YAŞAMI OLUŞTURAN SIVI
Doğumdan ölüme değinyaşam tümüyle, yeryüzünde en fazfabufunanffvt olan suya bavlıdır, İnsanların bulmak, sahip olmak ve korumak İçin çağlar boyu savaşıp didiştikleri, topJumlann gelişmesinde temel etken olan su geçmişte pek çok uygarlığın çöküp yok olmasına da neden olmuştur. Yaşam İçin su niçin mutlak gereklidir? Özellikleri nelerdir?
S |
u, canlıların tüm içsel tepkimeleri ile doğrudan ilgilidir. Gıda maddelerinin ve artıklarının çözelti şekline dönüştürülmesi, bunların vücutta kullanılıp atılması suya bağlıdır. Oksijenin dokulara, dokulardan C02’in akciğerlere taşınması kanın olağan akım hızı ile ilgili olup, bu da suyun varlığına bağlıdır. Kanın yaklaşık %80’i, gelişen bir emriyonun’%90,ı ve yeni doğan bir buzağının %75-80’i sudur. Su miktarı hayvan yaşlandıkça azalır ve %50-60’a değin düşer. Çoğu yaşlı hayvanların vücutlarındaki su miktarı %40 civarındadır. Hayvanlar susuz kalınca vücut yağlarının hepsini, proteinlerinin 1/2 sini yitirirler. O nedenle kurak geçen mevsimlerde ya da yıllarda hayvanların ağırlıklarında önemli miktarda azalma
Yağlayıcı madde gibi görev yapan su, bazı dokuları dış etkenlerden korur, kaslara esneklik verir. Suyun metabolizmadaki, vücut sıcaklığının ayarlanmasındaki ve dokulann taze tutulmasındaki önemli rolü, susuz niçin uzun süre yaşa- namayacağını ortaya koyan önemli kanıtlardır.
Su sürekli olarak vücut yüzeyinden buharlaşıp atmosfere karışır. Yaşamın sürmesi, çeşitli yollarla yitirilen suyun geri alınmasına bağlıdır. Bir insan yılda ağırlığının yaklaşık
4 misli kadar su içer. Normal yaşam sürdüren bir insan, öldüğü zaman yaklaşık 26 ton su içmiştir. Sıvı ya da katı şekilde alınmış olsun erişkinlerin günde 2.5 litre suya gereksinimleri vardır. Yapılan belirlemeler 300 g ekmekle yaklaşık
‘Ankara Üni. Zir. Fak. Öğretim Üyesi ve TÜBİTAK-TOAG Yürütme Kom. Sekreteri
100 g; 200 g sütle 175* g; 100 g etle 76 g; 200 g meyve ile 160 g ve 150 g peynir ile 45 g suyun vücuda alınabildiğini göstermiştir.
Milyonlarca yıldan bu yana su, yeryüzünün sürekli şekil değiştirmesine yol açmıştır. Yağışlarla yeryüzüne düşen, akarsularla akıp giden su, heybetli dağların yok olmasına, geniş vadilerin açılmasına, dik yarların oluşmasına, buz haline dönüşerek görkemli kayaların parçalanıp ufalanmasına neden olmuştur. İklimi etkileyen su, toprağın oluşup özellik kazanmasından başlıyarak, hangi bitkilerin nerede daha iyi yetişti- rilebileceğinin belirlenmesine değin çeşitli olaylarda önemli bir ölçüttür. Hidrolik barajlarda toplanan su elektriğe dönüşerek modem teknolojinin geliştirdiği makinalann, insanlığın hizmetine sunulmasına yol açmış, ekmeğin pişirilmesinden, transistöıiü radyonun üretilmesine değin tüm üretim evrelerinde yerini almıştır.
Geçmişte olduğu gibi günümüzde de, özellikle kurak iklim bölgelerindeki yerleşim akarsu vadilerinde yoğunlaşmıştır. Deniz kenarlarında bile yerleşim yoğunluğu tatlı su kaynaklarının çevresinde ya da yakınında gerçekleşmiştir.
Nüfus arttıkça, teknoloji ilerledikçe suyun daha fazla tüketilmesi doğaldır. 20. yüzyılın başlarında, batıda kişi başına su tüketimi günde 15—60 İt ye yükseldi. Bir yandan dünya nüfusu hızla artarken diğer yandan otomatik yıkayıcılar ve pek çok yeni cihazların kullanılmasıyla su giderek yetmez oldu. Tarımda üstün nitelikli bol ürün alınması, sulamada daha fazla suyun kullanılmasını gerektirdi. Endüstrinin gelişme-
Geçmişte olduğu gibi günümüzde de, özellik’ le kurak iklim bölgelerindeki yerleşim, su kenarlarında yoğunlaşmıştır. |
sine bağlı olarak su gereksinimi de arttı. Örneğin I varil petrolün rafine edilebilmesi için 18 varil, bir fıçı bira üretimi için ise yaklaşık 1200 kg su kullanılmaktadır. Buhar sisteminde I ton kömürün elektriğe dönüştürülmesi için 100 ton. suya gereksinme vardır.
Yeryüzünde su dağılımı düzenli değildir. Toplam suyun yalnızca %0.027 si içilebilir şekilde ve hemen yararlanılabilir durumdadır. Yer yüzünde suyun %97 si okyanuslarda bulunmaktadır. Okyanuslar ise 3.6 x I08 km2 alan kaplamakta ve 13 x I08 km3 su içermektedir. Doğada durmaksızın süren bir su dönüşümü (devri daimi) vardır. Her yıl okyanuslardan 3.8 x I0′4 ton su buharlaşarak atmosfere karışır. Aynı sürede göllerde ve ırmaklarda yaklaşık 0.63 x I0N ton su Buharlaşır. Yağışlarla yeryüzüne yılda 3.5 x I014 ton (3.5 x I0S km3) su ulaşır. Kutuplardaki buzullar kapladıkları 1.5 x I07 km2 lik alanla yeryüzünde en büyük tatlı su deposunu oluştururlar. Buzulların erimesi durumunda oluşacak suyun, yer yüzündeki akarsuların 830 yıl süre ile su gereksinimlerini karşılıyabileceği hesaplanmıştır.
Bir madde olarak su; kokusuz, renksiz ve tadsızdır. Yapı yönünden durağan bir bileşik olan su, olağanüstü çözücü özelliğe sahip olup kimyasal enerjinin güçlü bir kaynağıdır. Katı hali sıvı halinden hafif olan su, bu özelliğiyle de doğadaki birkaç maddeden biridir. Bir sıvı olarak su, yer çekimine karşın yukarı doğru bir itme gösterir. Sıcak günlerde ısıyı absorbe eden su, soğuk günlerde çevreye absorbe etmiş olduğu ısıyı verir. Bu özelliğiyle yeryüzünü kaplıyan büyük su kitleleri ve atmosferdeki buhar halindeki su, çevre sıcaklığını ayarlayıcı rol oynar.
Su, doğadaki her türlü maddeye etki yapabilecek bir güce sahiptir. Belli bir zaman içerisinde en sert metallere bile nüfus ederek, paslanıp parçalanmalarına neden olur. Olağanüstü kolay şekil değiştirir. Kimi zaman aynı göl ya da akar suyun kenarında katı, sıvı ve gaz şeklindeki suyu yanyana
görmek olanaklıdır.
Su sahip olduğu tüm özelliklerini molekül yapısına borçludur. Su molekülündeki hidrojen ve oksijen, biribirine büyük sevgisi, isteği, bağlılığı olan iki atom olup, birleşerek suyu oluştururlar. Bu olgu ortamda önemli miktarda enerjinin serbest hale geçmesine neden olur. Hidrojen ve oksijenin birleşerek yaklaşık 4 litre suyun oluşturulması durumunda serbest hale geçen enerjinin, 60 vvattlık bir ampulün 270 saat yanmasına eşdeğer olduğu hesaplanmıştır. Bu enerjinin gücü su molekülü içinde iki hidrojen atomunu bir oksijen atomuna birleştiren bağın gücünden kaynaklanmaktadır. Hidrojen ve oksijen atomlarının en dış kabuğunda bulunan elektronların işlevleri sonucu oluşan bir güçlü bağ, “Hidrojen bağı” olarak adlandırılır. Hidrojen bağı suda görülen tüm özelliklerin temelidir.
Hidrojen atomu, yalnız bir elektronu bulunan ve ayrıca iki elektron için yeri olan tek bir kabuğa sahiptir. Oksijen atomunun en dış kabuğunda ise 8 elektrona yer olmasına karşın yalnızca 6 elektron bulunmaktadır. Oksijen atomu dış kabuğundaki boş olan iki elektronun yerini iki ayrı hidrojen atomunun kabuklarındaki elektronlarla doldurur. Aynı anda oksijen atomunun dış kabuğundan iki elektron iki hidrojen atomunun kabuklarında boş olan birer elektronun yerini doldurur. Böylece elektronlarını kullanarak I oksijen ve 2 hidrojen atomu oldukça durağan bir su molekülünü oluşturur.
Doğadaki hemen hemen tüm maddelerin, ister katı – sıvı gaz olsunlar, soğuyunca büzülerek hacimleri küçülür ve yoğunlukları azalır. O nedenle katı sıvıdan, sıvı da gazdan ağırdır. Bu kural yalnızca suyun gaz ve sıvı şekli için geçerli- dir. Donma noktasına yaklaşıldıkça suda hacim artar ve ağırlık azalır. Su 0°C’de donarak buza dönüştüğünde %9 daha fazla hacim kazanır.
Bu olgu, doğanın üzerinde durulup düşünülmesi gereken bir harikasıdır. Örneğin kışın göllerin, akar suların yüzeyinde oluşan buz tabakası, alttaki suya ve içindeki canlılara bir nevi örtü sağlayarak alt kısmın donmasını, sıcaklığın dipte azalmasını önler. Eğer buz sudan ağır olsaydı donma aşağıdan yukarı doğru gelişecek ve sudaki canlılar yaşamlarını yitirdikleri gibi doğada önemli şekilde su sıkıntısı oluşabilecekti. Giderek su altındaki buzlar büyüyerek buz dağları şeklinde suyun yüzüne çıkacak, bunun sonucu olarak yer yüzündeki okyanuslar, denizler, göller ve akarsular donmuş buz dağlarına dönüşecekti.
Buzun sudan hafif olmasının temel nedeni yine suyun molekül yapısıyla ilgilidir. Suyun sıcaklığı donma derecesine (0°C) yaklaştıkça hidrojen bağlan daha büyük güç kazanır. Hareketleri giderek yavaşlayan su molekülleri tetrahedral bir dizilişle buzu oluşturur. Su buza dönüştüğünde hidrojen bağları su moleküllerini hareket edemiyecek şekilde sıkıca bağlar. Sıvı durumunda ise su molekülleri dans eder gibi sürekli hareket halindedir. Molekül grupları biri birleri çevresinde dö-
nerek hareket ederler. Kopan hidrojen bağları yeniden oluşur. Yeni bağlar yeni çiftlerin oluşmasına yol açar. Su ısıtıl- dlğl nmn molekül hareketi 0 denli hızlanır ve fazlalaşır ki moleküller ne bağlı oldukları arkadaşlarını ne de yenilerini bulabilirler. Bu durumda su molekülleri gaz şeklinde atmosfere karışır.
Yer yüzünde yüzde yüz arı su bulmak ve arı olarak suyu kooımak olanaksızdır. Çünkü su, doğal olarak oluşmuş tüm maddeler için üniversal bir çözücüdür, yabancı maddelerle değinim halindeki su molekülleri kızgın boğalar gibi hareket eder. Su molekülleri maddeyi parçalayıp, aralarına girerek parçacıkların birleşmesini önler. Yağışlarla yer yüzüne dönen su içinde atmosferdeki gazlar çözünmüş şekilde bulunur. Yer yüzünde de su çözücülüğünü sürdürür. Tüm kimyasal elementlerin yaklaşık yarısı az ya da çok suda çözünür.
O nedenle denizde, gölde, gölette vb. yerlerde bulunan sular, sulu bir çözelti niteliğindedir. Bunlar içinde deniz suyu çözünmüş maddelence en zengin olanıdır.
Suyun iki önemli özelliği 18. yüzyılda İskoçya’lı bilim adamı Joseph Black tarafından keşfedilmiştir. Gözlem ve deneyimlerine dayanarak bilim adamı, suyun ısı kapasitesinin ve ısıyı absorbe etme kabiliyetinin yüksek bulunduğunu saptamıştır. Isı kapasitesi, belli bir maddenin sıcaklığını belli bir dereceye yükseltebilmek için istenen ısı olarak tanımlanmaktadır. Suyu ısıtabilmek için yülcsek sıcaklığa gereksinme vardır. Çoğu kez ocakta su ısıtan hanımlar su kabına dokununca ellerini yakarlarken, kabın içindeki suyun ılık olduğu görülür. Suyun ısıtıldığı metal kap, sudan yaklaşık 10 kez daha hızlı ısınır ve belli bir dereceye gelebilmek için daha az sıcaklığa gereksinme gösterir.
Bilim adamı Bladi’in ikinci buluşu buzun çözülme sıcaklığının olağanüstü yüksek olmasıdır. Buzun çözülerek tamamen suya dönüşmesinde çevre sıcaklığının değişmediği görülür. Çünkü buz oluşurken çevreye verilen ısı buzun çözülmesi anında absorbe edilir. Su molekülleri arasındaki hidrojen bağı kırılınca buz çözülür. Buzun çözülmesi anında her bir gram için çevreden 86 kalori ısı alınır. Donma anında ise bu ısı çevreye geri verilir. Örneğin donma derecesinde bulunan bir seraya geceden büyük bir leğen içinde su braM- dığını varsayalım. Sabah leğendeki suyun donmuş karşın sera içi sıcaklığının dışardakinden daha ğuna tanık olunur.
Su buharlaşırken ve yoğun şekle dönüşürken eşit aldığı ve verdiği enerji tüm maddelere oranla daha Bu durum güçlü hidrojen bağı nedeniyle su molek birbirlerinden ayrılmasının güçlüğünden kaynaklanır, bir gram suyun buharlaşabilmesi için yaklaşık 540 kaloriye gereksinme vardır. Eğer su molekülleri arasındaki hidrojen bağları belirtildiği şekilde güçlü olmasaydı, kuzey kutbunda su daha düşük sıcaklıkta kaynayacak ve bunun sonucu olarak da dünyadaki önemli su potansiyeli kısa sürede buhar halirte dönüşüp yok olacaktı.
Doğanın üstün bir harikası olan su tüm özlüklerini; Hiç bir maddeninkine benzemeyen kendine özgü molekül yapısına borçludur. Suyun molekül yapısı bir anda değişse, birbirini izleyen felaketlerle yeryüzünde yaşam yok olur. Vücuttaki kan kaynamaya başlar, bitkiler, ağaçlar ve tüm canlılar ölür. Yeryüzü tümüyle çöle döner. ■
H |
ücreler ihtiyaç duydukları kolesterolü kan dolaşımında bulunan ADL dediğimiz partiküllerden alırlar. Bu ^artikulier veya lipid zerrecikleri, şekilde gösterildiği gibi, kolesterol ve fosfolipid moleküllerinden yapılmış küre biçiminde bir kabuk içinde 1500 molekül kadar kolesteril ester taşıyan bir yapıdır. Kolesteril ester denilen molekül, kolesterol ve buna bağlanmış bir yağ asidinden meydana gelmiştir. Bu küre biçimi yapının kabuğuna, apoprotein B adı verilen bir protein yerleşmiştir. Bu protein ADL nin kimlik kartı gibidir; vücut hücreleri ADL’yi bu protein yoluyla tanırlar, vücut hücrelerinin dışını çerveleyen zarda (hücre membranın- da) apoprotein B’yi (bundan sonra kısaca Apo B diyeceğiz) tanıyan ve ADL’yi tutup kendine bağlayan bir “alıcı” vardır. hücre zarındaki bu alıcı da bir protein molekülüdür ve buna ADL alıcısı denir. Demek ki, kolesterol taşıyan yağ benzeri zerrecik, yani ADL, kendini vücut hücrelerine tanıtan apo B taşıyor. Hücre zarında da apo B’yi tanıyan bir protein, yani ADL alıcısı bulunuyor. Şekilde ADL ve üzerindeki apo B ile ADL alıcısı gösterilmiştir.
Hücreler kolesterole ne kadar ihtiyaçları varsa o kadar ADL alıcısı üretirler. Alıcı da bir protein olduğuna göre, genlerin kontrolü altında üretilecektir. Hücrede yapılan her protein molekülü, bu proteine özgü bir gen tarafından üretilir. ADL alıcısı olan proteinin üretiliş mekanizması Şekilde gösterilmiştir. Hücre içinde sentezlenen ADL alıcısı, hücre zarına gönderilir ve zarın dış yüzüne yerleşir Kanda dolaşan ADL’ler alıcı tarafından tanınır ve ADL alıcıya bağlanır.* Hücre zarında meydana gelen bir çukurluk daha da derinleşir. Ve alıcıya bağlı ADL hücre içine alınır.
Şimdi hücre içine alınan ADL, bir sürü molekülden yapılmış irice bir yapıdır. Bunun parçalanıp kolesterolün ayrılması gerekir. Kimyasal molekülerin parçalanması enzimler yoluyla olur. Hücre dışından içine alınan maddeleri parçalayacak enzimler, hücrenin bir orçaneli olan minik keseler içinde bulunur. Bir sürü enzim taşıyan bu keseciklere lizozom denir. Bilindiği gibi, vücuda bir mikrop girse, vücudun savunma askerleri olan kandaki akyuvarlar, hemen mikrobun bulunduğu yene hücum ederler ve mikropları yerler, yani içlerine alırlar. Mikroplar da ADL gibi bir kesecik (vezikül) halinde hücre içine alınırlar. ADL taşıyan, ya da mikrop taşıyan kesecik (vezikül), enzim taşıyan keseciklerle (lizozom’- larla) birleşirler ve enzimler ADL’yi ya da mikrobu, parçalarlar.
ADL’nin parçalanması ile serbest kalan kolesterol mo- leküleri hücre sitoplazmasına verilirler ve bunları hücreler kendi ihtiyaçları için kullanırlar. Hücreler kandan yeteri kadar kolesterol alamazlarsa, kendileri kolesterol yaparlar. Eğer kandan yeteri kadar kolesterol alırlarsa, kendilerinde kolesterol yapımını durdururlar. Bu iş şöyle olur: Hücre içinde kolesterol sentezi bir enzim tarafından gerçekleştirilir. Hücre dışarıdan (kandan) yeteri kadar kolesterol almış ise, kolesterol sentezleyen enzim baskılanır ve sentez durdurulur.
Görülüyor ki, hücre ihtiyacı kadar kolesterolü ya kandan alır, ya da yeteri kadar alamıyorsa kendisi sentezler. İhtiyacından fazlasını alamaz. Eğer kanda fazla kolesterol varsa, hücreler tarafından alınmayan kanda kalır ve kolesterol birikimi olur. Kanda fazla kolesterol birikimini ise ateroskle- rozun dolayısı ile koroner kalp hastalıklarının ve inmenin (felçlerin), baş sorumlusudur.
İnsanlarda az rastlanan genetik (kalıtımsal) bir hastalık vardır; .bu hastalığın adı hiperkolesterolemi’dir. “Hiper” yüksek, fazla anlamında; “emi” (emiya) kan anlamındadır. Hi- perkolesterolemi ise kanda yüksek düzeyde kolesterol bulunması ile beliren hastalığın adıdır. Bu hastaların kanında kolesterol miktarı normal insanlarınkinin birkaç katı yüksektir. Bu hastalar, kalıtımsal bir kusur nedeniyle. ADL alıcısı ya-
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
pamazlar. Vücut hücrelerinde ADL alıcısı olmayınca, hücreler kandan ADL, dolayısıyla kolesterol, alamazlar; kanda kolesterol birikir. Bu hastalar daha çocukluk yaşlarında aterosk- leroza yakalanırlar. Bu hastalık, kolesterol ile kalp hastalıkları arasındaki ilişkiyi en iyi biçimde ortaya koyan ve doğa tarafından tertiplenmiş en mükemmel bir örnektir.
Bu hastalığın ADL alıcısı geni bozukluğunun derecesi yönünden, iki türü vardır: (I) heterozigot hastalar, (2) ho- mozigot hastalar.Heterozigot olanlar ya anadan ya da babadan bir bozuk gen almış olanlardır. Homozigot olanlar ise, bir anadan bir de babadan olmak üzere iki kusurlu gen almış olanlardır, bazı insan topluluklarında 500 kişiden birisinin heterozigot olduğu bildirilmiştir. İki heterozigot evlenirlerse, doğacak çocukların homozigot hasta olma ihtimali 1/4 dür. Toplumda homozigot olanların sayısı tahminen milyo da birdir.
Heterozigot olanların (bir kusurlu gen taşıyanların) kan kolesterol düzeyi, normalin iki katı kadardır. Zira bunlar normal insanlardaki ADL alıcısı sayısının yarısı kadar alıcı yapabilirler. Bu kişiler 35 yaş dolayında kalp krizine yakalanırlar. Altmış yaşın altında kalp krizi geçiren 20 kişiden birisinin heterozigot hiperkolesterolemi’li olduğu görülmüştür.
Homozigot hastaların kan kolesterol düzeyi normalin
5 katına ulaşır. Bu hastalar daha çocukluk yaşlarında ate- roskleroza yakalanırlar. İki yaşından tutun da en geç 20 yaşına kadar kalp krizinden ölürler. Yirmi yaşına ulaşabilen enderdir.
Kalp Krizinin (Kalp enfarktüsününJ ve İnmenin Yeni Tedavi Metotları
Daha önce de belirtildiği gibi, kalp enfarktüsü kalbi besleyen damarlardan birisinde kan akımının engellenmesi sonucudur. Ateroskleroz veya bunun neden olduğu tromboz sonucu küçük bir kan daman tıkanır. Bu damarın beslediği kalp kası bölgesi, oksijen alamadığından, görev yapamaz.
Yem ameliyat metotları ve çok etkili ilâçlar tedavide başarılı sonuçlar verecek görünüyor.
Enfarktüsün ilk belirtileri, gögüs ağrısı, mide bulantısı, soğuk terleme, nefes darlığı ile başlar. Kriz ilerledikçe beslenemeyen, oksijen almayan kalp kasları ölmeye başlar. Bu ağrılı olay, tahminen sekiz saat içinde,kalbin kanı pompalama gücünü iyice aksatabilir. Eğer tedavi bu süre içnde başlayabilirse, zarar gören kalp kasları iyileşmeye doğru gidebilir. Doğaldır ki, görülen hastalık belirtilerinin şiddeti ve tedavide başarı, zedelenmiş olan bölgenin az ya da çok oluşuna göre değişecektir. Elverişli bir iyileşme olabileceği gibi, sakat kalma ya da ölümle sonuçlanabilir.
Koroner kalp hastalıklarından ileri gelen ölümler, 1967 yılından bu yana %30 kadar azalmıştır. Bu başarı kısmen diyetle, fakat daha çok tıbbi önlemlerin iyileşmesi ile elde edilmiştir. Son yıllarda kolesterol düzeyini ve kan basıncını düşüren, hasta kalbe kan akışını artıran etkili ilâçlar bulunmuştur. Baypas (Bypass) ameliyatı denilen bir operasyon ile bacaktan alınan bir toplardamar (vena) parçası, tıkanan koroner damarın yerini tutacak biçimde konmakta ve normal koroner kan dolaşımı sağlanmaktadır. Baypas ameliyatı ülkemizde de sık uygulanmaktadır. Örneğin, Ankara Yüksek İhtisas Hastanesinde 1.5 ayda 25 baypas ameliyatı yapılmıştır.
Ucunda şişirilebilen bir balon taşıyan kateterin (ince bir plastik borunun) tıkanan damara sokulup balon şişirilince damarın dolaşıma açılmasını sağlayan diğer bir metod oldukça sık kullanılmaktadır.
Henüz deney evresinde bulunan daha iyi metotların geliştirmekte olduğu da bildiriliyor; örneğin, lazer anjiyoplasti gibi. Lazer anjiyoplasti metodunda, ucunda lazer bulunan bir kateter kol ya da bacak atardamarından sokulup tıkanan damara kadar varılmakta ve lazer ışınları ile tıkaç eritilmektedir. Ancak bu metodun yaygın biçimde kullanılabilmesi için daha yıllar geçmesi gerekiyor.
Bu arada bilim adamları aterosklerozun neden olduğu damar daralması (damar spazmı) ve damariçi kan pıhtılaşması gibi komplikasyonlarını önleyecek ilâçlar bulmaya çalışıyorlar. Örneğin, damar spazmı dediğimiz olayda, damarın bir bölgesi büzülüyor ve böyle kalıyor. Bunu önlemek için bir grup araştırmacı hücre zarındaki kalsiyum iyonu geçiş yollarını bloke edecek (önleyecek) ve hap halinde alınabilen ilâçlar kullanıyorlar. Hücreye kalsiyum iyonu girişi önlenirse, damar çeperindeki hücrelerin kasılmaları azalır ve kan dolaşımına açık kalır.
Damariçi trombozları çözmek için koroner damarın tromboz bulunan yerine ince plastik bir boru sokularak bu
«A£IF SAG, ARA . * ■.CSEMİ’î l
roi ot?
Sigara dumanının, sigara İçmeyenlerin çeşitli kanserlere yakalanma olasılıklarını artırdığı görülmektedir. ABD’de yapılan yeni bir çatışma, örneğin löseminin, zamanlarını sigara içenlerin yanlarında geçirenlerde yedi kat sık olduğunu göstermektedir. Gırtiak ve göğüs kanserierinlr de “paşjf sigara kullanımı” ile güçlü İlişkisi bulunmaktadır.
National Institute of Environmental Healt Sciences (Ulusal Çevre Sağlığı Bilimleri Enstitüsü) araştırmacıları, 500’den fazla kanser hastasını, ailelerinin ve eşlerinin sigara İçip içmedikleri konusunda sorguya çektiler. Daha sonra sonuçları, benzer işlerde çalışan kişilerle ve sigara içme alışkanlığı olan kanser hastalarıyla karşılaştırdılar.
Araştırmacılar, The Lancet’da yayınlanan raporlarına göre, kanser riskinin, evde sigara içen her ek bireye göre, düzenli ve önemli olarak arttığını bildirmekte; ayrıca, sonuçların ön-çalışma niteliğinde olduğunu ve diğer çalışmalarla onaylanması gerektiği vurgulamaktadırlar. Raporda sigara içenlerin, diğer kişilere etkilerinin sanıldığından daha büyük olduğu üzerinde görüş birliğine varılmıştır.
Sigara İçen bir kişiyle ¡ailesi ya da eşi| yaşayan kimselerin kansere yakalanma olasılığı, bu durumda olmayanlara göre 1.4 kez fazladır. Sigara kullanan iki kişiyle yaşayanların 2.3 kez, üç ya da daha fazla sigara kullanan kişiyle bir
oölgeye trombozu parçalayan enzim olan streptokinaz en- jekte ediliyor. Enzim verilmesinden tahminen bir saat sonra kan pıhtısı eriyip çözülüyor. Ancak, bu yeni geliştirilen me- todlar henüz yaygın biçimde uygulanamamakta, deneme evresinde bulunmaktadırlar.
İnme dediğimiz felçlerin çoğunda, koroner damarlarda olduğu gibi, ateroskleroz plaklarının boyun atardamarlarında (arterlerde) şekillendiği görülür. Kalpten çıkıp başa temiz kanı götüren arterler boyun bölgesinde seyrederken çene altında iki kola ayrılarak çatallaşır. Bu çatallaşma bölgesinde şekillenen ateroskleroz plakları damarı daraltır ya da tamamen tıkayabilirler. Bu durumda beyin yeterince kan alamadığından, vücut kaslarına emirler veren merkezler arızalanır ve felçler ortaya çıkar. Damardaki tıkanıklığın derecesine göre, baş dönmesi, baş ağrısı, felçler ve nihayet ölüme kadar giden patolojik durumlar görülebilir.
Çoğunlukla koroner damarlarda ateroskleroz plakları bulunan şahıslarda boyun atardamarlarında da ateroskleroz plakları bulunur. Şimdi hekimlerin elinde uitrasound (ultrases)
likte yaşayanların 2.6 kez daha fazla kanser riski vardır. Sigara kullananların eğilimleri de, sigara kullanmayan bu tip kişilerin eğilimleri gibidir.
Şaşırtıcı olan, kansere yakalanma riskinin sadece sigara kullanımıyla ilgili olmadığı, pasif sigara kullananlarda da arttığı idi. Sigara kullanan üç ya da daha fazla kişiyle yaşayanlarda lösemi &ki 6.8, göğüs kanseri riski 3.3 ve gırtlak kanseri riski 3.4 kez artmaktadır.
Pasif sigara kullananların daha az tütün dumanını İçlerine çekmelerine rağmen, araştırmacılar, içlerine çektikleri dumanın birçok toksik kimyasal madde bakımından daha zengin olduğunu belirttiler. Örneğin, aktif olarak sigara kullananların soludukları dumandaki gibi henüz gaz aşamasındaki, sabit miktarda dumanda, üç kez daha fazla benzo-apiren, altı kez daha fazla to- luen ve 50 kezden daha fazla miktarda dimeti- nitrosamin bulunmaktadır.
Son çalışmalar, sigara dumanının kotinin, ti- osinat gibi yan ürünlerinin, sigara kullanmayan yetişkinlerin, çocuklann ve sekiz haftalıktan fazla embriyonların kanında İdrarında ve tükürüğünde bulunduğunu ortaya çıkarmıştır.
New Scientist den cev: Cengiz VARLIK
sistemi ile çalışan bir âlet vardır. Bu âlet röntgen cihazı gibi, âdeta vücudun içini göstermektedir. Ayrıca röntgen ışınları gibi zararlı da değildir. Bu âletle boyun atardamarlarındaki ateroskleroz plakları, daha hastalık arazı yaratacak kadar ilerlemeden bile görülebilmektedir. ABD’de bir tıp fakültesi hastanesinde bu âletle çalışan bir doktor, Gene Bond, boyun atardamarı çeperindeki yarım milimetreden daha az(0.4 mm) kalınlaşmayı tesbit ettiğini söylüyor. Kanında yüksek derecede kolesterol bulunan fakat hiçbir hastalık arazı görülmeyen 125 kişiden 75’inde boyun atardamarında ateraskleroz plağı tesbit edilmiştir. Henüz tehlikeli boyuta ulaşmamış ateroskleroz plaklarının erken teşhisinin korunmada büyük önemi vardır.
Sözü edilen ultrasound âleti ile kalp dokusunu besleyen koroner damarlardaki ateroskleroz plakları tespit edilemez. Zira kalp daima hareket halinde bir organdır. Ultrases âleti ise hareket etmeyen dokulardaki durumu gösterebilir. Ayrıca, kalbin üst bölgesinde bulunan gögüs kemiği de ultrases dalgalan için bir mania teşkil eder. ■
ffluam
f Caner AÇIKAOA – Dr. Emin ERGEN
B |
irçok, sporcu ve antrenörün \s\nma ve \smn\amn performans üzerine olan etkilerine aynı ölçüde inanmadıklarını görüyoruz. Kimisine göre ısınma çok gerekliyken, kimisine göre gereksiz görünmektedir. Gerekli gören grupta ise ısınmanın miktarı ve şekli konusunda görüş birliği yoktur. Bir kısım sporcuya göre ısınma koşarak yapılmalı, bir kısmına göre esnetme gerdirmelerle, diğer bir kısmına göre de her ikisiyle birlikte yapılmalıdır. Biz, bu gruplardan hangisinin doğru veya yanlış olduğunu değil, genel olarak ısınmayla ilgili görüşleri açıklamaya çalışacağız.
Isınma gerçekten de çok çelişkili bir konudur. Kimi fizyolog, sporcu ve antrenöre göre ısınma, tamamen kişiyi yapacağı işe mental (psikolojik) olarak hazırlarken, kimisine göre ısınma sporcunun dolaşım sistemini çalışmanın temposuna hazırlamak ve kas – iskelet sistemini sakatlanmaya karşı korumak amacını taşır.
Isınma konusunda yapılan çalışmalarda karşılaşılan en büyük sorunlardan biri, ısınmayı standartlaştırmak olmaktadır. İnsan, her iş için bir ön hazırlık yapmak ister, şarkıcının ses kontrolünü iyi yapabilmesi için yaptığı ön çalışma; sınava girecek birisinin, bazı noktaları hatırlamaya çalışması; tenisçinin servis atması, kemancının bazı notaları çalışması gibi. Bunun yapılışındaki amaç, hareketlerin kesintisiz ve aralıksız yürütülmesidir. Gelecek olan harekete mental olarak ha- zırlanmaktır. Unutulma olasılığı olan noktaları hatırlamaktır. Merkezi sinir sistemini bir kez daha uyararak, yaptığı şeyleri ve yapacağı şeyleri hatırlamak, yerleştirmek ve düzenlemektir. Bu nedenle, performans için yapılacak ön hazırlık; en azından yapılacak işe bağlı olarak değişecektir. Diğer taraftan bu ön hazırlıkfçalışmanın türüne göre ve performansın başarılı olmasında rol oynayacak vücut sistemlerine bağlı olarak da farklılaşmaya uğrayacaktır. Bir başka nokta ise* kişiye bağlı olarak ısınmanın, hem türü ve hem de miktarında değişmenin olabileceğidir. Kimi sporcu, bir konuda daha fazla mental bir hazırlığa gereksinim duyabilir. Bazısı daha yoğun bir hareket ön hazırlığını tercih eder. Bir.boasının. herşeyin bir an önce olup bitmesini im «mesınede- niyle, ısınmaya kısa bir süre ayırması yamnda hareketten şiddetli olmasını arzulaması doğaldır. Butun bu farklılıklar «toâyte, »sınmanın «»fert*«» ^ otanak‘ s\ı ¿\b\tf\r.
Buraya kadar yapmış olduğumuz tartışmadan, ısınmanın bir mental hazırlık niteliği yanında, fizyolojik bir takım özelliklerinin olduğunu da anlıyoruz. Bir sporcu, yarışma öncesi, öğrendiği tekniği mental olarak hatırlamaya çalışarak, yarışma anında istediği tekniği uygulamayı amaçlar. Bir atlet, yarışma öncesi yaptığı koşularla dolaşım sistemini hareketlendirerek, solunum ve dolaşım sistemini çalışma temposunu alıştırarak, yarışın ilk sıralarında uyumsuzluktan güç durumda kalmayı önlemeye çalışır. Bir cimnastikçi, yaptığı esnetme ve gerdirme hareketleriyle, kasların kopmasını engellemeyi amaçlar. Gerçekten de fizyolojik olarak ısınma; kas ısısını arttırarak, kasın iç sürtünme kuvvetini azaltır. Isınan kas, boy olarak %20 oranında daha fazla esneyebilir. Isısı artan bir kas, oksijenini daha fazla boşaltabilir. Solunum sistemi, daha etkili ve verimli çalışabilirken, kalp atım sayısı ve atım gücü (Solunum ve Dolaşım, BİLİM ve TEKNİK Eylül 1984 sayısına bkz.) artar. Böylece, çalışan kaslarımıza çok daha fazla oksijen ve besin maddesi taşınabilir. Eklemlerde daha büyük bir hareket esnekliği sağlanarak, herhangi bir sakatlanmaya karşı önlem alınmış olur. Bunlar, ısınmanın yarattığı bir kısım fizyolojik özelliklerdir.
Her ne kadar ısınmayı standartlaştı ramıyorsak da, genel olarak belirgin bölümlere ayırmak mümkündür* Isınmayı, genel ve özel ısınma olarak ikiye ayırabiliriz. Genel ısınmanın amacı, tüm organizmayı harekete hazırlamaktır. Bir başka deyişle, organizmayı çalışmaya hazırlamaktır. Genel ısınma, ısınmanın ilk bölümüdür, hareketler yavaştan ağıra doğru gelişir; vücudun tüm kas gruplarını çalıştırmaya yöneliktir. Yapılan alıştırmalar, o günlük antrenmana ve özel şartlara bağlı olarak değişmelidir. Bu tür ısınma, her gün farklılaşabileceği gibi, bir gruptan diğer gruba veya kişinin gereksinimine göre değişebilmektedir. Isınma, ister yarışma, ister antrenman öncesi olsun, bir miktar koşu gerektirir; koşuyu takiben, tüm vücut kas ve kas gruplarına yönelik alıştırmaları
L
içenr. Alıştırmaların yapılmasında dikkat edilecek nokta; monotonluk yaratmamaları, aynı kas grubuna yönelik olarak arta arkaya olmaması, kuvvet, sürat, dayanıklılık ve hareketlilik özelliklerini içerir olmasıdır. Hareketler birbirini takip ederek, birinden diğerine akıcı şekilde geçilmelidir. Isınmanın bir parçası olarak masaj, sıcak duş, termal ısı gibi uygulamaları, dolaşımı hızlandırmaları ve bölgesel olarak ısıyı arttırmaları nedeniyle kullanmaktadırlar. Bunu en çok, futbolcuların maç öncesi aldıkları masajla görebiliyoruz.
Özel ısınma, genel ısınmayı izleyen, tamamen kişiye ve yapılacak işe yönelik hazırlığı içermektedir: Yarışma veya antrenmanın karakterine yönelik, sporcuyu hem psikolojik hem de fizyolojik olarak yarışmaya hazırlamaktadır. Özel ısınma, kişisel bir özellik kazanabilir. Birçok sporcu, ısınmayı kendi gereksinimlerine yönelik yapmayı deneme ve yanılmayla öğrenir ve benimser.
Esnetme ve gerdirme hareketleri, ısınmanın önemli öğelerinden birini oluşturur. Ancak, ısınmanın kendisi kadar, gerdirme hareketlerinin de nasıl yapılacağı konusunda tam bir görüş birliği yoktur. Bazılarına göre, gerdirmeler statik olarak yapılmalıdır. Bazılarına göre ise dinamik olmalıdırlar. Araştırmalar, ikisi arasında bir fark olmadığını göstermektedir. Ancak, ısınmada yapılan esnetme ve gerdirmelerin sırası konusunda, otoriteler aşağıdaki sırayı önermektedirler:
1.Aktif gerdirmeler: Gerdirme hareketlerinin ilki olmalı. Gerdirilecek kasın antagonistı (BİLİM ve TEKNİK Ekim 1984 sayısına bkz.) durumunda olan kasların yardımıyla hareket yapılmalıdır. Öne eğilerek bacak gerisini ve sırtı esnetmek gibi.
- Pasif esnetme: Esnetme hareketleri bir dış kuvvet yardımıyla sağlanır. Örneğin, bir eş yardımıyla kasın zorlanarak boyunun uzatılması gibi.
3. Kinetik esnetme: Esnetme, vücudun bir parçasının veya bölümünün hareketi sonucu kazandığı momentumla kasın esnemeye zorlanmasıdır. Hareketler, yapılacak olan tekniğin abartmalı bir şekli olmalıdır. Örneğin, koşmaya hazırlanan bir sprinterin bacak sallaması gibi.
Yapılan araştırmalar, ısınmanın sporcunun psikolojik ka-
T&tetvcfe oYrrasv
dir. Isınmanın bu özelliğine dikkat edilmemesi, sporcunun ya çok düşük veya çok yüksek psikolojik gerilimle yarışmaya girmesi ve gösterebileceği başarıyı gösterememesine neden olacaktır. Gözlemler, ısınmanın karakter yapısına göre üç şekilde yapılabileceğini göstermiştir: (I) Sporcunun alışkın olduğu ve her zaman uyguladığı ısınma şekli. (2) Hızlı, yoğun ve birinci ısınmadan daha kısa bir sürede yapılan ısınma. (3) Yoğun, çok kapsamlı ve birinci ısınma türünden daha uzun sürede yapılan ısınma şekli.
Çok genel hatlarıyla verilmekte olan ısınmalardan birincisi, dengeli ve duygusal yönden bir sorunu olmayan sporcular için gerekli psikofızyolojik etkiyi yaratabilen ısınmadır. Bu gibi sporcular, kendilerini kontrol edebilen, kapasiteli ve deneyimli kişilerdir. Yarışmaya pozitif bir yaklaşımla ve yarışmanın psikofizyolojik zorlamalarına istenilen şekilde kendini ayarlayabilen kişilerdir. Bu nedenle, bu tür sporcular, alışkın oldukları ısınma türünü devam ettirerek yarışrpaya hazırlanırlar.
İkinci ısınma şekli; motorsal özellikler ile psikolojik hazırlığın, yarışma ortamında yan ve zorlayıcı etkilerle bozula- bileceği, dengesiz sporcular için uygundur. Bu sporcular ani patlayıcılık içinde olan, güçlü ama güçlerini sürekli olarak gösteremeyen, inişli çıkışlı bir psikofizyolojik yapı içerisinde olan kişilerdir. Bunlar, hazırlığı iyi olmayan, yarışma geriliminde çözülebilecek ve olumsuz etkilenebilecek sporculardır. Bu nedenle, aşırı bir mental enerji harcamasına yer vermeden, birinci ısınma şeklinde yapılan hareketler, daha kısa zamanda ve yoğun biçimde yapılarak yarışmaya hazırlanılır. Bu tür sporcular için bu daha uygundur. Bu sporcular, yarışma anında, olan güçlerini kullanabilecek yetenektedirler. Ancak, ısınma onların bu yeteneğini gösterebilecek pozitif psikofizyolojik düzeyi yaratmalıdır.
Üçüncü ısınma şekli; yarışmaya karşı isteksiz, korkak, çekingen ve kendine güven duymayan sporcu grubu için uygundur. Bu nedenle, bu grupta olan sporcular uzun, yoğun ve çok kapsamlı bir ısınmayla, zayıf oldukları noktalan, kendi tempolarıyla pekiştirerek, güven duygusunu sağlamaya çalışmalıdırlar. Böylece, olumlu bir psikofizyolojik düzey yaratılarak yarışmaya çıkılmalıdır.
Özetle, ısınma sporcuyu yarışmaya hazırlamada önemli bir rol oynamaktadır. Ancak, görüldüğü gibi ısınmanın hem fizyolojik hem de psikolojik bir yanı vardır. Isınma türü sporcunun karakterine uygun bir şekilde düzenlenmelidir. Yarışma için optimal bir psikofizyolojik düzey gerekmektedir. Bu düzey, verili bir yarışmaya göre farklı olabileceği gibi, sporcunun karakterine göre de farklılaşmaktadır. Bu nedenle, alışılmış basma kalıp ısınmanın, giderek kişisel bir ısınma özelliği taşıması gerekmektedir. Ancak böyle olduğu zaman sporcu, olumlu bir psikofizyolojik yarışma öncesi ortamı hazırlayabilmektedir. ■
I |
“nsanoğlunun gerçekleştirdiği ilk nükleer zincir reaksiyonunu 2 Aralık I942’de Enrico Fermi başardı. Fermi’nin zincir reaksiyonunda nötron adı verilen subatomik bir parçacık uranyum atomunun çekirdeğine çarpıyor ve onu ikiye ayırarak bu süreç sonunda enerji açığa çıkarıyordu. Bir uranyum çekirdeğinde bir çok nötron vardır. Parçalanmadan sonra bunların bazıları çevrelerindeki taze Uranyum çekirdeklerine Ç*r parak daha çok nötron ve daha çok enerji açığa çıkarmaktadırlar. Fermi, bu olayın denetimden çıkmasını bazı nötronları önceden çekirdekten ayırarak önlemiştir.
1900’lerin başlarında, bilim adamları, atomda radyoaktivitenin nereden kaynaklandığını bilmiyorlardı. Atomlar eksi yüklü elektronlar içine gömülü artı yüklü katı küreler olarak düşünülüyordu..
1897’de bulunan elektronun varlığı bile atomun bölünmezliği konusundaki eski Yunan görüşü ile çelişiyordu. Fakat iç yapısının detayları hâlâ büyük ölçüde bilinmiyordu. 1911 ’de Emest Rutherford’un harika deneyi atomik çekirdeğin keşfine yol açtı.
ATOM ÇEKİRDEĞİNDEKİ ENERJİ
Rutherford, 1901 ’den 1903’e dek çalıştığı Frederich Goddy ile radyoaktiviteyi araştırdı. Goddy, atomun derinliklerinden bir yerden gelen uyarılmış parçacıkların taşıdıkları enerji ile büyülenmişti. Daha sonra 1903’te atomun taşıdığı gizli iç enerji konusunda bir yazı yayınlandı ve I906’da bu enerjinin toplum için anlamının ne denli büyük olduğunu ortaya koydu.
Birçok nedenlerden ötürü nükleer fısyonun keşfi 1943’e dek unutuldu. Bu yıl içinde İrene ve Frederick joliot Curie yapay radyoaktiviteyi buldular. Joliot ve Curie radyoaktif olmayan elementleri alfa parçacıkları ile bombardımana tutarak radyoaktif elementler yaratabileceklerini keşfettiler. Sonsuza dek dengeli kalacak olan atomik çekirdek, eğer ek subatomik parçacıklar eklenirse, bu dengesini yitiriyor ve bu uyarılmış durumda, aynen doğal radoaktivitede olduğu gibi kendisinin parçalarının yaymaya başlıyordu.
Enrico Fermi, alfa parçacıkları yerine nötronları kullanmayı denedi, çünkü x parçacıkları artı yüklüydüler ve bu nedenle artı yüklü çekirdek tarafından bir ölçüde itilmekteydiler Fermi 200’den fazla nötron ve proton içeren uranyum
çekirdeğini nötron’larla bombardımana tuttu. Sonuçta yeni oluşan çekirdeğin uranyum çekirdeğine yakın bir ağırlıkta olduğu kansına vardı. 1938 ilkbaharında Otto Hahn ve Fritz Strassman, bombalanmış uranyum atomu içinde, önceden bulunmayan baryum elementinin bulunduğunu gördüler. Görünen, bazı uranyum çekirdeklerinin ikiye ayrıldığıydı.
Hahn, bu buluşunu bir mektupla 30 yıldır birlikte çalıştığı Lise Meitner’e yolladı. Meitner ve kuzeni Otto Frish şaşkına döndüler. Küçük bir nötronun koca uranyum çekirdeğini nasıl ikiye ayırdığını anlamıyorlardı. Proton ve nötronları birarada tutan güçlü bağlar nasıl oluyordu da tek bir nötronla kırılabiliyordu? Frish ve Meitner, yanıtın DanimarkalI fizikçi Niels Bohr tarafından ortaya atılan kuramda olduğunu anladılar. Bu kuramdan yola çıkarak bulduktan iki nükleer parçacığın aralanndaki çekici nükleer gücün, bunların ayrılmaları ile hızlı zayıfladığı; fakat elektriksel gücün çok daha yavaş zayıfladığı idi.
Geriye sadece bu olayı deneysel olarak kanıtlamak kalmıştı ve 1939’da bu da gerçekleşti. Zincir reaksiyonları artık olanaklıydı. Princeton’da Bohr, uranyumun nadir bir hali olan ve doğadaki uranyumun sadece % I ’ini oluşturan U^’in, zincir reaksiyonu için uygun olduğunu gösterdi. Ancak bundan dolayı dünya havaya uçmamıştı. Bir nükleer reaktör yapmak için Um seçilmeli ve yoğunlaştınlmalıydı. Bu yapılabilirdi.
Sonuçta ortaya son derece güçlü bir enerji türü çıktı. Bir gram uranyumun fisyonu bir gram kömürü yakmaktan ya da bir gram TNT’yi patlatmaktan 10 milyon kez fazla bir enerji açığa çıkarıyordu. Çünkü kömürün yanması veya TNT patlaması sonucu kimyasal enerji açığa çıkıyordu. Bu, atomun dış tarafındaki elektronların yeniden düzenlenmesi ile oluyordu. Nükleer eneji ise atomun çekirdeğmdöfci protonların yeniden düzenlenmesi ile oluşuyordu.
Nükleer enerji, günümüzde çok yaygın ve&gihtefcilir kullanıma sahip değildir. Fisyonun asıl değiştird|^^âşin anlamıdır. Nükleer teknolojinin kendi momentüttiüOu kazandığı ve yıkıma doğru gittiği konusunda yaygın bir inanış vardır. Bu inanca göre biz insanoğlu, yalnızca kaderini umarsız bir şekilde bekleyen fanileriz. Bu bizi, nükleer bir savaşın somutluğu konusundaki inancımızdan ve böyle bir savaşı önleme mücadelemizden alıkoymamalıdır. Eğer bunu yaparsak, bilim yüzyıllar sonrasına bir miras olarak kalabilir.