Kuolema määriteltiin uudelleen 1070-luvun vaihteessa. Silloin siirryttiin sydänkuolemasta aivokuolemaan. Kuva: Shutterstock
Kuolema määriteltiin uudelleen 1070-luvun vaihteessa. Silloin siirryttiin sydänkuolemasta aivokuolemaan. Kuva: Shutterstock

Vaikka kuolema on peruuttamaton, rajan ylityksen tarkkaa hetkeä on yllättävän vaikea määritellä. Itse asiassa lääketieteen edistyessä asia on vain mutkistunut.

Heikentyvä verenkierto paljastaa kuoleville soluille, että nyt on tosi kyseessä. Aivot reagoivat hapenpuutteeseen laukaisemalla normaalin stressireaktion. Munuaisten päällä olevista lisämunuaisista erittyy hormoneja, ennen kaikkea adrenaliinia. Se voimistaa verenkiertoa supistaen äkillisesti raajojen verisuonia ja nostaen sydämen sykettä. Samanlainen stressireaktio syntyy pelästyessä tai voimakkaassa fyysisessä rasituksessa.

Kuolemaa edeltävä stressireaktio aiheuttaa kuitenkin ongelmia heikentyneelle elimistölle. Muun muassa pienten infarktien riski sisäelimissä on suuri. Elimistön ääreisosien verisuonten supistuminen ja verenpaineen nousu työllistävät sydäntä ja aiheuttavat usein vajaatoimintaa.

Heikentynyt sydän ei jaksa pumpata verta tarpeeksi eteenpäin, ja veri pakkauntuu keuhkoihin. Tästä seuraa plasman eli verinesteen tihkuminen ohuiden keuhkohiussuonten läpi keuhkopussiin, jolloin sydämen tila rintakehässä pienenee. Tämä hankaloittaa edelleen sydämen työmahdollisuuksia ja laukaisee herkästi rytmihäiriöitä. Äkillinen sydämen vajaatoiminta voi pusertaa plasmaa myös keuhkorakkuloihin, jolloin potilas pahimmassa tapauksessa hukkuu omiin kehonnesteisiinsä.

Kuolema on prosessi

Kun sydän pysähtyy, kehon solut eivät saa tarvitsemaansa happea. Eri kudosten kyky kestää hapenpuutetta on hyvin erilainen, ja näin kuolemasta tulee vähitellen etenevä prosessi eikä yhtäkkinen tapahtuma. Koko keho ei kuole koskaan samaan aikaan.

Kaikkein nopeimmin sydämen ja verenkierron pysähtymiseen reagoivat aivot. Niiden hermosolut alkavat kuolla jo viiden minuutin hapenpuutteen jälkeen. Sydämen lihassolut kuolevat noin 20 minuuttia pysähdyksen jälkeen. Munuaissolut pysyvät elävinä tunnin verenkierron tyrehtymisestä.

Hengitysteitä puhtaana pitävät värekarvat liikkuvat vielä 10 tuntia kuoleman jälkeen.

Siittiösolut uiskentelevat kiveksissä ja lisäkiveksissä vielä puolentoista vuorokauden kuluttua kehon kuolemasta. Kuolleesta miehestä on siis isäksi, jos hänen kiveksistään otetaan injektiolla siittiöitä. Tähän on olemassa menetelmäkin, jota käytetään lapsettomuushoidoissa.

Ihon karvasolut kestävät hapenpuutetta hyvin. Ne elävät ja jatkavat työtään, vaikka isäntäkeho olisi kuollut. Moni vanhus muistelee vieläkin, kuinka aitassa hautajaisiaan odotelleelle vainajalle oli kasvanut parransänki parissa päivässä. Samoin kynnet ja hiukset kasvavat vielä kuoleman jälkeen.

Sydänkuolemasta aivokuolemaan

Sairaalaorganisaatio laajeni teollistuneissa maissa valtavalla vauhdilla 1960-luvulla, jolloin myös lääketiede kehittyi huimasti. Kuolemasta tuli lääkäreiden tärkein vihollinen ja tappio.

Kun elämää yritettiin viimeiseen asti pelastaa, kuolema siirtyi kodeista sairaaloihin. Samaan aikaan elinsiirtotekniikat kehittyivät. Vuonna 1967 eteläafrikkalainen lääkäri Christian Barnard teki ensimmäisen onnistuneen sydänsiirron ihmiselle. Samalla vuosikymmenellä tehtiin Suomen ensimmäinen munuaissiirto. 

Kuoleman raja kulki tähän asti sydämen toiminnassa. Kun se lakkasi, ihminen todettiin kuolleeksi. Sydänkuolemasta seuraa aina aivojen ja muiden elinten kuolema verenkierron tyrehtyessä.

Myös aivokuolemasta seuraa yleensä nopeasti sydänkuolema, koska verenkiertoa säätelee aivojen verenkiertokeskus. Sairaalaoloissa aivokuolleen hengitystä ja sen avulla sydämen toimintaa oivallettiin pitää yllä hengityskoneella, mutta elinten irrotus tällaiselta ihmiseltä ei sydänkuolemamääritelmän aikakaudella ollut eettisesti aukotonta.

Niinpä 1960-luvun lopulla yhdysvaltalainen Harvardin yliopisto julkaisi ensimmäiset aivokuoleman lääketieteelliset kriteerit. Aivokuolema-käsite muodostettiin juuri elinsiirtojen synnyttämään tarpeeseen. 

Suomi otti virallisesti maailman ensimmäisenä maana kuoleman rajaksi aivokuoleman. Lääkintöhallituksen ohjekirjeellä siirryttiin sydämen kuolemasta aivojen kuolemaan. Tämä tapahtui vuonna 1971 hyvin rauhallisessa ilmapiirissä. Ainoastaan silloinen arkkipiispa Martti Simojoki kirjoitti kipakoita kommentteja aiheesta. Hänen mielestään vain eduskunta olisi ollut kyllin arvovaltainen laitos kuoleman virallisen määritelmän muuttamiseen.

Varmistetaan monin testein

Aivokuoleman määritelmän mukaan ihminen on kuollut, kun hänen aivotoimintansa on loppunut ja omatoiminen hengityksensä lakannut. Näitä toimintoja voidaan testata tiedottomalta potilaalta – mutta vain, jos syy epäiltyyn aivokuolemaan on tiedossa. Tietyt myrkytystilat ja kehon kylmettyminen voivat nimittäin antaa vääriä tuloksia aivokuolematutkimuksessa. Myös keskushermostoa lamaavien nukutusaineiden annosta pitää olla kulunut tarpeeksi aikaa, että testitulos on luotettava.

Aivojen toimintaa tutkitaan muun muassa silmien reaktioiden perusteella. Aivokuolleeksi epäillyn päätä käännetään nopeasti puolelta toiselle, jolloin silmät eivät saa liikkua kääntösuuntaa vastaan. Pupillit eivät saa reagoida valoon. Ruiskutettaessa jäävettä korvakäytävään silmät eivät saa kääntyä ruiskutetun korvan suuntaan.

Kipureaktiota kokeillaan painamalla voimakkaasti yläluomesta. Aivokuollut ei reagoi tähän minkäänlaisilla lihasliikkeillä, eikä hänen verenpaineensa tai sydämensykkeensä nouse. Niitä tarkkaillaan kiputestin aikana valvontalaitteista. Yskänrefleksiä ei saa syntyä, kun nielua ärsytetään esimerkiksi hengityskoneen putkella.

Kun aivotoiminta on edellisillä testeillä havaittu loppuneeksi, aloitetaan hengityskoe. Siinä ihminen irrotetaan hengityskoneesta kokonaan.

Jos omatoimisia hengitysliikkeitä ei ilmaannu kymmenen minuutin aikana, ihminen katsotaan aivokuolleeksi. Hengityskokeen päättymishetki merkitään kuolinajaksi, vaikka potilas kytkettäisiin takaisin koneeseen elimenluovutusta varten. Elimet jatkavat elämää, vaikka ihminen katsotaan kuolleeksi.

Useissa maissa testit pitää tehdä kaksi kertaa 12–24 tunnin välein. Esimerkiksi Suomessa yksi testikerta kuitenkin riittää.

Luovuttajan elimet pidetään hengissä

Hengityskoneessa olevan kuolleen verenkierto heikkenee nopeasti, mikä aiheuttaa vaurioita elimiin. Elinsiirtoleikkaus pyritäänkin tekemään vuorokauden kuluessa aivokuoleman toteamisesta. Kuollutta hoidetaan leikkaukseen asti kuten tehohoidossa olevaa elävää potilasta, jotta elimet pysyisivät luovutuskunnossa.

Kuolleen verenpainetta pidetään yllä dopamiinilääkityksellä ja suoneen annettavalla nesteytyksellä. Nämä nesteet ovat lämmitettyjä, jolloin keho ei pääse jäähtymään heikentyneestä aineenvaihdunnasta huolimatta. Kaliumin puute uhkaa koko ajan, ja siitä voi seurata sydämen rytmihäiriöitä.

Natrium puolestaan kertyy herkästi kuolleeseen kehoon tuhoamaan elimiä. Suoneen annettavien nesteiden avulla voidaan ylläpitää myös kuolleen ionitasapainoa. Normaali virtsaneritys pidetään yllä lääkityksellä, jottei ureaa ja vettä kertyisi elimistöön.

Jos aivokuolleen hemoglobiini laskee alle sadan, hänelle tehdään verensiirto. Tätä varten teho-osastolla täytyy olla valmiina kaksi punasoluyksikköä kuolleelle sopivaa verta. Juuri ennen elimenluovutusleikkausta kuolleelle annetaan hepariinia, jotta veri ei hyytyisi. Samoin annetaan kortisonia, joka parantaa solujen kykyä sietää elinten irrottamisesta syntyvää stressiä.

Lasarus-ilmiö johtuu reflekseistä

Elimenluovutusleikkaus tapahtuu normaalin leikkauksen tapaan leikkaussalissa. Kun vatsanpeitteet ja vatsakalvo viilletään auki, seuraa kehossa jälleen tuttu stressireaktio.

Adrenaliinipitoisuus kuolleen veressä lisääntyy, mikä nostaa verenpainetta ja sykettä. Nämä kehon muutokset näkyvät myös leikkaussalin valvontalaitteissa.

Kaikkein epämiellyttävimpiä hoitohenkilökunnan kannalta ovat kuitenkin kuolleen lihasliikkeet. Aivokuolleen selkäytimessä vielä elävät hermosolut voivat esimerkiksi neulalla pistettäessä saada aikaan normaaleja refleksejä.

Selkäytimeen saapuva kipuimpulssi ärsyttää liikehermosolua ja saa raajojen lihakset supistumaan. Syntyy yksinkertainen refleksikaari, jonka saamme aikaan normaalitilanteessa vaikkapa laskemalla kätemme kuumalle hellalle.

Leikkaussalihenkilökunnan niin fyysisen kuin psyykkisen työn helpottamiseksi kuolleelle annetaan lihaksia rentouttavaa lääkitystä lihasliikkeiden estämiseksi.

Refleksiin pohjautuvia lihasliikkeitä voi ilmetä myös hengityskokeen yhteydessä aivokuolemaa testattaessa. Ne laukeavat todennäköisesti selkäytimen äkillisestä hapenpuutteesta, kun hengityskone irrotetaan potilaasta.

Tässä tilanteessa ne voivat olla hyvinkin voimakkaita. Järkytyksen välttämiseksi paikalla mahdollisesti olevia omaisia informoidaan etukäteen tästä niin sanotusta Lasarus-ilmiöstä.

Raajojen ja keskikehon reflekseissä ei siis tarvita aivotoimintaa, vaan toimiva selkäydin riittää.

Sen sijaan pään alue on suoraan aivojen pohjasta lähtevien aivohermojen alaisuudessa. Tästä syystä aivojen toimintaa testattaessa testit tehdään pään alueelta.

Tarvittaisiinko varhaiskuolemaa?

Elinpula vaivaa maailmaa. Tämä on jälleen virittänyt keskustelua kuoleman rajan määritelmästä. Rajaa höllentämällä saataisiin käyttöön enemmän ja parempikuntoisia elimiä.

Esimerkiksi onnettomuudessa ihmisen aivot voivat muutoin vaurioitua täysin, mutta aivojen alaosassa, ydinjatkeessa, sijaitsevat hengityksen ja verenkierron säätelykeskukset voivat toimia moitteettomasti. Tällöin ihminen kykenee omatoimiseen hengitykseen, eivätkä aivokuoleman kriteerit täyty.

Vaikka eutanasia on kielletty monissa maissa, kuoleman aktiivinen avustaminen ei ole lainvastaista.

Kun lääkäri kertoo konferenssissa sopineensa kollega-aviopuolison kanssa aktiivisesta oman kuolemansa avustamisesta, jos kognitiiviset eli tiedolliset toiminnot häviävät, ollaan lähellä kuoleman rajan uutta määrittelyä.

Tällaisen rajan yllättävän moni olisi valmis hyväksymään omalla kohdallaan pohtiessaan dementoituneiden vanhusten kohtaloa ja kohtelua.

Joudutaanko tulevaisuudessa ottamaan kuoleman rinnalle käsite varhaiskuolema? Se siis koskisi ihmisiä, joiden ajatus ja muisti eivät toimi. Elämän alussahan alkion rinnalla on jo käsite varhaisalkio.

Edesmenneen teologin ja eetikon Martti Lindqvistin sanoin kuolema on yksinkertaisin, tavallisin ja demokraattisin asia maailmassa. Mutta kuka kykenee määrittelemään pysyvän, aikakaudesta riippumattoman kuoleman rajan?

 

Annette Suopajärvi työskentelee anatomian ja fysiologian lehtorina Kemi-Tornion ammattikorkeakoulun terveysalan yksikössä.

Artikkeli sai 3. palkinnon Tiede-lehden ja lehden julkaisijayhdistyksen Tieteen tiedotus ry:n järjestämässä kirjoituskilpailussa.

 

Julkaistu Tiede-lehdessä 6/2004

 

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Hirmun anatomia on selvinnyt sääsatelliittien mikroaaltoluotaimilla. Ne näkevät pilvien läpi myrskyn ytimeen ja paljastavat ukkospatsaat, joista myrsky saa vauhtinsa. Kuva: Nasa/Trimm

Pyörivät tuulet imevät energiansa veden lämmöstä.

Trooppiset rajuilmat tappoivat vuosina 1995–2016 lähes 244 000 ihmistä, koettelivat muuten 750 miljoonaa ihmistä ja tuhosivat omaisuutta runsaan 1 000 miljardin dollarin arvosta, enemmän kuin mitkään muut mullistukset, esimerkiksi tulvat tai maanjäristykset.

Näin arvioi maailman luonnonkatastrofeja tilastoiva belgialainen Cred-tutkimuslaitos raporteissaan, joissa se laskee katastrofien pitkän aikavälin inhimillistä hintaa.

Myrskytuhot ovat panneet myrskytutkijat ahtaalle. Kaikki tahtovat tietää, mistä näitä rajuilmoja tulee. Lietsooko niitä ilmastonmuutos?

Lämpö alkaa tuntua

Näihin asti tutkijapiireissä on ollut vallalla käsitys, jonka mukaan hirmuista ei voi syyttää ilmastonmuutosta vielä kotvaan. Se alkaa voimistaa myrskyjä vasta pitkällä aikajänteellä.

Nyt hurjimpia myrskyjä on kuitenkin alettu kytkeä ilmaston lämpenemiseen. Esimerkiksi alkusyksystä 2017 Maailman ilmatieteen järjestö WMO arvioi, että lämpeneminen todennäköisesti rankensi elokuussa Houstonin hukuttaneen Harvey-myrskyn sateita.

Jotkut tutkijat ovat puhuneet kytköksistä jo vuosia.

Esimerkiksi Kerry Emanuel, Massachusettsin teknisen yliopiston myrskyspesialisti, laski 2005, Katrinan runnottua New Orleansia, että Atlantin ja Tyynenmeren myrskyt ovat nykyään 60 prosenttia voimakkaampia kuin 1970-luvulla.

Keväällä 2013 Nils Bohr -instituutin Aslak Grinsted raportoi, että lämpenemiskehitys vaikuttaa myrskyissä syntyviin tulva-aaltoihin.

Kun maapallon keskilämpötila nousee 0,4 astetta, myrskytulvien määrä tuplaantuu. Tämä rajapyykki on jo ohitettu. Kun lämpötila nousee kaksi astetta, tulvat kymmenkertaistuvat. Silloin superrajuja myrskyjä hyökyy Atlantilta joka toinen vuosi. Tähän asti niitä on nähty kerran 20 vuodessa.

Meri lämpenee otollisesti

Tärkein myrskyjä ruokkiva muutosvoima löytyy sieltä, mistä myrskyt ammentavat energiansa ja mihin ilmastonmuutoksen nähdään vaikuttavan: meriveden lämpötilasta. Se kehittyy myrskyille otolliseen suuntaan.

Esimerkiksi Meksikonlahdella, hurrikaanien voimanpesässä, on mitattu jopa pari astetta tavallista korkeampia meriveden lämpötiloja.

Kun Haiyan, yksi kaikkien aikojen kovimmista taifuuneista, marraskuussa 2013 jätti kaksi miljoonaa filippiiniläistä kodittomiksi, meri oli myrskyn syntyalueella vielä sadan metrin syvyydessä kolme astetta normaalia lämpimämpi.

Meressä tapahtuu muutakin epäedullista: pinta nousee. Se kasvattaa myrskyjen nostattamia tulva-aaltoja, jotka usein saavat aikaan pahinta tuhoa.

 

Näin hirmumyrsky kehittyy

Hirmun syntymekanismi on sama kaikkialla, vaikka nimitykset vaihtelevat. Atlantilla ja Amerikan puoleisella Tyynellämerellä puhutaan hurrikaaneista, Aasian puolella taifuuneista ja Intian valtamerellä ja Oseaniassa sykloneista. Grafiikka: Mikko Väyrynen

 

Trooppisia hirmumyrskyjä syntyy päiväntasaajan molemmin puolin 5. ja 25. leveyspiirin välillä. Päiväntasaajalla niitä ei muodostu, sillä sieltä puuttuu coriolisvoima, jota myrsky tarvitsee pyörimiseensä

Kehittyäkseen myrsky vaatii tietynlaiset olot. Suursäätilan pitää olla laajalla alueella epävakaa ja ukkossateinen ja meriveden vähintään 26 asteista 50 metrin syvyydeltä. Lisäksi tuulien pitää puhaltaa heikosti 12 kilometrin korkeuteen asti. Voimakkaissa virtauksissa myrskynpoikanen hajoaa.

1. Merestä nousee lämmintä, kosteaa ilmaa. Se kohoaa nopeas­ti ja tiivistyy ukkospilviksi, jotka kohoavat 10–15 kilometrin korkeuteen. Samalla vapautuu lämpöä, mikä ruokkii matalapainetta.

2. Fysiikan säilymislakien mukaan ylös kohoavan ilman tilalle virtaa ympäriltä korvausilmaa, jolloin ilmanpaine alueella laskee.

3. Lämpöä kohoaa ylös yhä laajemmalti, ukkospilvien jono venyy, ja ilman virtausliikkeet voimistuvat. Ilmanpaine laskee lisää, ja alueelle syntyy liikkuva matalapaineen keskus.

4. Paine-ero tuottaa voiman, joka alkaa pyörittää tuulia kiihtyvää vauhtia. Maan pyörimisliikkeestä aiheutuva coriolisvoima kiertää niitä spiraalin lailla vastapäivään kohti matalan keskusta. Kun tuulen sekuntinopeus nousee yli 33 metrin, on syntynyt trooppinen hirmumyrsky.

Hurjimmissa myrskyissä tuulen nopeus nousee 70–90 metriin sekunnissa. Pyörteen halkaisija vaihtelee puolestaan 400 kilometristä 1 000 kilometriin.

5. Myrskyn voimistuessa sen ylle muodostuu korkeapaine, joka pyörii tuulia vastaan. Laskeva ilmavirtaus kuivattaa ja lämmittää keskusta, ja se seestyy myrskynsilmäksi.

6. Silmää kiertävät tuulet sekoittavat tehokkaasti meren pintaa 50–100 metrin syvyydeltä. Kun lämmintä vettä painuu syvyyksiin ja viileää kohoaa pintaan, ”lämpövoimala” jäähtyy ja hitaasti liikkuva myrsky voi heikentyä. Nopeaan myrskyyn jarru ei ehdi vaikuttaa, ja silloin kumpuava vesi voi loppumatkasta muuttua vaaralliseksi.

7. Kun ranta lähestyy ja meri madaltuu, tuulet pakkaavat vettä myrskyn tielle tulva-aalloksi, joka syöksyy myrskyn mukana maalle tuhoisin seurauksin.

Maalle saavuttuaan myrsky laantuu, kun se ei enää saa käyttövoimaa meren lämmöstä.

 

Tuula Kinnarinen on Tiede-lehden toimitussihteeri.

Julkaistu Tiede-lehdessä 1/2014. Päivitetty 12.9.2018.