ViewWiki

מפתח תשובות · יחידה 9

מערכות הגוף.

שאלות התרגול של כל שיעור, התשובות הנכונות שלהן והטעויות שהן מזהות. תשובות שנקראות מהסצנה משתמשות באותה הגדרה שהלומדים רואים.

שיעור 1 מתוך 5 · כ־25 דקות

עיכול

מה קורה לארוחה: הקיבה שמתרוקנת לאט, המעי הדק שבו המזון נספג, למה שומן נשאר זמן רב יותר, מה עושה המרה, ומה מגיע למעי הגס.

לפתוח את השיעור

6 השלבים והתשובות שלהם
  1. שלב 1 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    צינור שעובר דרך הגוף

    תרגול · בחרו

    השאלה

    שלוש שעות אחרי ארוחה מעורבת, חלק גדול ממנה כבר נספג אל הגוף. באיזה איבר נספג רוב המזון?

    התשובה הנכונה

    • נכונה במעי הדק

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    ארוחה
    שלושתם יחד
    זמן מאז האכילה
    3 h
    התקרבות לדופן המעי
    כל מערכת העיכול

    האפשרויות

    מוצגות בסדר אקראי.

    • נכונה במעי הדק

    • שגויה בקיבה

      טעות נפוצה: Thinks most food is digested and absorbed in the stomach.

      משוב מהקטלוג

      הקיבה היא בעיקר מחסן וטחנה: היא אוגרת את הארוחה, שוחקת אותה לדייסה ומתחילה לפרק חלבון, אבל כמעט שום דבר לא נספג דרך הדופן שלה. העיכול נגמר והספיגה מתרחשת במעי הדק, שהדופן שלו מקופלת לסיסיות ושטח הפנים שלה הוא כשלושים מטרים רבועים.

    • שגויה במעי הגס

      טעות נפוצה: Thinks the large intestine is where the food in a meal is absorbed.

      משוב מהקטלוג

      עד שהארוחה מגיעה למעי הגס כמעט כל המזון שאפשר לעכל כבר נספג במעי הדק. למעי הגס מגיעים בעיקר סיבים תזונתיים ואחוזים ספורים מהמזון, והעבודה העיקרית שלו היא להחזיר לגוף מים, כך שהשאריות נעשות מוצקות.

    • שגויה בכבד

      משוב

      הכבד מקבל את הדם שמנקז את המעי ואוגר ממנו סוכר, אבל המזון לא עובר דרך הכבד עצמו: הוא נספג דרך דופן המעי.

    משוב לתשובה נכונה

    במעי הדק. הנקודות מתכווצות שם, רובן במטר או שניים הראשונים, כי הדופן שלו מקופלת לסיסיות ושטח הפנים שלה עצום. בקיבה הן רק נעשות דייסתיות.

    רמז

    חפשו בסצנה איפה נקודות המזון מתכווצות.

    פתרון מלא

    1. בקיבה המזון נאגר ונטחן, אבל כמעט לא עובר דרך הדופן.
    2. במעי הדק מיצי הלבלב והמרה משלימים את הפירוק, והסיסיות קולטות את המולקולות הקטנות אל הדם ואל הלימפה.
    3. למעי הגס מגיעים בעיקר סיבים ומים.

    לכן רוב המזון נספג במעי הדק. אם בחרתם בקיבה, בלבלתם בין המקום שבו המזון נשאר הכי הרבה זמן למקום שבו הוא נספג.

  2. שלב 2 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    הקיבה מתרוקנת לאט

    תרגול · הגיעו למטרה

    השאלה

    ארוחה קבועה על שלושתם יחד. הזיזו את זמן מאז האכילה עד שחצי מהארוחה עדיין בקיבה, ולחצו על בדיקה.

    המטרה

    • 0.5 ± 0.03

      בתחילת השלב: 1

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    ארוחה
    שלושתם יחדקבוע
    זמן מאז האכילה
    0 h
    התקרבות לדופן המעי
    כל מערכת העיכול
    נקרא מהסצנה בנקודה
    Share of the meal still in the stomach, 0..1/nodes/gut/outputs/stomach

    הגדרה אחת שמגיעה למטרה

    זמן מאז האכילה
    2 h

    משוב לתשובה נכונה

    בערך שעתיים אחרי האכילה. הקיבה לא מתרוקנת בבת אחת: בהתחלה היא שוחקת, ואחר כך שוער הקיבה מעביר את הדייסה הלאה כמה מיליליטרים בכל פעם.

    משוב לתשובה שגויה

    עוד לא. אם יותר מחצי עדיין בקיבה, הזיזו את הזמן קדימה; אם פחות, אחורה.

    רמז

    התרשים מראה איזה חלק מהארוחה נמצא בקיבה בשעה שבחרתם.

    פתרון מלא

    1. התחילו מ־0 h: כל הארוחה בקיבה.
    2. הזיזו את זמן מאז האכילה וקראו בתרשים כמה מהארוחה עדיין בקיבה.
    3. החלק הזה יורד לחצי בערך ב־2 h.

    זה זמן ההתרוקנות למחצה של ארוחה מעורבת. בשעה הראשונה הקיבה מוציאה מעט, כי היא עוד שוחקת את המזון.

  3. שלב 3 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    שומן נשאר זמן רב יותר

    תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

    השאלה

    שלוש שעות אחרי ארוחת אורז, כמעט כל האורז כבר יצא מהקיבה. מה יהיה בקיבה שלוש שעות אחרי ארוחת חמאה באותו גודל?

    התשובה הנכונה

    • נכונה הרבה יותר: כמעט חצי מהחמאה עדיין שם

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    ארוחה
    אורז (עמילן)קבוע
    זמן מאז האכילה
    3 hקבוע
    התקרבות לדופן המעי
    כל מערכת העיכול

    האפשרויות

    • נכונה הרבה יותר: כמעט חצי מהחמאה עדיין שם

    • שגויה בערך אותו דבר: גם החמאה כמעט כולה יצאה

      טעות נפוצה: Thinks a fatty meal leaves the stomach as fast as a starchy one, or faster, because fat is slippery or light.

      משוב מהקטלוג

      שומן יוצא מהקיבה לאט יותר מכל מזון אחר. כשהוא מגיע לתריסריון, התאים שם משחררים הורמונים שמאטים את שוער הקיבה, כדי שלמעי הדק יהיה זמן לפרק אותו. בסצנה חצי מארוחת חמאה יוצא מהקיבה רק אחרי כ־2.8 שעות, וחצי מארוחת אורז אחרי כ־1.3 שעות.

    • שגויה עוד פחות, כי שומן חלקלק ועובר מהר

      טעות נפוצה: Thinks a fatty meal leaves the stomach as fast as a starchy one, or faster, because fat is slippery or light.

      משוב מהקטלוג

      שומן יוצא מהקיבה לאט יותר מכל מזון אחר. כשהוא מגיע לתריסריון, התאים שם משחררים הורמונים שמאטים את שוער הקיבה, כדי שלמעי הדק יהיה זמן לפרק אותו. בסצנה חצי מארוחת חמאה יוצא מהקיבה רק אחרי כ־2.8 שעות, וחצי מארוחת אורז אחרי כ־1.3 שעות.

    אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

    ארוחה
    חמאה (שומן)קבוע

    ואז הסצנה מראה: 0.4525 · Share of the meal still in the stomach, 0..1/nodes/gut/outputs/stomach

    ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.

    משוב לתשובה נכונה

    כמעט חצי, 0.45 מהארוחה, לעומת 0.03 מהאורז. השומן שמגיע לתריסריון משחרר הורמונים שמאטים את שוער הקיבה, כדי שלמעי הדק יהיה זמן לפרק אותו.

    פתרון מלא

    1. ארוחת אורז יוצאת מהקיבה בחציה בתוך כ־1.3 h, ולכן אחרי 3 h כמעט כלום לא נשאר.
    2. ארוחת שומן יוצאת בחציה רק בתוך כ־2.8 h.
    3. אחרי 3 h עבר רק קצת יותר מזמן ההתרוקנות למחצה, ולכן כמעט חצי מהחמאה עדיין בקיבה.

    אם ניבאתם שהשומן עובר מהר יותר, חשבתם על החלקלקות שלו. אבל את הקצב קובע המעי, ששולט בשוער הקיבה.

  4. שלב 4 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    לתזמן ארוחה שמנה

    תרגול · חשבו

    השאלה

    ארוחת חמאה. הזיזו את זמן מאז האכילה ומצאו אחרי כמה דקות יוצא מהקיבה חצי מהארוחה.

    התשובה הנכונה

    168 min ± 6 min

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    ארוחה
    חמאה (שומן)קבוע
    זמן מאז האכילה
    0 h
    התקרבות לדופן המעי
    כל מערכת העיכול
    מתקבלת בטווח
    ± 6 min
    מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
    Time for the stomach to let out half the meal/nodes/gut/outputs/halfEmptied

    כל יחידה של אותו גודל מתקבלת; התשובה מומרת לפני הבדיקה.

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 78 min ± 6 min

      טעות נפוצה: Thinks a fatty meal leaves the stomach as fast as a starchy one, or faster, because fat is slippery or light.

      משוב מהקטלוג

      שומן יוצא מהקיבה לאט יותר מכל מזון אחר. כשהוא מגיע לתריסריון, התאים שם משחררים הורמונים שמאטים את שוער הקיבה, כדי שלמעי הדק יהיה זמן לפרק אותו. בסצנה חצי מארוחת חמאה יוצא מהקיבה רק אחרי כ־2.8 שעות, וחצי מארוחת אורז אחרי כ־1.3 שעות.

    משוב לתשובה נכונה

    כ־2.8 h, כלומר כ־170 min: יותר מפי שניים מארוחת אורז.

    רמז

    חפשו בתרשים את השעה שבה החלק שבקיבה יורד לחצי, והמירו לדקות: שעה היא 60 דקות.

    פתרון מלא

    1. בחרו חמאה (שומן) והזיזו את זמן מאז האכילה עד שחצי מהארוחה בקיבה.
    2. זה קורה ב־2.8 h בערך.
    3. בדקות: 2.8×60=1682.8 \times 60 = 168⁠, כלומר כ־170 min.

    אם יצא לכם כ־78 min, זה זמן ההתרוקנות של אורז. שומן יוצא מהקיבה הכי לאט.

  5. שלב 5 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    על דופן המעי

    תרגול · בחרו

    השאלה

    הכבד מייצר מרה, וכיס המרה סוחט אותה אל התריסריון כשמגיע שומן. מה המרה עושה לשומן?

    התשובה הנכונה

    • נכונה מפרקת טיפות שומן גדולות לטיפות קטנות, כדי שלאנזימים יהיה שטח פנים לעבוד עליו

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    ארוחה
    חמאה (שומן)
    זמן מאז האכילה
    4 h
    התקרבות לדופן המעי
    דופן המעי

    האפשרויות

    מוצגות בסדר אקראי.

    • נכונה מפרקת טיפות שומן גדולות לטיפות קטנות, כדי שלאנזימים יהיה שטח פנים לעבוד עליו

    • שגויה חותכת את מולקולות השומן לחומצות שומן ולגליצרול

      טעות נפוצה: Thinks bile is an enzyme that breaks fat molecules down chemically.

      משוב מהקטלוג

      במרה אין אנזימים. מלחי המרה עוטפים טיפות שומן גדולות ומפרקים אותן לטיפות קטנות, כמו סבון בכלים שמנוניים, וכך שטח הפנים של השומן גדל מאוד. את מולקולות השומן עצמן חותך ליפאז, אנזים מהלבלב, לחומצות שומן ולגליצרול.

    • שגויה נושאת את השומן ישר אל הדם

      משוב

      השומן נבנה מחדש בתאי הסיסית ויוצא דרך כלי הלימפה המרכזי, לא דרך הדם. המרה עצמה נשארת במעי, ורוב מלחי המרה נספגים בסופו וחוזרים לכבד.

    משוב לתשובה נכונה

    נכון. מלחי המרה מתחלבים את השומן: טיפה אחת גדולה הופכת לאלפי טיפות זעירות, וליפאז מהלבלב, האנזים, חותך אותן.

    רמז

    חשבו על סבון כלים בסיר שמנוני.

    פתרון מלא

    1. שומן לא מתערבב במים, ואנזימים במים מגיעים רק אל פני השטח של טיפה.
    2. המרה מצפה את השומן ומפרקת אותו לטיפות קטנות: אותו שומן, הרבה יותר שטח פנים.
    3. את הקשרים הכימיים חותך ליפאז מהלבלב.

    אם בחרתם שהמרה חותכת את המולקולות, ייחסתם לה עבודה של אנזים. במרה אין אנזימים.

  6. שלב 6 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    למחרת בבוקר

    תרגול · חשבו

    השאלה

    ארוחת אורז, למחרת בבוקר. איזה אחוז מהארוחה הגיע אל המעי הגס בלי להיספג?

    התשובה הנכונה

    6.363 ± 0.6

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    ארוחה
    אורז (עמילן)קבוע
    זמן מאז האכילה
    12 hקבוע
    התקרבות לדופן המעי
    כל מערכת העיכול
    מתקבלת בטווח
    ± 0.6
    מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
    Share of the meal that has reached the large intestine undigested, 0..1/nodes/gut/outputs/largeIntestine

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 94 ± 1

      טעות נפוצה: Thinks the large intestine is where the food in a meal is absorbed.

      משוב מהקטלוג

      עד שהארוחה מגיעה למעי הגס כמעט כל המזון שאפשר לעכל כבר נספג במעי הדק. למעי הגס מגיעים בעיקר סיבים תזונתיים ואחוזים ספורים מהמזון, והעבודה העיקרית שלו היא להחזיר לגוף מים, כך שהשאריות נעשות מוצקות.

    משוב לתשובה נכונה

    כ־6%. כ־94% מהאורז נספגו במעי הדק, ולמעי הגס מגיעה רק השארית: העמילן שחמק מהעיכול, וסיבים באוכל אמיתי.

    רמז

    התרשים מראה איזה חלק מהארוחה נספג אל הגוף. השאר הוא מה שהגיע למעי הגס.

    פתרון מלא

    1. למחרת בבוקר שום דבר כבר לא בקיבה או במעי הדק.
    2. התרשים מראה שכ־94% מהארוחה נספגו.
    3. מה שנשאר הגיע למעי הגס: 100−94=6100 - 94 = 6⁠, כלומר כ־6%.

    אם עניתם 94%, נתתם את מה שנספג במעי הדק, ולא את מה שהגיע למעי הגס.

שיעור 2 מתוך 5 · כ־25 דקות

נשימה וחילוף גזים

איך אוויר נכנס לריאות, כמה ממנו מגיע באמת לנאדיות, למה נשימה עמוקה עדיפה על נשימה מהירה, ולמה באוויר דליל הדם נטען בפחות חמצן.

לפתוח את השיעור

7 השלבים והתשובות שלהם
  1. שלב 1 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    שאיפה

    תרגול · בחרו

    השאלה

    בכל שאיפה האוויר נכנס לריאות. מה גורם לו להיכנס?

    התשובה הנכונה

    • נכונה הסרעפת יורדת ושרירי הצלעות מרימים את בית החזה, כך שבית החזה והריאות גדלים והלחץ בהם יורד

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    קצב הנשימה
    12 נשימות לדקה
    עומק הנשימה
    500 mL
    גובה
    0 m
    התקרבות לנאדית
    בית החזה

    האפשרויות

    מוצגות בסדר אקראי.

    • נכונה הסרעפת יורדת ושרירי הצלעות מרימים את בית החזה, כך שבית החזה והריאות גדלים והלחץ בהם יורד

    • שגויה שרירים בדופן הריאות מנפחים אותן

      טעות נפוצה: Thinks the lungs have muscles of their own that pull air in.

      משוב מהקטלוג

      בריאות אין שרירים שמנפחים אותן. הסרעפת מתכווצת ויורדת, ושרירי הצלעות מרימים את בית החזה, ובית החזה גדל. הריאות צמודות לדופן שלו ונמתחות איתו, הלחץ בתוכן יורד מעט מתחת ללחץ האוויר שבחוץ, והאוויר נדחף פנימה. בנשיפה רגילה השרירים פשוט נרפים.

    • שגויה קנה הנשימה שואב את האוויר כמו משאבה

      משוב

      קנה הנשימה הוא צינור פתוח, מוחזק בטבעות סחוס כדי שלא יקרוס. האוויר רק עובר בו.

    משוב לתשובה נכונה

    נכון. הריאות עצמן פסיביות: הן נמתחות עם בית החזה. כשהסרעפת נרפית, הריאות הגמישות חוזרות לגודלן ודוחפות את האוויר החוצה.

    רמז

    בסצנה, הסתכלו על השריר בצורת כיפה שמתחת לריאות.

    פתרון מלא

    1. הסרעפת מתכווצת, משתטחת ויורדת; שרירי הצלעות מרימים את הצלעות.
    2. נפח בית החזה גדל, והריאות שצמודות אליו נמתחות.
    3. הלחץ בריאות יורד מתחת ללחץ האוויר שבחוץ, והאוויר נדחף פנימה.

    אם בחרתם בשרירי הריאות: אין כאלה. הכוח בא מהסרעפת ומשרירי הצלעות.

  2. שלב 2 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    כמה אוויר בדקה

    תרגול · חשבו

    השאלה

    קצב הנשימה קבוע על 15 נשימות לדקה, ועומק הנשימה על 500 mL. כמה ליטרים אוויר נושמים בדקה?

    התשובה הנכונה

    7.5 ± 0.1

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    קצב הנשימה
    15 נשימות לדקהקבוע
    עומק הנשימה
    500 mLקבוע
    גובה
    0 m
    התקרבות לנאדית
    בית החזה
    מתקבלת בטווח
    ± 0.1
    מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
    Air breathed a minute, L/min/nodes/chest/outputs/minuteVolume

    משוב לתשובה נכונה

    15×500=750015 \times 500 = 7500⁠ מיליליטרים, כלומר 7.5 L בדקה. זה הנפח הדקתי.

    רמז

    קצב כפול עומק, ואז המירו מיליליטרים לליטרים: ליטר הוא 1000 mL.

    פתרון מלא

    1. הנתונים: 15 נשימות לדקה, 500 mL בכל נשימה.
    2. נפח דקתי = קצב × עומק = 15×500=750015 \times 500 = 7500⁠ מיליליטרים בדקה.
    3. בליטרים: 7500÷1000=7.57500 \div 1000 = 7.5⁠.

    התשובה: 7.5 L בדקה.

  3. שלב 3 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    החלל המת

    תרגול · חשבו

    השאלה

    נשימה במנוחה: 12 נשימות לדקה של 500 mL. כ־150 mL מכל נשימה רק ממלאים את דרכי האוויר. כמה ליטרים אוויר מגיעים לנאדיות בדקה?

    התשובה הנכונה

    4.2 ± 0.1

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    קצב הנשימה
    12 נשימות לדקהקבוע
    עומק הנשימה
    500 mLקבוע
    גובה
    0 mקבוע
    התקרבות לנאדית
    בית החזה
    מתקבלת בטווח
    ± 0.1
    מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
    Air reaching the air sacs a minute, L/min/nodes/chest/outputs/alveolarVolume

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 6 ± 0.1

      טעות נפוצה: Counts all of each breath as reaching the air sacs, forgetting the air that only refills the airways (the dead space).

      משוב מהקטלוג

      לא כל האוויר שנושמים מגיע לנאדיות. כ־150 mL מכל נשימה רק ממלאים מחדש את קנה הנשימה והסימפונות, ויוצאים בנשיפה בלי לפגוש דם. לכן האוויר שמגיע לנאדיות בדקה הוא הקצב כפול העומק פחות 150 mL, ולא סתם קצב כפול עומק. בנשימה שטוחה ומהירה החלק הזה הולך לאיבוד שוב ושוב.

    משוב לתשובה נכונה

    12×(500−150)=420012 \times (500 - 150) = 4200⁠ מיליליטרים, כלומר 4.2 L בדקה, מתוך 6 L שנושמים.

    רמז

    מכל נשימה הורידו קודם את החלק שנשאר בדרכי האוויר.

    פתרון מלא

    1. מכל נשימה מגיעים לנאדיות 500−150=350500 - 150 = 350⁠ מיליליטרים.
    2. בדקה: 12×350=420012 \times 350 = 4200⁠ מיליליטרים.
    3. בליטרים: 4.2 L בדקה.

    אם עניתם 6 L, חישבתם את כל האוויר שנושמים, 12×50012 \times 500⁠, ושכחתם את החלל המת.

  4. שלב 4 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    התנשפות

    תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

    השאלה

    עכשיו מתנשפים: 40 נשימות שטוחות לדקה, של 250 mL כל אחת. נושמים 10 L בדקה במקום 6 L. מה יקרה לאוויר שמגיע לנאדיות?

    התשובה הנכונה

    • נכונה הוא לא יגדל: יגיע אפילו קצת פחות מ־4.2 L

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    קצב הנשימה
    12 נשימות לדקהקבוע
    עומק הנשימה
    500 mLקבוע
    גובה
    0 mקבוע
    התקרבות לנאדית
    בית החזה

    האפשרויות

    • נכונה הוא לא יגדל: יגיע אפילו קצת פחות מ־4.2 L

    • שגויה הוא יגדל, כמו האוויר שנושמים

      טעות נפוצה: Counts all of each breath as reaching the air sacs, forgetting the air that only refills the airways (the dead space).

      משוב מהקטלוג

      לא כל האוויר שנושמים מגיע לנאדיות. כ־150 mL מכל נשימה רק ממלאים מחדש את קנה הנשימה והסימפונות, ויוצאים בנשיפה בלי לפגוש דם. לכן האוויר שמגיע לנאדיות בדקה הוא הקצב כפול העומק פחות 150 mL, ולא סתם קצב כפול עומק. בנשימה שטוחה ומהירה החלק הזה הולך לאיבוד שוב ושוב.

    אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

    קצב הנשימה
    40 נשימות לדקהקבוע
    עומק הנשימה
    250 mLקבוע

    ואז הסצנה מראה: 4 · Air reaching the air sacs a minute, L/min/nodes/chest/outputs/alveolarVolume

    ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.

    משוב לתשובה נכונה

    4.0 L בדקה. מכל נשימה של 250 mL רק 100 mL מגיעים לנאדיות; השאר רק נע הלוך ושוב בקנה הנשימה.

    פתרון מלא

    1. מכל נשימה מגיעים לנאדיות 250−150=100250 - 150 = 100⁠ מיליליטרים.
    2. בדקה: 40×100=400040 \times 100 = 4000⁠ מיליליטרים, כלומר 4.0 L.
    3. במנוחה הגיעו 4.2 L.

    אם ניבאתם שהאוויר בנאדיות יגדל, ספרתם את כל האוויר שנושמים. בנשימות שטוחות החלל המת אוכל חלק גדול מכל נשימה.

  5. שלב 5 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    עמוק יותר, לא מהר יותר

    תרגול · הגיעו למטרה

    השאלה

    קצב הנשימה קבוע על 12 נשימות לדקה. שנו את עומק הנשימה עד שמגיעים לנאדיות 6 L אוויר בדקה, ולחצו על בדיקה.

    המטרה

    • 6 L/min ± 0.05 L/min

      בתחילת השלב: 4.2 L/min

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    קצב הנשימה
    12 נשימות לדקהקבוע
    עומק הנשימה
    500 mL
    גובה
    0 mקבוע
    התקרבות לנאדית
    בית החזה
    נקרא מהסצנה בנקודה
    Air reaching the air sacs a minute, L/min/nodes/chest/outputs/alveolarVolume

    הגדרה אחת שמגיעה למטרה

    עומק הנשימה
    650 mL

    משוב לתשובה נכונה

    650 mL: 12×(650−150)=600012 \times (650 - 150) = 6000⁠. העמקת הנשימה מוסיפה את כל התוספת לנאדיות, כי החלל המת נשאר אותו חלל.

    משוב לתשובה שגויה

    עוד לא. חשבו כמה צריכה להביא כל נשימה, והוסיפו 150 mL.

    רמז

    כל נשימה צריכה להביא לנאדיות 6000÷126000 \div 12⁠ מיליליטרים, ועוד החלק שנשאר בדרכי האוויר.

    פתרון מלא

    1. רוצים 6000 mL בדקה ב־12 נשימות: 6000÷12=5006000 \div 12 = 500⁠ מיליליטרים לנאדיות בכל נשימה.
    2. מוסיפים את החלל המת: 500+150=650500 + 150 = 650⁠.
    3. קבעו את עומק הנשימה על 650 mL.

    אם קבעתם 500 mL, שכחתם שכ־150 mL מכל נשימה לא מגיעים לנאדיות.

  6. שלב 6 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    בתוך הנאדית

    תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

    השאלה

    במנוחה הדם שיוצא מהנאדיות טעון בחמצן ב־98% בערך. מה יקרה לטעינה הזאת אם תנשמו פי שניים מהר, 24 נשימות לדקה, בלי לזוז?

    התשובה הנכונה

    • נכונה היא כמעט לא תשתנה

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    קצב הנשימה
    12 נשימות לדקה
    עומק הנשימה
    500 mLקבוע
    גובה
    0 mקבוע
    התקרבות לנאדית
    נאדית

    האפשרויות

    • נכונה היא כמעט לא תשתנה

    • שגויה הדם ייטען בהרבה יותר חמצן

      טעות נפוצה: Thinks breathing faster or deeper at rest loads the blood with much more oxygen.

      משוב מהקטלוג

      במנוחה, בגובה פני הים, הדם שיוצא מהריאות כבר טעון בחמצן בכ־97%: ההמוגלובין כמעט מלא. נשימה מהירה יותר כמעט לא יכולה להוסיף. מה שהיא כן משנה הוא הפחמן הדו־חמצני: היא שוטפת אותו מהנאדיות, והוא יורד הרבה מתחת לרגיל.

    • שגויה היא תרד, כי אין זמן להחליף גזים

      משוב

      הדם עדיין נטען בתוך רבע מהנים בערך, גם בקצב הזה. נשימה מהירה לא מקצרת את הזמן שהדם עובר בנאדית.

    אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

    קצב הנשימה
    24 נשימות לדקה

    ואז הסצנה מראה: 0.9881 · Share of haemoglobin loaded with oxygen in blood leaving the air sacs, 0..1/nodes/chest/outputs/saturation

    ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.

    משוב לתשובה נכונה

    היא עולה מ־0.977 ל־0.988 בלבד: ההמוגלובין כבר היה כמעט מלא. מה שכן משתנה הוא הפחמן הדו־חמצני בנאדיות, שיורד בערך לחצי.

    פתרון מלא

    1. במנוחה ההמוגלובין שיוצא מהנאדיות כמעט מלא, כ־98%.
    2. אי אפשר למלא יותר מ־100%, ולכן נשימה מהירה יכולה להוסיף רק מעט.
    3. היא כן שוטפת את הפחמן הדו־חמצני מהנאדיות.

    אם ניבאתם הרבה יותר חמצן, חשבתם שהדם מוגבל בכמות האוויר. במנוחה הוא מוגבל בכמות ההמוגלובין.

  7. שלב 7 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    אוויר דליל

    תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

    השאלה

    נושמים בדיוק כמו במנוחה, אבל בלה פס, בגובה 3640 m, שם לחץ האוויר הוא כשני שלישים מבגובה פני הים. כמה טעון בחמצן יהיה הדם שיוצא מהנאדיות?

    התשובה הנכונה

    • נכונה פחות מ־90%

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    קצב הנשימה
    12 נשימות לדקהקבוע
    עומק הנשימה
    500 mLקבוע
    גובה
    0 m
    התקרבות לנאדית
    נאדית

    האפשרויות

    • נכונה פחות מ־90%

    • שגויה עדיין כ־98%, כי נושמים אותו אוויר

      משוב

      באוויר יש אותו אחוז חמצן, אבל הוא דליל יותר: בכל נשימה נכנסות פחות מולקולות חמצן, והלחץ שדוחף אותו אל הדם קטן.

    אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

    גובה
    3640 m

    ואז הסצנה מראה: 0.7713 · Share of haemoglobin loaded with oxygen in blood leaving the air sacs, 0..1/nodes/chest/outputs/saturation

    ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.

    משוב לתשובה נכונה

    כ־77%. הלחץ של החמצן בנאדיות יורד מכ־100 mmHg לכ־45 mmHg, ושם עקומת הטעינה של ההמוגלובין כבר יורדת בתלילות. תושבי הגובה מפצים בהרבה יותר תאי דם אדומים.

    פתרון מלא

    1. אחוז החמצן באוויר זהה, אבל לחץ האוויר כשני שלישים, ולכן גם לחץ החמצן.
    2. בנאדיות, אחרי שהאוויר מתערבב עם האוויר שנשאר בהן, לחץ החמצן יורד לכ־45 mmHg.
    3. בלחץ כזה ההמוגלובין נטען רק בכשלושה רבעים.

    לכן בגובה נושמים מהר ועמוק יותר, והגוף מייצר יותר תאי דם אדומים.

שיעור 3 מתוך 5 · כ־25 דקות

הלב ומחזור הדם

שתי לולאות ולב אחד: לאן כל צד של הלב שולח את הדם, עורקים וורידים, תפוקת הלב כקצב כפול נפח פעימה, ומה משתנה כשהלב מאיץ.

לפתוח את השיעור

7 השלבים והתשובות שלהם
  1. שלב 1 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    שתי לולאות

    תרגול · בחרו

    השאלה

    הצגת שתי הלולאות עומדת על פועל. לאן שולח חדר ימין את הדם שלו?

    התשובה הנכונה

    • נכונה אל הריאות, ומשם הוא חוזר לצד שמאל של הלב

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    קצב הלב
    70 פעימות לדקה
    לב
    מבוגר טיפוסי
    הצגת שתי הלולאות
    פועל

    האפשרויות

    מוצגות בסדר אקראי.

    • נכונה אל הריאות, ומשם הוא חוזר לצד שמאל של הלב

    • שגויה אל כל הגוף, ומשם הוא חוזר לצד שמאל של הלב

      טעות נפוצה: Thinks blood goes round the body in a single loop, passing through the heart once per round.

      משוב מהקטלוג

      לאדם יש שתי לולאות. צד ימין של הלב שולח דם דל בחמצן אל הריאות, והוא חוזר משם עשיר בחמצן אל צד שמאל, ששולח אותו אל כל הגוף. משם הדם חוזר לצד ימין. כך בכל סיבוב שלם הדם עובר דרך הלב פעמיים, ושני הצדדים מזרימים בכל דקה אותה כמות דם.

    • שגויה ישר אל חדר שמאל, דרך חור במחיצה

      משוב

      אצל מבוגר המחיצה בין שני החדרים סגורה. הדם עובר מצד לצד רק דרך הריאות.

    משוב לתשובה נכונה

    נכון. צד ימין מזרים את הלולאה הקטנה, דרך הריאות; צד שמאל מזרים את הלולאה הגדולה, דרך כל הגוף. בכל סיבוב שלם הדם עובר בלב פעמיים.

    רמז

    עקבו אחרי הדם הכהה שיוצא מחדר ימין.

    פתרון מלא

    1. דם דל בחמצן חוזר מהגוף אל עלייה ימין, ויורד לחדר ימין.
    2. חדר ימין דוחף אותו בעורק הריאה אל הריאות, שם הוא נטען בחמצן.
    3. ורידי הריאה מחזירים אותו לעלייה שמאל, ומשם חדר שמאל שולח אותו לכל הגוף.

    אם בחרתם בגוף, תיארתם מחזור של לולאה אחת, כמו אצל דגים.

  2. שלב 2 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    עורקים וורידים

    תרגול · בחרו

    השאלה

    עורק הריאה יוצא מחדר ימין אל הריאות. איזה דם זורם בו?

    התשובה הנכונה

    • נכונה דם דל בחמצן, אדום כהה

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    קצב הלב
    70 פעימות לדקה
    לב
    מבוגר טיפוסי
    הצגת שתי הלולאות
    פועל

    האפשרויות

    מוצגות בסדר אקראי.

    • נכונה דם דל בחמצן, אדום כהה

    • שגויה דם עשיר בחמצן, כי הוא עורק

      טעות נפוצה: Thinks every artery carries oxygen-rich blood and every vein oxygen-poor blood.

      משוב מהקטלוג

      עורק ווריד מוגדרים לפי הכיוון, לא לפי החמצן: עורקים יוצאים מהלב, ורידים חוזרים אליו. בעורק הריאה זורם דם דל בחמצן מחדר ימין אל הריאות, ובורידי הריאה זורם דם עשיר בחמצן מהריאות אל עלייה שמאל.

    • שגויה דם כחול, בלי חמצן בכלל

      טעות נפוצה: Thinks blood without oxygen is blue, as the veins under the skin look.

      משוב מהקטלוג

      הדם תמיד אדום: אדום בוהק כשההמוגלובין שבו טעון בחמצן, ואדום כהה, כמעט בורדו, כשהוא מסר חלק מהחמצן. גם בוורידים הדם עדיין טעון בחמצן בכשלושה רבעים. הוורידים נראים כחולים כי העור מחזיר אור כחול יותר מאור אדום מעומק כזה.

    משוב לתשובה נכונה

    נכון. הדם בחדר ימין חזר זה עתה מהגוף, ועורק הריאה לוקח אותו להיטען. זה העורק היחיד אצל מבוגר שזורם בו דם דל בחמצן.

    רמז

    עורק נקרא כך כי הוא יוצא מהלב. מאיפה הגיע הדם שבחדר ימין?

    פתרון מלא

    1. עורקים יוצאים מהלב; ורידים חוזרים אליו.
    2. לחדר ימין מגיע דם שחזר מהגוף, אחרי שמסר חלק מהחמצן לרקמות.
    3. עורק הריאה לוקח את הדם הזה אל הריאות, ולכן הוא דל בחמצן.

    הוא עדיין אדום, כהה יותר, ועדיין טעון בכשלושה רבעים: דם אף פעם לא כחול.

  3. שלב 3 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    ליטרים בדקה

    תרגול · חשבו

    השאלה

    לב של מבוגר טיפוסי פועם 70 פעמים בדקה, וחדר שמאל דוחף בכל פעימה כ־70 mL. כמה ליטרים דם הוא מזרים בדקה?

    התשובה הנכונה

    4.884 ± 3%

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    קצב הלב
    70 פעימות לדקהקבוע
    לב
    מבוגר טיפוסיקבוע
    הצגת שתי הלולאות
    כבוי
    מתקבלת בטווח
    ± 3%
    מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
    Blood each side pumps a minute, L/min/nodes/heart/outputs/cardiacOutput

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    משוב לתשובה נכונה

    70×70=490070 \times 70 = 4900⁠ מיליליטרים, כלומר כ־4.9 L בדקה: כמעט כל הדם בגוף, כחמישה ליטרים, עובר בלב בכל דקה.

    רמז

    תפוקת הלב היא קצב הלב כפול נפח הפעימה. המירו מיליליטרים לליטרים.

    פתרון מלא

    1. הנתונים: 70 פעימות בדקה, כ־70 mL בפעימה.
    2. תפוקת הלב = קצב × נפח פעימה = 70×70=490070 \times 70 = 4900⁠ מיליליטרים בדקה.
    3. בליטרים: כ־4.9 L בדקה.

    אם עניתם 70, נתתם רק את קצב הלב. הדם שהלב מזרים תלוי גם בכמה הוא דוחף בכל פעימה.

  4. שלב 4 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    סיבוב אחד

    תרגול · חשבו

    השאלה

    בגוף יש כ־5 L דם, והלב מזרים כ־4.9 L בדקה. כמה שניות לוקח לכל הדם לעבור בלב פעם אחת?

    התשובה הנכונה

    61.43 s ± 5%

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    קצב הלב
    70 פעימות לדקהקבוע
    לב
    מבוגר טיפוסיקבוע
    הצגת שתי הלולאות
    פועל
    מתקבלת בטווח
    ± 5%
    מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
    Time for all 5 L of blood to pass through the heart once/nodes/heart/outputs/lapTime

    כל יחידה של אותו גודל מתקבלת; התשובה מומרת לפני הבדיקה.

    משוב לתשובה נכונה

    כ־61 s: בערך דקה. במאמץ מרבי, כשהלב מזרים 17 L בדקה, הסיבוב לוקח פחות מעשרים שניות.

    רמז

    חלקו את כמות הדם בקצב הזרימה, וקבלו דקות. אחר כך המירו לשניות.

    פתרון מלא

    1. זמן = כמות ÷ קצב זרימה: 5÷4.88≈1.025 \div 4.88 \approx 1.02⁠ דקות.
    2. בשניות: 1.02×60≈611.02 \times 60 \approx 61⁠.
    3. התשובה: כ־61 s.

    אם יצא לכם כ־1 s, נתתם דקות במקום שניות.

  5. שלב 5 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    הלב של ספורטאי

    תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

    השאלה

    לב של ספורטאי סבולת מזרים במנוחה כמעט אותם 5 L בדקה, אבל ב־50 פעימות בלבד. מה יראה הלוח על נפח הפעימה שלו?

    התשובה הנכונה

    • נכונה גדול יותר: כ־100 mL בפעימה

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    קצב הלב
    70 פעימות לדקהקבוע
    לב
    מבוגר טיפוסיקבוע
    הצגת שתי הלולאות
    כבוי

    האפשרויות

    • נכונה גדול יותר: כ־100 mL בפעימה

    • שגויה אותו נפח, כ־70 mL

      טעות נפוצה: Takes the blood a heart pumps to depend on the heart rate alone, forgetting how much each beat pushes out.

      משוב מהקטלוג

      הדם שהלב מזרים בדקה, תפוקת הלב, הוא קצב הלב כפול נפח הפעימה, הדם שכל חדר דוחף החוצה בכל פעימה. לב של ספורטאי סבולת דוחף כ־100 mL בפעימה במקום כ־70 mL, ולכן הוא מזרים את אותם חמישה ליטרים לדקה ב־50 פעימות בלבד.

    • שגויה קטן יותר, כי הלב נח

      טעות נפוצה: Takes the blood a heart pumps to depend on the heart rate alone, forgetting how much each beat pushes out.

      משוב מהקטלוג

      הדם שהלב מזרים בדקה, תפוקת הלב, הוא קצב הלב כפול נפח הפעימה, הדם שכל חדר דוחף החוצה בכל פעימה. לב של ספורטאי סבולת דוחף כ־100 mL בפעימה במקום כ־70 mL, ולכן הוא מזרים את אותם חמישה ליטרים לדקה ב־50 פעימות בלבד.

    אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

    קצב הלב
    50 פעימות לדקהקבוע
    לב
    ספורטאי סבולתקבוע

    ואז הסצנה מראה: 99.99 · Blood each ventricle pushes out a beat, mL/nodes/heart/outputs/strokeVolume

    ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.

    משוב לתשובה נכונה

    כ־100 mL: 50×100=500050 \times 100 = 5000⁠. אימון סבולת מגדיל את חדר שמאל, ולכן כל פעימה דוחפת יותר דם והלב יכול לפעום לאט.

    פתרון מלא

    1. תפוקת הלב = קצב × נפח פעימה.
    2. אותה תפוקה, 5000 mL בדקה, בקצב של 50: נפח הפעימה 5000÷50=1005000 \div 50 = 100⁠ מיליליטרים.
    3. זה יותר מה־70 mL של לב טיפוסי.

    אם ניבאתם שהנפח לא ישתנה, חשבתם שהתפוקה תלויה רק בקצב. אז פחות פעימות היו מזרימות פחות דם.

  6. שלב 6 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    במאמץ

    תרגול · הגיעו למטרה

    השאלה

    לב קבוע על מבוגר טיפוסי. במנוחה הוא מזרים כ־5 L בדקה. שנו את קצב הלב עד שהוא מזרים 10 L בדקה, ולחצו על בדיקה.

    המטרה

    • 10 L/min ± 0.2 L/min

      בתחילת השלב: 4.884 L/min

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    קצב הלב
    70 פעימות לדקה
    לב
    מבוגר טיפוסיקבוע
    הצגת שתי הלולאות
    כבוי
    נקרא מהסצנה בנקודה
    Blood each side pumps a minute, L/min/nodes/heart/outputs/cardiacOutput

    הגדרה אחת שמגיעה למטרה

    קצב הלב
    118 פעימות לדקה

    משוב לתשובה נכונה

    בערך 120 פעימות לדקה, ולא 140. במאמץ הלב גם נמלא יותר וגם מתרוקן טוב יותר, ונפח הפעימה עולה לכ־84 mL.

    משוב לתשובה שגויה

    עוד לא. קראו בתחתית התרשים את התפוקה, ושנו את הקצב.

    רמז

    במאמץ גם נפח הפעימה גדל, ולכן לא צריך להכפיל את הקצב.

    פתרון מלא

    1. במנוחה: 70 פעימות × כ־70 mL = כ־4.9 L בדקה.
    2. אם נפח הפעימה היה קבוע, היה צריך פי שניים בקצב, 140.
    3. אבל במאמץ נפח הפעימה גדל, ולכן כבר ב־120 פעימות: 120×84≈10 000120 \times 84 \approx 10\,000⁠ מיליליטרים, כלומר 10 L.

    הגוף מגדיל את התפוקה בשתי דרכים יחד: מהר יותר, וחזק יותר.

  7. שלב 7 מתוך 7

    לפתוח את השלב

    זמן להתמלא

    תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

    השאלה

    במנוחה החדרים רפויים, ומתמלאים, כשני שלישים מכל פעימה. מה יקרה לחלק הזה ב־180 פעימות לדקה?

    התשובה הנכונה

    • נכונה הוא יירד אל מתחת לחצי מהפעימה

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    קצב הלב
    70 פעימות לדקה
    לב
    מבוגר טיפוסיקבוע
    הצגת שתי הלולאות
    כבוי

    האפשרויות

    • נכונה הוא יירד אל מתחת לחצי מהפעימה

    • שגויה הוא יישאר שני שלישים: הכול פשוט מהיר יותר

      משוב

      הכיווץ עצמו מתקצר רק מעט כשהלב מאיץ, אז את רוב הזמן שנחסך לוקחים מההרפיה.

    אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

    קצב הלב
    180 פעימות לדקה

    ואז הסצנה מראה: 0.4284 · Share of each beat the ventricles spend relaxed, 0..1/nodes/heart/outputs/relaxedShare

    ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.

    משוב לתשובה נכונה

    הוא יורד ל־0.43 מהפעימה. הכיווץ מתקצר מעט, וההרפיה מתקצרת הרבה. זו הסיבה שלקצב הלב יש תקרה: מעליה החדרים לא מספיקים להתמלא.

    פתרון מלא

    1. ב־70 פעימות פעימה נמשכת 60÷70≈0.8660 \div 70 \approx 0.86⁠ שניות, וב־180 רק 60÷180≈0.3360 \div 180 \approx 0.33⁠ שניות.
    2. הכיווץ מתקצר רק מעט, ולכן רוב הקיצור יוצא מההרפיה.
    3. החלק הרפוי יורד מכשני שלישים לפחות מחצי.

    כשאין זמן להתמלא, נפח הפעימה מפסיק לגדול.

שיעור 4 מתוך 5 · כ־20 דקות

המערכות עובדות יחד

שרשרת אחת מהאוויר אל השריר: איך הדם מנותב מחדש במאמץ, למה המוח מקבל תמיד אותה כמות, מה משתנה אחרי ארוחה, ואילו מערכות מגבירות את העבודה כשרצים.

לפתוח את השיעור

6 השלבים והתשובות שלהם
  1. שלב 1 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    שרשרת אחת

    תרגול · בחרו

    השאלה

    הריאות מכניסות חמצן לגוף, אבל השרירים ברגליים רחוקים מהן. איזו מערכת מביאה את החמצן אל השרירים? הדליקו אותה בסצנה.

    התשובה הנכונה

    • נכונה מחזור הדם

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הדליקו מערכת
    הכול
    מאמץ גופני
    0 %
    הזמן מאז האוכל
    360 דקות
    קילוף השכבות
    איברים

    האפשרויות

    מוצגות בסדר אקראי.

    • נכונה מחזור הדם

    • שגויה מערכת הנשימה

      משוב

      מערכת הנשימה מביאה את האוויר עד הנאדיות בלבד. משם החמצן עובר אל הדם, והדם נושא אותו.

    • שגויה מערכת העצבים

      משוב

      העצבים נושאים אותות, לא חומרים. הם כן מאיצים את הלב ואת הנשימה כשמתחילים לזוז.

    משוב לתשובה נכונה

    מחזור הדם. הדם נטען בחמצן בנאדיות, הלב דוחף אותו בעורקים, והוא פורק את החמצן בנימים שבתוך השריר. כל מערכת עושה חלק אחד מהעבודה.

    רמז

    איזו מערכת מגיעה לכל איבר בגוף?

    פתרון מלא

    1. מערכת הנשימה מביאה אוויר אל הנאדיות.
    2. החמצן עובר בדיפוזיה אל הדם שבנימים, ונקשר להמוגלובין.
    3. מחזור הדם נושא את הדם הזה אל השרירים ומחזיר משם פחמן דו־חמצני.

    הנשימה והדם עובדים בשרשרת: בלי אחת מהן החמצן לא מגיע.

  2. שלב 2 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    הדם הולך לאן שצריך

    תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

    השאלה

    במנוחה המוח מקבל כ־0.75 L דם בדקה. מה יקרה לזה כשמאמץ גופני יעלה ל־50% והלב יזרים פי שניים וחצי?

    התשובה הנכונה

    • נכונה הוא יישאר כמעט אותו דבר

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הדליקו מערכת
    מחזור הדם
    מאמץ גופני
    0 %
    הזמן מאז האוכל
    360 דקותקבוע
    קילוף השכבות
    איברים

    האפשרויות

    • נכונה הוא יישאר כמעט אותו דבר

    • שגויה הוא יגדל פי שניים וחצי, כמו כל הדם

      טעות נפוצה: Thinks that in exercise every organ gets more blood, in proportion to the heart's output.

      משוב מהקטלוג

      במאמץ הלב מזרים יותר, אבל הדם גם מנותב מחדש. כלי הדם שבשרירים העובדים נפתחים, ואלה שבמעיים ובכליות מצטמצמים, כך שהם מקבלים פחות מבמנוחה. המוח מקבל כמעט אותה כמות כל הזמן, כשלושה רבעים של ליטר לדקה, בין אם ישנים ובין אם רצים.

    • שגויה הוא ירד מאוד, כדי לתת לשרירים

      משוב

      המעיים והכליות אכן מוותרים על דם, אבל המוח מוגן: כלי הדם שלו שומרים על זרימה כמעט קבועה.

    אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

    מאמץ גופני
    50 %

    ואז הסצנה מראה: 0.85 · Blood to the brain, L/min/nodes/person/outputs/brainFlow

    ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.

    משוב לתשובה נכונה

    0.85 L בדקה, עלייה קטנה. רוב התוספת הולכת לשרירים, שמקבלים עכשיו יותר מחצי מהדם.

    פתרון מלא

    1. במאמץ התפוקה של הלב עולה מכ־5 L לכ־12.5 L בדקה.
    2. כלי הדם בשרירים העובדים נפתחים, ובמעיים ובכליות מצטמצמים.
    3. המוח שומר לעצמו זרימה כמעט קבועה, כ־0.75–0.85 L בדקה.

    אם ניבאתם שכל איבר יקבל יותר, חשבתם שהדם מתחלק תמיד באותם יחסים. הוא מנותב לפי הצורך.

  3. שלב 3 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    החלק של השרירים

    תרגול · חשבו

    השאלה

    במאמץ גופני של 50% הלב מזרים כ־12.5 L בדקה, והשרירים מקבלים מזה כ־7.2 L. איזה אחוז מהדם מקבלים השרירים?

    התשובה הנכונה

    57.73 ± 1.5

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הדליקו מערכת
    שרירים
    מאמץ גופני
    50 %קבוע
    הזמן מאז האוכל
    360 דקותקבוע
    קילוף השכבות
    שרירים
    מתקבלת בטווח
    ± 1.5
    מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
    Share of the blood going to the muscles, 0..1/nodes/person/outputs/muscleShare

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 20 ± 1.5

      טעות נפוצה: Thinks that in exercise every organ gets more blood, in proportion to the heart's output.

      משוב מהקטלוג

      במאמץ הלב מזרים יותר, אבל הדם גם מנותב מחדש. כלי הדם שבשרירים העובדים נפתחים, ואלה שבמעיים ובכליות מצטמצמים, כך שהם מקבלים פחות מבמנוחה. המוח מקבל כמעט אותה כמות כל הזמן, כשלושה רבעים של ליטר לדקה, בין אם ישנים ובין אם רצים.

    משוב לתשובה נכונה

    7.212.5×100≈58\dfrac{7.2}{12.5} \times 100 \approx 58⁠, כלומר כ־58%. במנוחה השרירים מקבלים רק כ־20%.

    רמז

    חלק כפול 100: 7.212.5×100\dfrac{7.2}{12.5} \times 100⁠.

    פתרון מלא

    1. החלק: 7.2 L בדקה לשרירים; השלם: 12.5 L בדקה מהלב.
    2. אחוז = חלק ÷ שלם × 100 = 7.2÷12.5×100≈587.2 \div 12.5 \times 100 \approx 58⁠.
    3. התשובה: כ־58%.

    אם עניתם 20%, נתתם את החלק של השרירים במנוחה, כאילו הדם מתחלק תמיד באותם יחסים.

  4. שלב 4 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    חצי מהדם

    תרגול · הגיעו למטרה

    השאלה

    שנו את מאמץ גופני עד שהשרירים מקבלים חצי מכל הדם שהלב מזרים, ולחצו על בדיקה.

    המטרה

    • 0.5 ± 0.02

      בתחילת השלב: 0.1987

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הדליקו מערכת
    שרירים
    מאמץ גופני
    0 %
    הזמן מאז האוכל
    360 דקותקבוע
    קילוף השכבות
    שרירים
    נקרא מהסצנה בנקודה
    Share of the blood going to the muscles, 0..1/nodes/person/outputs/muscleShare

    הגדרה אחת שמגיעה למטרה

    הדליקו מערכת
    הכול
    מאמץ גופני
    34 %

    משוב לתשובה נכונה

    בערך ב־37% מאמץ, הליכה מהירה מאוד. הלב מזרים אז כ־10.5 L בדקה, וכ־5.3 L מהם הולכים לשרירים.

    משוב לתשובה שגויה

    עוד לא. אם השרירים מקבלים פחות מחצי, העלו את המאמץ; אם יותר, הורידו.

    רמז

    בתרשים, הפס של השרירים צריך להיות חצי מאורך הפס כולו.

    פתרון מלא

    1. במנוחה השרירים מקבלים כ־20% מהדם.
    2. ככל שהמאמץ עולה, הלב מזרים יותר והשרירים לוקחים חלק גדל מהדם.
    3. החלק שלהם עובר את החצי בערך ב־37% מאמץ.

    במאמץ מרבי הם מקבלים יותר מ־80%.

  5. שלב 5 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    אחרי ארוחה

    תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

    השאלה

    יושבים במנוחה. מה יקרה לדם שזורם אל המעיים ואל הכבד חצי שעה אחרי ארוחה?

    התשובה הנכונה

    • נכונה הוא יגדל

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הדליקו מערכת
    עיכול
    מאמץ גופני
    0 %קבוע
    הזמן מאז האוכל
    360 דקות
    קילוף השכבות
    איברים

    האפשרויות

    • נכונה הוא יגדל

    • שגויה הוא לא ישתנה: המעיים עובדים בכל מקרה

      משוב

      המעי שעובד צריך יותר דם, כדי לספק אנרגיה לשרירים ולבלוטות שלו וכדי לקחת את מה שנספג.

    • שגויה הוא יקטן, כי הארוחה ממלאת את המעי

      משוב

      ההפך: אחרי ארוחה כלי הדם של המעי נפתחים, והוא מקבל יותר.

    אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

    הזמן מאז האוכל
    30 דקות

    ואז הסצנה מראה: 2.137 · Blood to the gut and liver, L/min/nodes/person/outputs/gutFlow

    ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.

    משוב לתשובה נכונה

    מכ־1.3 L לכ־2.1 L בדקה, והלב מאיץ קצת כדי לספק אותם. העיכול, מחזור הדם והכבד עובדים יחד: הדם שיוצא מהמעי לוקח את הסוכר וחומצות האמינו ישר לכבד.

    פתרון מלא

    1. אחרי ארוחה שרירי המעי והבלוטות שלו עובדים קשה.
    2. כלי הדם שלו נפתחים, והזרימה אליו ואל הכבד עולה מכ־1.3 L לכ־2.1 L בדקה.
    3. הלב מעלה את התפוקה מעט, מכ־5.0 L לכ־5.8 L.

    זו גם הסיבה שקשה להתאמץ מיד אחרי ארוחה גדולה: המעי והשרירים מתחרים על אותו דם.

  6. שלב 6 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    הכול בבת אחת

    תרגול · בחרו

    השאלה

    במאמץ גופני של 75%, אילו מערכות עובדות יותר מבמנוחה? בחרו את כולן. הדליקו כל אחת בסצנה ובדקו בתרשים.

    התשובה הנכונה

    • נכונה מחזור הדם

    • נכונה נשימה

    • נכונה שרירים

    • נכונה עור

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הדליקו מערכת
    הכול
    מאמץ גופני
    75 %
    הזמן מאז האוכל
    360 דקות
    קילוף השכבות
    איברים

    האפשרויות

    מוצגות בסדר אקראי. יותר מאפשרות נכונה אחת: צריך לסמן את כולן.

    • נכונה מחזור הדם

    • נכונה נשימה

    • נכונה שרירים

    • נכונה עור

    • שגויה עיכול

      טעות נפוצה: Thinks that in exercise every organ gets more blood, in proportion to the heart's output.

      משוב מהקטלוג

      במאמץ הלב מזרים יותר, אבל הדם גם מנותב מחדש. כלי הדם שבשרירים העובדים נפתחים, ואלה שבמעיים ובכליות מצטמצמים, כך שהם מקבלים פחות מבמנוחה. המוח מקבל כמעט אותה כמות כל הזמן, כשלושה רבעים של ליטר לדקה, בין אם ישנים ובין אם רצים.

    • שגויה כליות

      טעות נפוצה: Thinks that in exercise every organ gets more blood, in proportion to the heart's output.

      משוב מהקטלוג

      במאמץ הלב מזרים יותר, אבל הדם גם מנותב מחדש. כלי הדם שבשרירים העובדים נפתחים, ואלה שבמעיים ובכליות מצטמצמים, כך שהם מקבלים פחות מבמנוחה. המוח מקבל כמעט אותה כמות כל הזמן, כשלושה רבעים של ליטר לדקה, בין אם ישנים ובין אם רצים.

    משוב לתשובה נכונה

    הלב, הנשימה, השרירים והעור. העור מקבל פי ארבעה דם כדי לפזר את החום שהשרירים מייצרים. העיכול והכליות מקבלים פחות, ויחזרו לעבוד אחרי המאמץ.

    רמז

    בדקו בתרשים לאיזה איבר הדם גדל ולאיזה קטן.

    פתרון מלא

    1. מחזור הדם: התפוקה עולה מכ־5 L לכ־16 L בדקה.
    2. נשימה: מכ־6 L לכ־60 L אוויר בדקה.
    3. שרירים: הם מייצרים את התנועה, ומקבלים כ־70% מהדם.
    4. עור: הזרימה אליו עולה מכ־0.4 L לכ־1.7 L בדקה, כדי לפזר חום.
    5. המעי והכליות מקבלים פחות דם.

    אם בחרתם בעיכול או בכליות, חשבתם שכל איבר מקבל יותר דם במאמץ.

שיעור 5 מתוך 5 · כ־25 דקות

שרירים ומנופים

שרירים רק מושכים, ולכן הם עובדים בזוגות; הביצפס מושך פי שמונה מהמשקל כי הגיד שלו קרוב למרפק; ובתוך השריר, חוטי אקטין ומיוזין מחליקים זה על פני זה ומושכים הכי חזק באמצע.

לפתוח את השיעור

6 השלבים והתשובות שלהם
  1. שלב 1 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    שרירים רק מושכים

    תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

    השאלה

    כשהיד מחזיקה משקולת, השריר הדו־ראשי זוהר: הוא מושך את האמה למעלה. נבאו: איזה שריר יעבוד כשמשימה תעבור לדחיפת כבל למטה?

    התשובה הנכונה

    • נכונה השריר התלת־ראשי, שמאחורי הזרוע, מושך

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    עומס
    5 kg
    זווית המרפק
    90 °
    משימה
    החזקת משקולת
    התקרבות לתוך השריר
    זרועקבוע

    האפשרויות

    • נכונה השריר התלת־ראשי, שמאחורי הזרוע, מושך

    • שגויה השריר הדו־ראשי, שעכשיו דוחף את האמה למטה

      טעות נפוצה: Thinks a muscle can push as well as pull.

      משוב מהקטלוג

      שריר רק מושך: הוא יכול להתקצר, אבל לא להאריך את עצמו בכוח. כדי לדחוף משהו, הגוף משתמש בשריר שמושך מהצד השני של המפרק. לכן השרירים עובדים בזוגות מנוגדים: הדו־ראשי מכופף את המרפק, והתלת־ראשי מיישר אותו. כשאחד מושך, השני נרפה ונמתח.

    • שגויה אף שריר: הכבל מושך למעלה, והזרוע רק צריכה להירפות

      משוב

      אם הזרוע תירפה, הכבל ימשוך את היד למעלה. כדי להחזיק אותה, משהו צריך למשוך נגדו.

    אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

    משימה
    דחיפת כבל למטה

    ואז הסצנה מראה: 2 · 1 the biceps (and the other elbow benders) pull, 2 the triceps/nodes/arm/outputs/working

    ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.

    משוב לתשובה נכונה

    התלת־ראשי. הגיד שלו עוטף את זיז המרפק, מאחורי המפרק, וכשהוא מושך הוא מיישר את המרפק ודוחף את היד למטה. הדו־ראשי נרפה. שריר לא יכול לדחוף, ולכן כל מפרק צריך זוג שמושך לשני הכיוונים.

    פתרון מלא

    1. הכבל מושך את היד למעלה, כלומר מנסה לכופף את המרפק.
    2. כדי להחזיק, צריך כוח שמיישר את המרפק.
    3. הדו־ראשי, בחזית, יכול רק לכופף. רק התלת־ראשי, מאחור, מיישר.
    4. לכן הזוהר עובר אל התלת־ראשי.
  2. שלב 2 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    מנוף שמפסיד

    תרגול · חשבו

    השאלה

    היד מחזיקה 8 kg כשהמרפק בזווית ישרה. המשקולת 33 cm מהמרפק, הגיד 4.53 cm ממנו, והאמה עצמה מוסיפה מומנט של 2.35 N·m. בכמה כוח מושך השריר הדו־ראשי? (g=9.81g = 9.81⁠ m/s²)

    התשובה הנכונה

    623.3 N ± 3%

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    עומס
    8 kgקבוע
    זווית המרפק
    90 °קבוע
    משימה
    החזקת משקולתקבוע
    התקרבות לתוך השריר
    זרוע
    מתקבלת בטווח
    ± 3%
    מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
    The working muscle's pull along its tendon/nodes/arm/outputs/muscleForce

    כל יחידה של אותו גודל מתקבלת; התשובה מומרת לפני הבדיקה.

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 78.48 N ± 5%

      טעות נפוצה: Thinks a muscle holding a weight pulls with about the weight's own force.

      משוב מהקטלוג

      המשקל והשריר לא נמצאים באותו מרחק מהמרפק. מה שמתאזן הוא מומנטי הכוח, כוח כפול מרחק: המשקל תלוי 33 cm מהמרפק, והגיד מתחבר רק כ־4.5 cm ממנו. לכן השריר חייב למשוך בערך פי 33/4.533 / 4.5⁠, כפי שבעה ויותר, מהמשקל.

    משוב לתשובה נכונה

    כ־620 N, פי שמונה בערך ממשקל המשקולת, 78 N. כמו להרים שק של יותר מ־60 kg, רק כדי להחזיק 8 kg בלי לזוז. וגם המפרק עצמו נלחץ: עצם הזרוע דוחפת את האמה בהפרש, כ־530 N.

    רמז

    חשבו קודם את המומנט שהמשקולת יוצרת סביב המרפק, הוסיפו את של האמה, וחלקו במרחק של הגיד.

    פתרון מלא

    1. משקל המשקולת: 8×9.81=78.58 \times 9.81 = 78.5⁠ N.
    2. המומנט שלה: 78.5×0.33=25.978.5 \times 0.33 = 25.9⁠ N·m; עם האמה: 25.9+2.35=28.325.9 + 2.35 = 28.3⁠ N·m.
    3. המומנט של השריר שווה לזה: F×0.0453=28.3F \times 0.0453 = 28.3⁠.
    4. F=28.3/0.0453≈623F = 28.3 / 0.0453 \approx 623⁠ N.

    אם עניתם כ־7878⁠ N, נתתם את משקל המשקולת: שכחתם שהגיד קרוב למרפק פי שבעה מהיד.

  3. שלב 3 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    למה כל כך קרוב?

    תרגול · בחרו

    השאלה

    למה הגיד של השריר הדו־ראשי מתחבר כל כך קרוב למרפק, אף שבגלל זה השריר צריך למשוך פי שמונה מהמשקל?

    התשובה הנכונה

    • נכונה כל סנטימטר שהשריר מתקצר מזיז את היד כשבעה סנטימטרים: היד נעה רחוק ומהר

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    עומס
    8 kg
    זווית המרפק
    90 °
    משימה
    החזקת משקולת
    התקרבות לתוך השריר
    זרוע

    האפשרויות

    מוצגות בסדר אקראי.

    • נכונה כל סנטימטר שהשריר מתקצר מזיז את היד כשבעה סנטימטרים: היד נעה רחוק ומהר

    • שגויה כך השריר צריך למשוך פחות

      טעות נפוצה: Thinks a muscle holding a weight pulls with about the weight's own force.

      משוב מהקטלוג

      המשקל והשריר לא נמצאים באותו מרחק מהמרפק. מה שמתאזן הוא מומנטי הכוח, כוח כפול מרחק: המשקל תלוי 33 cm מהמרפק, והגיד מתחבר רק כ־4.5 cm ממנו. לכן השריר חייב למשוך בערך פי 33/4.533 / 4.5⁠, כפי שבעה ויותר, מהמשקל.

    • שגויה אין סיבה: זה פשוט תכנון גרוע של הגוף

      משוב

      יש מחיר, אבל יש גם רווח: שריר קצר ואיטי יחסית מניף את היד בקשת רחבה.

    • שגויה כדי שהמרפק יילחץ פחות

      משוב

      להפך: ככל שהשריר מושך חזק יותר, עצם הזרוע לוחצת חזק יותר על האמה.

    משוב לתשובה נכונה

    מנוף מחליף כוח בתנועה. שריר יכול להתקצר רק בכשליש מאורכו ולא מהר במיוחד; גיד קרוב למפרק הופך את הקיצור הקטן הזה לתנועה של היד שגדולה ומהירה פי שבעה, כדי לזרוק, להכות או להושיט יד. כך גם הזרוע נשארת דקה.

    פתרון מלא

    1. היחס בין המרחקים: 33/4.53≈7.333 / 4.53 \approx 7.3⁠.
    2. כוח: השריר מושך פי 7.37.3⁠ ויותר מהמשקל.
    3. תנועה: כשהשריר מתקצר ב־1 cm, היד זזה כ־7 cm, באותו זמן, ולכן גם מהר פי 77⁠.
    4. הגוף מעדיף טווח ומהירות על פני כוח: זה מנוף מסוג שלישי, כמו פינצטה.
  4. שלב 4 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    הגבול

    תרגול · הגיעו למטרה

    השאלה

    זווית המרפק נעולה על 90°, זווית ישרה. מצאו את העומס הכבד ביותר שהשריר הדו־ראשי עוד מסוגל להחזיק, ולחצו על בדיקה.

    המטרה

    • 0.975 ± 0.025

      בתחילת השלב: 0.6076

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    עומס
    10 kg
    זווית המרפק
    90 °קבוע
    משימה
    החזקת משקולתקבוע
    התקרבות לתוך השריר
    זרוע
    נקרא מהסצנה בנקודה
    The pull as a share of the strongest, over 1 when it cannot hold/nodes/arm/outputs/effort

    הגדרה אחת שמגיעה למטרה

    עומס
    16.5 kg

    משוב לתשובה נכונה

    16.5 kg. השריר מושך כאן כ־1,230 N, כמעט כל ה־1,260 N שהוא מסוגל להם בזווית הזאת. עוד חצי קילוגרם, והזרוע הייתה נכנעת. החץ של השריר ארוך פי שבעה וחצי מזה של המשקולת.

    משוב לתשובה שגויה

    עוד לא. אם הזרוע עדיין מחזיקה בנוחות, הוסיפו משקל; אם היא נכנעת, הורידו חצי קילוגרם.

    רמז

    העלו את העומס חצי קילוגרם בכל פעם, עד שהקו בצבע ענבר בתרשים עובר את הקו הכחול, ואז חזרו צעד אחד.

    פתרון מלא

    1. החזק ביותר שהשריר יכול למשוך בזווית ישרה: כ־1,260 N.
    2. מומנט מרבי: 1260×0.0453≈57.21260 \times 0.0453 \approx 57.2⁠ N·m.
    3. בלי האמה: 57.2−2.35=54.857.2 - 2.35 = 54.8⁠ N·m, ולכן משקל של עד 54.8/0.33≈16654.8 / 0.33 \approx 166⁠ N.
    4. 166/9.81≈16.9166 / 9.81 \approx 16.9⁠ kg; על המחוון, בצעדים של חצי קילוגרם, 16.5 kg.
  5. שלב 5 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    חוטים מחליקים

    תרגול · בחרו

    השאלה

    גררו את זווית המרפק מ־160°, כמעט ישר, עד 45° והסתכלו על הסרקומר. מה קורה כשהשריר הדו־ראשי מתקצר?

    התשובה הנכונה

    • נכונה חוטי האקטין והמיוזין מחליקים זה על פני זה, ודסקיות ה־Z מתקרבות

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    עומס
    5 kg
    זווית המרפק
    90 °
    משימה
    החזקת משקולת
    התקרבות לתוך השריר
    חוטי חלבון

    האפשרויות

    מוצגות בסדר אקראי.

    • נכונה חוטי האקטין והמיוזין מחליקים זה על פני זה, ודסקיות ה־Z מתקרבות

    • שגויה חוטי המיוזין והאקטין מתקצרים

      טעות נפוצה: Thinks a muscle shortens because its protein filaments themselves get shorter.

      משוב מהקטלוג

      החוטים לא משנים את אורכם. ראשי המיוזין גוררים את חוטי האקטין לכיוון אמצע הסרקומר, החוטים מחליקים זה על פני זה, ודסקיות ה־Z מתקרבות. כל סרקומר מתקצר מעט, ואלפי סרקומרים בשורה מקצרים את השריר כולו.

    • שגויה חלק מהסרקומרים נעלמים

      משוב

      מספר הסרקומרים בסיב קבוע; כל אחד מהם מתקצר מעט.

    • שגויה הסרקומר מתקפל כמו אקורדיון

      משוב

      החוטים נשארים ישרים ומקבילים. הם רק חופפים יותר.

    משוב לתשובה נכונה

    הם מחליקים. ראשי המיוזין נאחזים באקטין וגוררים אותו לכיוון האמצע, מחזור אחרי מחזור, כל אחד על חשבון מולקולת ATP. כל חוט שומר על אורכו; רק החפיפה גדלה. זו תאוריית החוטים המחליקים, משנת 19541954⁠.

    פתרון מלא

    1. הסתכלו על חוט מיוזין אחד: אורכו לא משתנה כשהמרפק מתכופף.
    2. גם חוטי האקטין לא משתנים.
    3. מה שמשתנה הוא המרחק בין דסקיות ה־Z: האקטין מחליק פנימה, והחפיפה גדלה.
    4. הסרקומר מתקצר בלי שאף חוט התקצר.
  6. שלב 6 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    הכי חזק באמצע

    תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

    השאלה

    בזווית ישרה, 90°, הביצפס מחזיק 16 kg בקושי. כשהזרוע מתיישרת, המשקולת תלויה קרוב יותר מתחת למרפק. נבאו מה יקרה כשזווית המרפק תעבור ל־160°, כמעט ישר.

    התשובה הנכונה

    • נכונה הזרוע תיכנע: השריר מתוח מדי כדי למשוך חזק מספיק

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    עומס
    16 kgקבוע
    זווית המרפק
    90 °
    משימה
    החזקת משקולתקבוע
    התקרבות לתוך השריר
    זרוע

    האפשרויות

    • נכונה הזרוע תיכנע: השריר מתוח מדי כדי למשוך חזק מספיק

    • שגויה יהיה קל יותר: למשקולת יש זרוע מנוף קצרה יותר

      משוב

      זרוע המנוף של המשקולת אכן קטנה, אבל גם של השריר, כמעט באותו יחס. המשיכה הדרושה כמעט לא משתנה.

    • שגויה שום דבר לא ישתנה: אותו משקל, אותו שריר

      אין משוב משלה; הלומדים רואים את ההודעה הרגילה

      עוד לא. הסתכלו שוב ונסו פעם נוספת.

    אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

    זווית המרפק
    160 °

    ואז הסצנה מראה: 5 · 1 light load, 2 the biceps holds a weight, 3 the triceps holds a cable, 4 near the limit (70% of the strongest pull or more), 5 too heavy/nodes/arm/outputs/regime

    ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.

    משוב לתשובה נכונה

    הזרוע נכנעת. המשיכה הדרושה כמעט לא השתנתה, כ־1,170 N, אבל בזרוע כמעט ישרה הסרקומרים מתוחים לכ־3 µm, ורק כשלושה רבעים מראשי המיוזין מגיעים לאקטין. השריר מסוגל למשוך רק כ־980 N. שריר הכי חזק באמצע הטווח שלו.

    פתרון מלא

    1. כשהזרוע מתיישרת, גם זרוע המנוף של המשקולת וגם של השריר קטנות, כמעט באותו יחס: המשיכה הדרושה נשארת קרוב ל־1,200 N.
    2. אבל השריר מתמתח, והאקטין מחליק החוצה מבין חוטי המיוזין.
    3. פחות חפיפה, פחות ראשים שמושכים: החוזק המרבי יורד מ־1,260 N לכ־980 N.
    4. המשיכה הדרושה גדולה מהחוזק: הזרוע נכנעת.

בכל היחידה · 15 טעויות נפוצות

קטלוג הטעויות הנפוצות

כל טעות נפוצה שהיחידה מזהה, בכמה מילים. פתחו טעות כדי לראות מה הלומדים קוראים כשהתשובה מתאימה לה, ואיפה היא נשאלת.

  • Thinks most food is digested and absorbed in the stomach.

    הלומדים קוראים

    הקיבה היא בעיקר מחסן וטחנה: היא אוגרת את הארוחה, שוחקת אותה לדייסה ומתחילה לפרק חלבון, אבל כמעט שום דבר לא נספג דרך הדופן שלה. העיכול נגמר והספיגה מתרחשת במעי הדק, שהדופן שלו מקופלת לסיסיות ושטח הפנים שלה הוא כשלושים מטרים רבועים.

  • Thinks the large intestine is where the food in a meal is absorbed.

    הלומדים קוראים

    עד שהארוחה מגיעה למעי הגס כמעט כל המזון שאפשר לעכל כבר נספג במעי הדק. למעי הגס מגיעים בעיקר סיבים תזונתיים ואחוזים ספורים מהמזון, והעבודה העיקרית שלו היא להחזיר לגוף מים, כך שהשאריות נעשות מוצקות.

  • Thinks a fatty meal leaves the stomach as fast as a starchy one, or faster, because fat is slippery or light.

    הלומדים קוראים

    שומן יוצא מהקיבה לאט יותר מכל מזון אחר. כשהוא מגיע לתריסריון, התאים שם משחררים הורמונים שמאטים את שוער הקיבה, כדי שלמעי הדק יהיה זמן לפרק אותו. בסצנה חצי מארוחת חמאה יוצא מהקיבה רק אחרי כ־2.8 שעות, וחצי מארוחת אורז אחרי כ־1.3 שעות.

  • Thinks bile is an enzyme that breaks fat molecules down chemically.

    הלומדים קוראים

    במרה אין אנזימים. מלחי המרה עוטפים טיפות שומן גדולות ומפרקים אותן לטיפות קטנות, כמו סבון בכלים שמנוניים, וכך שטח הפנים של השומן גדל מאוד. את מולקולות השומן עצמן חותך ליפאז, אנזים מהלבלב, לחומצות שומן ולגליצרול.

  • Thinks the lungs have muscles of their own that pull air in.

    הלומדים קוראים

    בריאות אין שרירים שמנפחים אותן. הסרעפת מתכווצת ויורדת, ושרירי הצלעות מרימים את בית החזה, ובית החזה גדל. הריאות צמודות לדופן שלו ונמתחות איתו, הלחץ בתוכן יורד מעט מתחת ללחץ האוויר שבחוץ, והאוויר נדחף פנימה. בנשיפה רגילה השרירים פשוט נרפים.

  • Counts all of each breath as reaching the air sacs, forgetting the air that only refills the airways (the dead space).

    הלומדים קוראים

    לא כל האוויר שנושמים מגיע לנאדיות. כ־150 mL מכל נשימה רק ממלאים מחדש את קנה הנשימה והסימפונות, ויוצאים בנשיפה בלי לפגוש דם. לכן האוויר שמגיע לנאדיות בדקה הוא הקצב כפול העומק פחות 150 mL, ולא סתם קצב כפול עומק. בנשימה שטוחה ומהירה החלק הזה הולך לאיבוד שוב ושוב.

  • Thinks breathing faster or deeper at rest loads the blood with much more oxygen.

    הלומדים קוראים

    במנוחה, בגובה פני הים, הדם שיוצא מהריאות כבר טעון בחמצן בכ־97%: ההמוגלובין כמעט מלא. נשימה מהירה יותר כמעט לא יכולה להוסיף. מה שהיא כן משנה הוא הפחמן הדו־חמצני: היא שוטפת אותו מהנאדיות, והוא יורד הרבה מתחת לרגיל.

  • Thinks blood goes round the body in a single loop, passing through the heart once per round.

    הלומדים קוראים

    לאדם יש שתי לולאות. צד ימין של הלב שולח דם דל בחמצן אל הריאות, והוא חוזר משם עשיר בחמצן אל צד שמאל, ששולח אותו אל כל הגוף. משם הדם חוזר לצד ימין. כך בכל סיבוב שלם הדם עובר דרך הלב פעמיים, ושני הצדדים מזרימים בכל דקה אותה כמות דם.

  • Thinks every artery carries oxygen-rich blood and every vein oxygen-poor blood.

    הלומדים קוראים

    עורק ווריד מוגדרים לפי הכיוון, לא לפי החמצן: עורקים יוצאים מהלב, ורידים חוזרים אליו. בעורק הריאה זורם דם דל בחמצן מחדר ימין אל הריאות, ובורידי הריאה זורם דם עשיר בחמצן מהריאות אל עלייה שמאל.

  • Thinks blood without oxygen is blue, as the veins under the skin look.

    הלומדים קוראים

    הדם תמיד אדום: אדום בוהק כשההמוגלובין שבו טעון בחמצן, ואדום כהה, כמעט בורדו, כשהוא מסר חלק מהחמצן. גם בוורידים הדם עדיין טעון בחמצן בכשלושה רבעים. הוורידים נראים כחולים כי העור מחזיר אור כחול יותר מאור אדום מעומק כזה.

  • Takes the blood a heart pumps to depend on the heart rate alone, forgetting how much each beat pushes out.

    הלומדים קוראים

    הדם שהלב מזרים בדקה, תפוקת הלב, הוא קצב הלב כפול נפח הפעימה, הדם שכל חדר דוחף החוצה בכל פעימה. לב של ספורטאי סבולת דוחף כ־100 mL בפעימה במקום כ־70 mL, ולכן הוא מזרים את אותם חמישה ליטרים לדקה ב־50 פעימות בלבד.

  • Thinks that in exercise every organ gets more blood, in proportion to the heart's output.

    הלומדים קוראים

    במאמץ הלב מזרים יותר, אבל הדם גם מנותב מחדש. כלי הדם שבשרירים העובדים נפתחים, ואלה שבמעיים ובכליות מצטמצמים, כך שהם מקבלים פחות מבמנוחה. המוח מקבל כמעט אותה כמות כל הזמן, כשלושה רבעים של ליטר לדקה, בין אם ישנים ובין אם רצים.

  • Thinks a muscle can push as well as pull.

    הלומדים קוראים

    שריר רק מושך: הוא יכול להתקצר, אבל לא להאריך את עצמו בכוח. כדי לדחוף משהו, הגוף משתמש בשריר שמושך מהצד השני של המפרק. לכן השרירים עובדים בזוגות מנוגדים: הדו־ראשי מכופף את המרפק, והתלת־ראשי מיישר אותו. כשאחד מושך, השני נרפה ונמתח.

  • Thinks a muscle holding a weight pulls with about the weight's own force.

    הלומדים קוראים

    המשקל והשריר לא נמצאים באותו מרחק מהמרפק. מה שמתאזן הוא מומנטי הכוח, כוח כפול מרחק: המשקל תלוי 33 cm מהמרפק, והגיד מתחבר רק כ־4.5 cm ממנו. לכן השריר חייב למשוך בערך פי 33/4.533 / 4.5⁠, כפי שבעה ויותר, מהמשקל.

  • Thinks a muscle shortens because its protein filaments themselves get shorter.

    הלומדים קוראים

    החוטים לא משנים את אורכם. ראשי המיוזין גוררים את חוטי האקטין לכיוון אמצע הסרקומר, החוטים מחליקים זה על פני זה, ודסקיות ה־Z מתקרבות. כל סרקומר מתקצר מעט, ואלפי סרקומרים בשורה מקצרים את השריר כולו.

תוכן העניינים