מאחורי כל פעימת לב: הפלא האדיר של מסתם אבי העורקים

הלב שלנו הוא משאבה, את זה כולנו יודעים. מצד אחד הדם נכנס אל הלב אחרי טיול בתוך הגוף, ומן הצד השני הוא יוצא שוב לפעולה חדשה. כך בכל רגע ורגע. גם כאשר אנחנו רצים, שוחים, מבצעים פעילות מאומצת, הלב זורק בכל רגע ורגע את הדם בעצמה שמספיקה בכדי שיתפזר בכל הגוף שלנו, מכף רגל ועד ראש.

אחת המשימות החשובות של הלב היא ששני הזרמים החזקים האלו, של הדם הנכנס והדם היוצא, לא יתערבבו חלילה זה בזה. על הניתוב הזה אחראי חלק קטן מאוד, מרשים ומתוחכם - מסתם אבי העורקים.

המסתם נראה בסך הכל כמו שסתום קטן, אך הוא עצום בחשיבותו. הוא יושב ביציאה מן החדר השמאלי אל אבי העורקים, ובכל פעימה הוא ניצב בדיוק בנקודה שבה הדם צריך להידחף החוצה בעוצמה גדולה אל כל הגוף. מסתם אבי העורקים דואג שאף טיפה לא תחזור לאחור, אל הלב.

המראה שלו פשוט: שלושה עלעלים דקים, ערוכים כמעין דלתות חכמות, שנפתחות ונסגרות לפי שינויי הלחץ. אך דווקא הפשטות החיצונית הזאת מסתירה תחכום יוצא דופן. כל פעימת לב דורשת ממנו קבלת החלטה מיידית, אילמת, מדויקת לחלוטין. כאשר החדר השמאלי מתכווץ והלחץ בתוכו עולה, העלעלים נפתחים במהירות ומאפשרים לדם לפרוץ קדימה, אל אבי העורקים. כשמידת ההתכווצות מסתיימת והלחץ באבי העורקים גובר על הלחץ שבתוך הלב, העלעלים נסגרים מיד, כמעט בלי השהיה, וכך מונעים את חזרת הדם. אין שם שריר קטן ש"סוגר" את המסתם, אין מנוע עזר, אין חיישן אלקטרוני. ההנדסה כולה מבוססת על צורה, גמישות, מיקום ותגובה מושלמת לפיזיקה של הזרימה.

בעודכם קוראים את הכתבה הזו, דפיקות הלב שלכם עשויות להתגבר או להיחלש, ודאי כאשר אתם מבצעים פעילות ספורטיבית, נמצאים במצב רגשי סוער וכדומה'. בכל רגע קצב דפיקות הלב משתנה, מהעוצמות החזקות ביותר ועד הדפיקות המתונות בשעת השינה.

הדיוק הזה חשוב יותר מכפי שנדמה. אם המסתם היה נפתח באיחור קל, הזרימה קדימה הייתה נפגעת. אם היה נסגר באיחור, דם היה חוזר לאחור. אם העלעלים לא היו נפגשים בדיוק במרכז, גם אז הייתה נגרמת דליפה. כל מילימטר קובע. עלעלי המסתם חייבים להיות גם דקים מאוד וגם חזקים מאוד. הם נדרשים לעמוד בעומס חוזר ונשנה, יום ולילה, במשך עשרות שנים, בלי לנוח אפילו לרגע אחד. אדם מבוגר בעל דופק ממוצע יחווה מאות מיליוני פעימות לב במהלך חייו, ומשמעות הדבר היא שגם מסתם אבי העורקים ייפתח וייסגר מאות מיליוני פעמים. די במחשבה הזאת כדי להבין שמדובר באחד המנגנונים העמידים והמופלאים ביותר בגוף.

אך פלאו של המסתם אינו רק במספר הפעולות שהוא מבצע, אלא גם באופי העבודה. זרימת הדם דרך המסתם אינה תנועה גסה של נוזל בצינור. זו זרימה דינמית, סוערת למחצה, הנשלטת על ידי שינויים עדינים בלחץ ובמהירות. אילו המסתם היה בנוי באופן שטוח או גס מדי, הזרימה הייתה נפגעת, היו נוצרות מערבולות מיותרות, והעומס על הרקמות היה גדול בהרבה. המבנה המעוגל של העלעלים, האופן שבו הם יושבים בתוך השורש של אבי העורקים והמפגש ביניהם בזמן הסגירה, יוצרים איזון עדין מאוד בין פתיחה רחבה לסגירה הרמטית. זהו פתרון הנדסי אלגנטי להפליא: מקסימום זרימה קדימה, מינימום חזרה לאחור ומינימום שחיקה לאורך זמן.

אחד הדברים המרתקים במיוחד הוא הקשר בין מסתם אבי העורקים לבין העורקים הכליליים, המזינים את הלב עצמו. ממש מעל המסתם, בשורש אבי העורקים, נמצאים הפתחים שמהם יוצאים העורקים הכליליים. המסתם אינו רק דלת ביציאה מן הלב, הוא ממוקם בלב לבה של צומת חיונית במיוחד. מבנה הכיסים הקטנים שמאחורי העלעלים, המכונים הסינוסים של ואלסלבה, מסייע לא רק בסגירה תקינה של המסתם אלא גם ביצירת תנאים נוחים לזרימת דם אל העורקים הכליליים בזמן המתאים.

גם החומר שממנו בנוי המסתם מעורר השתאות. לא מדובר ביריעת רקמה אחידה, אלא במבנה שכבות מורכב, שבו כל שכבה ממלאת תפקיד שונה. יש שכבה שתורמת גמישות, שכבה שתורמת חוזק ושכבה שתורמת עמידות מול זרימת הדם. השילוב ביניהן מאפשר לעלעלים להיות מצד אחד רכים דיים כדי לנוע בחופשיות, ומצד שני קשיחים דיים כדי לעמוד בלחצים אדירים. הגוף כאילו יודע שלא די בחומר חזק, כי חומר חזק מדי יהיה שביר, ולא די בחומר גמיש, כי חומר גמיש מדי יתעוות. לכן נבנה כאן פתרון ביניים מופלא, שמחבר גמישות ועמידות בצורה כמעט מושלמת.

הרקמה של מסתם אבי העורקים היא חיה. יש בה תאים. הגוף מתחזק את התאים ומזין אותם, וגם מנסה לתקן נזקים מזעריים לאורך השנים. אלא שכמו כל מבנה חי, גם הוא עלול להישחק, להסתייד, להתעבות או להיפגע. דווקא האפשרות להבין מה קורה כשהמסתם מפסיק לעבוד כראוי, מלמדת עד כמה תפקודו התקין מדויק ומופלא. כאשר המסתם מוצר, הלב נאלץ להפעיל כוח עצום כדי לדחוף דם דרך פתח צר. כאשר הוא דולף, חלק מן הדם שב אל הלב במקום להמשיך קדימה. בשני המצבים מתגלה בדיעבד עד כמה בשגרה פועל כאן מנגנון מושלם כמעט בשקט מוחלט.

מבחינה הנדסית, יש במסתם הזה עוד פלא: הוא אינו פועל בבדידות. הוא חייב להיות מותאם בדיוק למבנה החדר השמאלי, לטבעת המסתם, לשורש אבי העורקים, לגמישות דופן העורק ולעומס הכללי של מחזור הדם. אם אחד מאלה משתנה, גם תפקוד המסתם מושפע. כלומר, השלמות שלו איננה רק שלמות מקומית, אלא שלמות מערכתית. המסתם בנוי כך שיפעל נכון בתוך תזמורת שלמה של לחצים, תנועות, רקמות וקצבים. המסתם נוצר בנו בהיותנו עוברים בבטן אמנו, ומאותו רגע ואילך הלב וכל שאר האיברים גדלים ומשתנים, אם בהשפעות גנטיות, אם מחמת אכילה ועוד תנאי חיים. המסתם צריך להתאים את עצמו למציאות המשתנה.

מאחורי כל פעימת לב שאנחנו מרגישים, פועלת דלת ביולוגית זעירה, שנפתחת ונסגרת מאות מיליוני פעמים, ורק הקריאה על כך גורמת ללב לדפוק ביתר שאת... סומכים על המסתם שלנו, ועל מי שברא אותו.