Vücutlarımız Nasil Calisir ? Tesadüf Degil 13

Editörün notu;

Varlıkların ve doğanın her bir parçası, kendine özgü bir düzenle var olur. İnsan vücudu, doğanın en karmaşık ve en mükemmel tasarımlarından biri olarak karşımıza çıkmaktadır. Bir sistem olarak solunum, vücudun hayatta kalabilmesi için kritik bir öneme sahiptir. Bu sistemin, her bir bileşeniyle birlikte işleyebilmesi, hayatta kalmayı sağlayan enerjiyi doğru şekilde almasını temin eder. Bu düzenin, rastlantısal bir oluşum değil, bilinçli bir tasarımın eseri olduğunu savunmak, yalnızca biyolojinin değil, fiziksel ve kimyasal yasaların da ötesine geçer. 

Her bir hücre, her organ ve her süreç, belirli bir amaca hizmet eder; bu amacın başarılması için de en ince detayına kadar mükemmel bir düzen ve denge gereklidir. Solunum sistemi de bu düzenin parçasıdır; oksijenin alınması, karbondioksitin atılması ve tüm bu işlemlerin vücutta sürekli bir dengeyle gerçekleşmesi, evrimsel süreçlerin ötesinde bir tasarım gerektirmektedir. İnsan vücudu, hayatta kalmak için gerekli olan bu hassas işlemleri her an kusursuz bir şekilde gerçekleştirebilmesi için yaratılmıştır.

Bu yazı, solunum sisteminin nasıl mükemmel bir şekilde çalıştığını ve işleyişindeki her bir detayın ne kadar önemli olduğunu ele alırken, aynı zamanda her şeyin bir ölçüyle yaratıldığını ve arkasındaki bilinçli bir Yaratıcı’nın varlığını gözler önüne sermektedir,  bu düzenin ve her bir detayın amaç doğrultusunda yaratıldığını anlamak, yaşamın değeri ve varligimiz  üzerine derin bir düşünceye sevk edecektir.

 

Profesor Howard Glickin serisinin 13.uncu yazisini dikkatlerinize sunuyoruz. Yazının orjinaline suradan ulaşabilirsiniz.

 

1. “Allah, gökleri ve yeri hak ile yaratmıştır. Şüphesiz bunda, iman eden bir kavim için ayetler vardır.”

(Ali İmran, 3:190)

2. “O, her şeyin bir ölçüye göre yaratan ve her şeyi düzenleyen (Allah’tır).”

(A’raf, 7:54)

Evrendeki her şeyin bir ölçü ve düzenle yaratılmış, bu düzenin ise Yaratıcı tarafından sağlanmıştır. Solunum gibi hayati işlevler bu mükemmel düzenin bir parçasıdır.

 

Solunumun Anlaşılması: Gerçek Sayılar Zayıflık ve Ölümü Nasıl Sürükler

Vücudunuzdaki trilyonlarca hücre, maddeden oluşur ve bu nedenle doğanın yasalarına uymak zorundadır. Bu yasalar, vücudun hayatta kalabilmesi için yeterli enerjiye sahip olması gerektiğini söyler. Bu enerjiyi elde etmek için gereken ana bileşenlerden biri oksijendir (O2). Vücut, oksijeni akciğerlerden soluyarak almaktadır.  Beyindeki solunum merkezi, O2, karbondioksit (CO2) ve hidrojen iyonu (H+) seviyelerini izler ve bu kimyasalların hayatta kalmak için gerekli seviyelerde tutulmasını sağlamak için solunum kaslarına uygun hız ve derinlikte kasılmalar yapmalarını emreder.

Bu serinin önceki yazısında, solunum sisteminin, atalarımızın hayatta kalabilmesi için gerekli olan oksijen miktarını sağlayabilme kapasitesine sahip olduğunu göstermiştim. Peki ya sistem bu miktarı sağlayamazsa? İşte o zaman gerçek sayılar, maalesef zayıflık ve hatta ölüme yol açar.

Bir aracın performansı en az üç şeye bağlıdır: hava ve yakıtın motora giriş hızı, silindirlerin boyutu ve sayısı, ve şanzıman ile diferansiyelin verimliliği, bu da tekerlek dönüşünü sağlar. Benzer şekilde, solunum sisteminin fonksiyonel kapasitesi, akciğerlere giren ve çıkan hava akış hızına, etkili akciğer hacmine ve gaz alışverişinin verimliliğine bağlıdır. Tıpkı bir aracın bu üç faktörün belirli bir seviyede olmasına ihtiyaç duyması gibi, solunum sistemi de vücudun yeterli oksijen alabilmesi, karbondioksitten kurtulabilmesi ve hidrojen iyonu seviyesini kontrol edebilmesi için her bir parametresini belirli bir aralıkta tutmalıdır.

Tıp bilimi, bu üç faktörün performansı nasıl etkilediğini belirlemeye yardımcı olan solunum fonksiyonu testleri geliştirmiştir. Bir kişi maksimum bir nefes alır ve sonra olabildiğince hızlı bir şekilde nefesini verir. Bir saniyede verilen hava miktarı, hava akış hızını ölçer ve buna **FEV1** (Bir Saniyede Zorlama Ekspirasyon Hacmi) denir. Normal bir **FEV1**, yaklaşık 3-4 litredir. Toplam verilen hava (genellikle 2-3 saniye içinde), etkili akciğer hacmini ölçer ve buna **FVC** (Zorlama Vital Kapasite) denir. Normal bir **FVC**, yaklaşık 4-5 litredir. Not etmek gerekir ki, toplam akciğer hacmi normalde yaklaşık 5-6 litre olsa da, akciğerler tam olarak boşalmaz; genellikle 1 litre kadar rezidüel hava kalır. Bir miktar karbon monoksit (CO) içeren hava solunarak ve nefesle dışarı atılan CO miktarı ölçülerek **DLCO** (Karbon Monoksit İçin Akciğer Difüzyon Kapasitesi) belirlenir. Bu, alveoller ile kılcal damarlar arasındaki gaz alışverişinin verimliliğini ölçer. Beklenen **DLCO**, normalin yüzde 100’üdür.

Vücut tam dinlenme durumundayken dakikada 250 mL oksijen kullanır. Yavaş yürüyüş, dakikada 500 mL, hızlı yürüyüş ise dakikada 1.000 mL oksijen gerektirir; orta tempolu koşu ise yaklaşık 2.000 mL oksijen kullanır. Maksimum aktivite için vücut dakikada en az 3.500 mL oksijen kullanmak zorundadır.

Her şey eşit olduğunda, normal bir **FEV1**, **FVC** ve **DLCO**’ya sahip bir kişinin, yukarıdaki aktiviteler için gerekli oksijeni alması beklenir. Ancak, bu fonksiyonel parametrelerden bir veya daha fazlasında bir eksiklik olması, vücudun yüksek aktivite seviyelerini sürdürebilmek için gerekli olan oksijeni temin edememesine yol açar. Örneğin, sigara içen kişiler genellikle KOAH (Kronik Obstrüktif Akciğer Hastalığı) geliştirirler. Hava yollarının mukozal tabakası kalınlaşır, daha fazla mukus üretir ve hava yollarını çevreleyen kaslar kasılarak bronkospazm meydana gelir. Bu eylemler birlikte hava yolunun açıklığını daraltır ve hava akış hızını azaltır.

KOAH’ın erken aşamalarında, **FEV1**’in 2-3 litreye düşmesi (normalde 3-4 litre) hafif fiziksel zayıflığa neden olur. Bu, çok aktif olmaya çalışırken, örneğin aniden bir otobüse yetişmeye çalışırken ciddi nefes darlığına yol açar. **FEV1** 1-2 litreye düşerse, bu orta derecede fiziksel sınırlamaya yol açar; yavaş yürürken ara sıra dinlenmek ve merdiven çıkarken zorluk yaşamak gerekir. **FEV1** 1 litreden daha az olduğunda, şiddetli fiziksel zayıflık olur — sadece birkaç adım yürümek bile ciddi nefes darlığına yol açar ve bazen konuşurken bile bu durum görülebilir.

Tüm bunlar, düşük **FEV1**’in, akciğerlerin, o seviyedeki aktivite için vücudun ihtiyaç duyduğu oksijeni alacak kadar hava verip alamaması anlamına geldiği için meydana gelir. Benzer fiziksel zayıflık seviyeleri, **FVC** veya **DLCO** azaldığında da meydana gelir. Nöromüsküler hastalıkları olan kişiler (örneğin, multipl skleroz, Lou Gehrig hastalığı, kas distrofisi) akciğerlerini çok iyi hareket ettiremezler, bu yüzden etkili akciğer hacimleri (FVC) azalır. Ayrıca, alveollere zarar veren hastalıkları olan kişiler (örneğin, amfizem, pulmoner fibroz) **DLCO**’da azalma yaşar ve dolayısıyla gaz alışverişinin verimliliği düşer. Birçok kişi, özellikle sigara içenler, bu üç solunum fonksiyonu parametresinde de azalma yaşar ve bu da neden bu kadar fiziksel zayıflık yaşadıklarını açıklar.

Kronik solunum sistemi bozukluklarına bir akut hastalık (örneğin, zatürre) eklenmesi, bir kişinin akut solunum yetmezliğine girmesine neden olabilir. Bu genellikle akciğerlerin ventilasyonu ve gaz alışverişinin ciddi şekilde bozulması anlamına gelir, bu da oksijen seviyesinin düşmesine ve karbondioksit ve hidrojen iyonu seviyelerinin tehlikeli seviyelere yükselmesine yol açar. Oksijen seviyesi 50 birimin altına düştüğünde, konsantrasyon kaybı, halsizlik ve kafa karışıklığı başlar. Eğer bu düşüş 40 birimin altına ve daha da aşağıya devam ederse, bu durumda koma, stupor ve nihayetinde ölüm meydana gelir; çünkü beyin hasar görür ve solunum durur.

Benzer şekilde, karbondioksit ve hidrojen iyonu seviyeleri 50 birimin üzerine çıkıp 90 birime veya daha fazlasına ulaşırsa, aynı beyin fonksiyonu bozukluğu ve ölüm fazları gerçekleşir. Önemli olan, bu yaşamı tehdit eden üç değişikliğin çoğu zaman aynı anda meydana gelmesidir. Bu, hücrelere üç ayrı kimyasal darbe uygular ve bazen bu durumda kalp fonksiyonu önce bozulur. Sonuçta her iki durumda da nihai sonuç kardiyopulmoner arrest (kalp ve akciğer durması) ve beyin ölümüdür.

Şimdi, hücrelerinize yeterli oksijen sağlamak için neyin gerekli olduğunu bir düşünün. Evrimsel biyoloji, bu hücrelerin, üreyebilen ara formdaki organizmalar içinde nasıl geliştiğini ne kadar iyi açıkladı?

İlk olarak, kimyasal alıcılar, O2, CO2 ve H+ iyonlarını tespit etmek için tam olarak yerleştirilmiştir. İkinci olarak, solunum merkezi, O2, CO2 ve H+ iyonlarının hayatta kalma için hangi seviyelerde olması gerektiğini bilerek verileri birleştirir ve solunum kaslarına emir gönderir. Üçüncüsü, solunum sisteminin tüm çalışan parçaları vardır. Ama gerçekten bunlar yeterli midir?

Bir aracın ve diğer makinelerin belirli özelliklere ihtiyacı olduğu gibi, burada da hava akış hızı (**FEV1**), etkili akciğer hacmi (**FVC**) ve gaz alışverişinin verimliliği (**DLCO**) gibi bazı belirli gereksinimlerin karşılanması gerekir. Ancak, oksijenin akciğerlerden kana geçmesini sağlamak, gerçekte sorunun yalnızca yarısını çözer. Çünkü doğanın yasaları, vücudun başka bir yenilik geliştirmesini gerektiren bir engel daha ortaya çıkarır.