי. בניגוד לאינקובטור המסורתי המטפל בפגים, הרחם המלאכותי מציע אפשרות לתמיכה בהתפתחות עוברית מלאה, אך חיצונית לגוף האם, כבר מהשלבים המוקדמים ביותר.

השקית המיוחדת, שקופה כמו זכוכית ובגודל של תיק יד קטן, מכילה נוזל בצבע תכלת בהיר הדומה למי שפיר. היא מחוברת למערכת מתוחכמת של צינורות וחיישנים המספקים חמצן וחומרי הזנה ומנטרים כל שינוי קטן במצב העובר.

המסע המדעי לפיתוח הרחם המלאכותי מרתק לא פחות מהטכנולוגיה עצמה. ב-1997 הדהים פרופסור יושינורי קווברה (Yoshinori Kuwabara) את הקהילה המדעית כשהצליח לגדל עז במשך 20 יום מחוץ לרחם. מאז, המחקר התקדם בצעדי ענק, עם פריצות דרך במעבדות ברחבי העולם, מיפן ועד ישראל, בה חוקרים באוניברסיטת תל-אביב עובדים על פיתוח רקמת רחם מלאכותית.

העתיד כבר לא נראה רחוק כל כך. מדענים מעריכים שניסויים קליניים ראשונים בבני אדם עשויים להתחיל בתוך שנים ספורות. הטכנולוגיה הזו עשויה לא רק להציל חיים של פגים, אלא גם לשנות מהיסוד את תפיסתנו לגבי הריון ולידה.

הטכנולוגיה הזו מעלה כמובן שאלות משמעותיות במיוחד לגבי עתידו של המין האנושי. האם אנחנו מוכנים לעולם שבו התפתחות עוברית יכולה להתרחש במעבדה או בבית חולים המגדל עוברים עבור הוריהם? - התשובה לשאלה הזו תשפיע ותעצב במידה רבה את עתיד המין האנושי ואורח חייו.


על הריון בבטן מלאכותית - הרחם המלאכותי:

https://youtu.be/cgmdF9l7K9o


אינקובטור חדשני שמבטיח להיות רחם מלאכותי:

https://youtu.be/O2RIvJ1U7RE


הרחם המלאכותי:

https://youtu.be/EwZTP9Xd0zs


האם יתכן שעידן ההריון עומד להסתיים?

https://youtu.be/a2-E8sBgX-E?long=yes


וההיסטוריה המשונה של הצגת עוברים באינקובטור:

https://youtu.be/qdqt9QTjaA4?long=yes