Hiçbir hastalığı olmadığı halde bir insan neden ölür?

"Doğal nedenlerle öldü." ya da "Yaşlılıktan öldü." dediğimizde aslında kastettiğimiz, ilerleyen yaştan ötürü yeterince bozulmuş bir sistemin organlarından bir veya birkaçını, bakteriler veya mantarlar gibi patojenlerin istilası sonucu iflas etmesi ve sonrasında tüm sistemin çökmesidir. Bu organ kalp, karaciğer, böbrekler, vs. olabilir. Ancak durup dururken ölmek diye bir şey yoktur; mutlaka iflas eden bir organ ve o organı iflas ettiren bir organizma veya süreç bulunmaktadır.

---

Ölümü anlamanın anahtarı, var oluşun fiziksel temelini anlamaktan geçiyor. Bizler, biyolojik varlıklar olduğumuz için her şeyi biyolojik olarak görmeye alışığız. Dolayısıyla ölümle ilgili bir açıklama yapacağımız zaman da aklımız ilk etapta hemen biyolojiye gidiyor. Halbuki biyoloji, kendisinden daha temel iki bilimin üzerine kurulmuş bir bilim dalıdır: fizik ve kimya. Bu iki bilim dalında olanlar, biyolojide olanların temelini oluşturmaktadır. Bir fizik yasasının biyolojideki etkisini hemen görmek kolay değildir; ancak dikkatli ve eğitimli bir göz, bu ilişki ve etkileşimi fark edecektir. Dolayısıyla bu alanlardan bilgi almaksızın ölümü anlamak mümkün değildir.

Ölümün Fiziksel Nedeni: Entropi

Ölüme fiziksel açıdan yaklaştığımızda karşımıza iki gerçek çıkar: İlki, kapalı sistemlerde entropinin, yani düzensizliğin daima artmak zorunda olduğu gerçeğidir. Termodinamiğin ikinci yasası bunu söyler. Açık sistemlerde ise entropi artışına dışarıdan enerji alarak karşı koymak mümkündür. Yani entropi ile enerji arasındaki ilişki iyi anlaşılmalıdır: Entropinin mutlak suretle artması gerektiği sistemler, dışarıdan enerji veya kütle akışı olmayan sistemlerdir. Ancak canlılar bu tarz sistemler değillerdir. Dışarıdan enerji de alırlar, kütle de...

Bir düşünün: Yemek yediğinizde ne yapıyorsunuz? Düzenli halde bulunan bir besin kaynağını parçalıyor, yani düzensiz hale getiriyorsunuz. Bunu yaparken, besinlerin içindeki kimyasal bağlarda bulunan enerjiyi hücreleriniz içinde açığa çıkarıyorsunuz. Açığa çıkan bu enerjiyi kullanarak hücre, doku ve organlarınızda onarım, gelişim ve benzeri işleri hallediyorsunuz. Yani bir yerlerde düzensizlik gene artıyor; ancak ondan elde ettiğiniz enerji ile siz, düzenli halinizi sürdürüyorsunuz.

Ölümün bununla bir ilgisi var gibi gözüküyor; çünkü ölümle birlikte artık enerji akışı da duruyor, beslenemiyoruz ve hücrelerimiz dağılmaya başlıyor. Yani biz de kapalı bir sisteme dönüşüyoruz, dolayısıyla entropiye yenik düşerek düzensiz hale geliyoruz.

Ama ölümü fiziksel olarak tanımlayacak olursak: Bir nevi, termodinamiğin ikinci yasasına belli bir süre direndikten sonra yenik düşmek gibi gözüküyor.

İşte tam da bu entropi kavramı dolayısıyla doğada hiçbir varlık belirli sürelerin üzerinde var olamamaktadır. Her şeyin, hatta belki de Evren'in kendisinin de bir ömrü vardır. Fizik yasaları, doğa içerisinde bir devinimi, değişimi ve dönüşümü tetiklemektedir. Hiçbir varlık, Evren içerisinde sabit yapılı değildir. Her şey ama her şey değişir. Gözümüze oldukça sabit gelen bir nesne içerisindeki atomlar bile sürekli titreşim halindedir; atom altı parçacıkları her an değişim içerisindedir. Bu hareketler ve değişimler, bir maddenin göze her ne kadar sabitmiş gibi gelse de, aslında sürekli değiştiğini göstermektedir.

Yani hiçbir maddenin bir an önceki haliyle bir an sonraki hali birebir aynı değildir. Kısaca, az sonra açıklayacağımız biyolojik sebeplerden ötürü ölüm gerçekleşmeseydi bile, fizik yasalarından dolayı bir noktada bütünlüğümüzün yer yer ya da tamamen bozulması gerekirdi. Belki 100 yıl içerisinde, belki 1 milyon yıl içerisinde...

Ölümün Temelindeki Fiziksel Kuvvetler

Peki, dışarıdan enerji almayı sürdürerek bunu önleyebilir miyiz? Neden sürekli enerji alımını sürdürerek ölümsüz kalamıyoruz? Entropi artışına neden sürekli direnemiyoruz? Burada da bir diğer fiziksel gerçek karşımıza çıkıyor. Kuvvetler.

Her varlık, durmaksızın çeşitli kuvvetlerin etkisi altında kalıyor. Bunlar diğer cisimlerin üzerimizde uyguladıkları etki-tepki kuvvetleri gibi basit kuvvetler olabildiği gibi, kendi organlarımızın çalışması sırasında deneyimledikleri iç kuvvetler gibi dışarıdan ilk etapta görülemeyecek kuvvetler de olabiliyor.

Bunu açıklamak için size bir uygulamalı bilim dalı olan mühendislikten bir örnek verelim: Mühendislikte, yorulma/yorgunluk (fatigue) adı verilen mekanik olay vardır. Sıradan bir malzeme üzerine (örneğin metal bir çubuğa), sünme geriliminden (malzemenin yapısının bozulacağı/kırılmanın başlayacağı gerilim noktasından) daha az (yani onu kırıp bükmeyecek kadar) bir kuvveti sürekli olarak, arka arkaya bir uygulayıp bir uygulamazsanız ve bunu sürekli sürdürürseniz, malzemeniz bir noktadan sonra bir anda, beklemediğiniz şekilde kırılacaktır. Buna mühendislikte kırılma (fracture) ya da kopma (failure) adı verilir.

Yani bir kumandanız olduğunu düşünelim. Açma-kapama düğmesine abartmaksızın, normal bir şiddette, arka arkaya bastığınızı düşünelim. Burada bir kere basıp da sonra elinizi çekmemekten söz etmiyoruz. Parmağınızla kumandaya hızlı hızlı bir basıp bir basmadığınızı hayal edin. Elbette kumandanız bunu yaptığınız ilk birkaç bin, hatta birkaç on bin basmada kırılmayacaktır. Ancak eğer bunu birkaç milyon veya milyar defa devam ettirecek olursanız (bunun tam sayısını veren testler ve formüller vardır), kumandanız beklemediğiniz bir anda kırılacaktır. Hem de o "normal" büyüklükte olduğunu düşündüğünüz, tuşlara normal olarak bastığınız kuvvet altında!

Bunun arkasında pek çok mekanik sebep yatmaktadır. Ancak atomik düzeyde incelediğimizde, bizim uyguladığımız her darbenin atomların yerini değiştirdiğini veya titreşimlerini hızlandırdığını görürüz. Bu sebeple, belirli bir noktada atomlar artık kontrolsüz olarak birbirleri üzerinden kaymaya başlarlar ve bu, mikro-kırık (micro-crack) denen yapıların oluşmasına sebep olur. Daha sonra bu kırıkların malzeme içerisinde hızla yayılmasıyla bir noktada, hiç beklemediğiniz anda malzemeniz kırılacaktır. Eğer siz bu kuvvetleri uygulamazsanız, belki milyonlarca yıl sürecek olsa da, bir noktada malzeme eskimeye, yani "ölmeye" başlayacaktır.

Üstelik yukarıda verilen örnek, mekanik yasalardan sadece bir tanesidir. Daha pek çok benzer fizik yasası altında sıradan maddeler aşınırlar, eskirler ve dağılmaya başlarlar.

Burada anlatmak istediğimiz şudur: Evren'deki her şey en nihayetinde kuarkların oluşturduğu atomlar, atomların oluşturduğu moleküllerden meydana gelmektedir. Evren'in oluşum biçiminden ötürü bazı kurallar işlemektedir ve bizim "fizik yasaları" dediğimiz bu kurallar altında, maddelerin belirli "ömürleri" vardır. Bu genellikle çevresel baskılara ve aktif olarak iş gören bir varlıksa, işleme miktarına bağlıdır. Eğer aktif olarak iş yapmıyorsa da, pasif varlığına etki eden dış kuvvetlerin etkisi altında bir maddenin ömrü belirlenir. Örneğin bir canlının ömrü az sonra açıklayacağımız biyolojik sebeplerle belirlenir, bir iş makinasının ömrü çalışma şartlarına ve süresine göre belirlenir, bir kayanın ömrü ise üzerine etkiyen her çeşit dış faktörün etkisinin toplamıyla belirlenir. Her varlığın, doğa içerisinde belirli bir ömrü vardır ve bu ömrün sonuna gelindiğinde (her ne sebeple olursa olsun) maddenin bütünlüğü bozulacaktır. Bu da bir diğer doğa yasası olarak düşünülebilir.

Bir kayayı düşünün. Var olduğundan beri durmaksızın aşındırılmaktadır: Rüzgar, dalgalar, depremler gibi sayısız etmenden kaynaklı kuvvetler onu yavaş yavaş aşındırır. Ancak kayanın kendisini tamir edebileceği bir mekanizma yoktur; çünkü organik maddelerden yapılmamıştır. Eğer içindeki kum taneleri bölünüp çoğalabilseydi, dışarıdan enerji alarak iş yapabilselerdi, kayalar da kendilerini tamir edebilirdi. Ama bizim de kaya gibi cansız maddelerle ortak bir noktamız var: Tıpkı kayaların kuvvet altında aşınması gibi, bizim hücrelerimiz ve dokularımız da kuvvetler altında aşınır. Ancak bizim, kayalardan farklı olarak, bu aşınmayı çözen bir mekanizmamız vardır: Hücre bölünmesi. Bu mekanizma sayesinde aşınan veya bozulan hücrelerimizin yerini yenileri alır.

Buraya kadar aktardıklarımız, yaşamın ve ölümün arkasındaki mekanik sebepleri ele almaktaydı. Bunları anlamak, yaşamın ve ölümün neden var olduğunu anlamak açısından birinci önemli noktayı oluşturmaktadır. Aslında her biyolojik ve kimyasal olayın özünde fizik yasaları yatmaktadır; dolayısıyla her biyolojik veya kimyasal olayı, fizik yasaları ile açıklayabiliriz. Ancak elbette anlaşılırlığın sağlanabilmesi için bu bilim dalları, özünde fizik yasaları yatsa da, ayrı doğa yasaları keşfederek bağımsız bilimler halini almışlardır. Biz de şimdi işin fiziğini bir kenara bırakarak, biyolojiye döneceğiz ve biyolojik (canlılara ait) ölümün arkasındaki sebepleri inceleyeceğiz.

Hücrelerimiz Neden Sonsuza Kadar Bölünemiyor?

Madem yukarıda sözünü ettiğimiz kayaların aksine, bizi sürdüren hücre bölünmesi mekanizması var... O zaman sorabilirsiniz: Neden sonsuza kadar bölünerek kendimizi yenileyemiyoruz?

Aslında bunu yapan canlılar var! Örneğin bakteriler, durmaksızın bölünerek aynı gen hattını sürdürebilirler; bu sayede bir canlıyı belirleyen genetik altyapı teorik olarak ölümsüz olmuş olur.

Benzer şekilde kertenkeleler ve axolotl gibi bazı canlılar organ yenileme yani rejenerasyon konusunda çok iyidirler ama onlar da bunu sonsuza kadar yapamazlar. Çünkü bakterilerin aksine, bizlerin tamir edici hücreleri çok özel bir hücreden köken alır: Kök hücreler. Kendimizi sonsuza kadar yenileyemiyoruz, çünkü sınırlı sayıda kök hücreye sahibizdir.

Kök hücreler, diğer hücrelerimize dönüşebilen en temel hücrelere verdiğimiz bir isimdir. Bu hücrelerimiz kullanılıp tükendikçe, tamir işlemleri de zorlaşıyor ve bir nevi kayaya dönüşüyoruz. Aşındıkça aşınıyoruz ve zayıflıyoruz. Buna bağlı olarak da vücudumuzu yemeye hazır, hastalık yapıcı bakteriler, mantarlar, vb. vücudumuzu işgal etmeye başlıyor, bizi hasta ediyor ve nihayetinde öldürüyor.

---

Doğadaki Kaynak Problemi, Ölümün Genomumuzdaki İzleri, Kanser, Telomerler, Mutasyonlar, Mekanik Yorulma gibi daha birçok başlık için kaynakçaya bakabilirsiniz.