हम हवा में सांस लेते हैं जो 21 प्रतिशत ऑक्सीजन है , और हमें जीने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। तो आप सोच सकते हैं कि शत-प्रतिशत ऑक्सीजन लेना हमारे लिए अच्छा होगा-लेकिन वास्तव में यह हानिकारक हो सकता है। तो, संक्षिप्त उत्तर है, शुद्ध ऑक्सीजन आमतौर पर खराब होती है, और कभी-कभी विषाक्त होती है। ऐसा क्यों है, इसे समझने के लिए आपको कुछ विस्तार में जाने की जरूरत है...
आपके फेफड़े मूल रूप से नलियों की एक लंबी श्रृंखला है जो आपकी नाक और मुंह (श्वासनली से ब्रांकाई से ब्रोन्किओल्स तक) से निकलती है और छोटी पतली दीवारों वाली वायु थैली में समाप्त होती है जिसे एल्वियोली कहा जाता है। एक स्ट्रॉ के अंत में साबुन के बुलबुले के बारे में सोचें, और आप एल्वियोली को समझ जाएंगे। प्रत्येक कूपिका के चारों ओर छोटी, पतली दीवारों वाली रक्त वाहिकाएं होती हैं, जिन्हें फुफ्फुसीय केशिकाएं कहा जाता है। केशिकाओं और एल्वियोलस के बीच एक पतली दीवार (लगभग 0.5 माइक्रोन मोटी) होती है, जिसके माध्यम से विभिन्न गैसें (ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन) गुजरती हैं।
जब आप सांस लेते हैं, तो एल्वियोली इस हवा से भर जाती है। क्योंकि एल्वियोली में ऑक्सीजन की मात्रा अधिक होती है और फुफ्फुसीय केशिकाओं में प्रवेश करने वाले रक्त में कम होती है, ऑक्सीजन हवा से रक्त में फैलती है। इसी तरह, क्योंकि कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता रक्त में अधिक होती है जो कि वायुकोशीय वायु की तुलना में केशिकाओं में प्रवेश करती है, कार्बन डाइऑक्साइड रक्त से एल्वियोली में जाती है। रक्त और वायुकोशीय वायु में नाइट्रोजन की सांद्रता लगभग समान होती है। वायुकोशीय दीवार में गैसों का आदान-प्रदान होता है और एल्वियोली के अंदर की हवा ऑक्सीजन से रहित और कार्बन डाइऑक्साइड से समृद्ध हो जाती है। जब आप साँस छोड़ते हैं, तो आप इस कार्बन डाइऑक्साइड समृद्ध, ऑक्सीजन-गरीब हवा को बाहर निकालते हैं।
बस सांस लें
अब अगर आप शत-प्रतिशत ऑक्सीजन में सांस लें तो क्या होगा? 48 घंटों के लिए सामान्य वायु दाब पर 100 प्रतिशत ऑक्सीजन के संपर्क में गिनी सूअरों में, फेफड़ों में तरल पदार्थ जमा हो जाता है और उपकला कोशिकाएं एल्वियोली को अस्तर करती हैं। इसके अलावा, फुफ्फुसीय केशिकाएं क्षतिग्रस्त हो जाती हैं। ऑक्सीजन अणु का एक अत्यधिक प्रतिक्रियाशील रूप, जिसे ऑक्सीजन मुक्त कण कहा जाता है, जो उपकला कोशिकाओं में प्रोटीन और झिल्ली को नष्ट कर देता है, संभवतः इस क्षति का कारण बनता है। सामान्य दबाव में 100 प्रतिशत ऑक्सीजन सांस लेने वाले मनुष्यों में, यहाँ क्या होता है:
- फेफड़ों में द्रव जमा हो जाता है ।
- एल्वियोली में गैस का प्रवाह धीमा हो जाता है, जिसका अर्थ है कि पर्याप्त ऑक्सीजन प्राप्त करने के लिए व्यक्ति को अधिक सांस लेनी पड़ती है।
- गहरी सांस लेने के दौरान सीने में दर्द होता है।
- फेफड़ों में विनिमेय वायु की कुल मात्रा 17 प्रतिशत घट जाती है।
- बलगम ध्वस्त एल्वियोली के स्थानीय क्षेत्रों को प्लग करता है - एक स्थिति जिसे एटेलेक्टासिस कहा जाता है। प्लग की गई एल्वियोली में फंसी ऑक्सीजन रक्त में अवशोषित हो जाती है, प्लग की गई एल्वियोली को फुलाए रखने के लिए कोई गैस नहीं बची है, और वे ढह जाती हैं। बलगम प्लग सामान्य हैं, लेकिन खांसने से ये साफ हो जाते हैं। अगर हवा में सांस लेते समय एल्वियोली बंद हो जाती है, तो एल्वियोली में फंसा नाइट्रोजन उन्हें फुलाता रहता है।
जेमिनी और अपोलो कार्यक्रमों में अंतरिक्ष यात्रियों ने बिना किसी समस्या के दो सप्ताह तक कम दबाव में 100 प्रतिशत ऑक्सीजन की सांस ली। इसके विपरीत, जब उच्च दबाव (वायुमंडलीय दबाव के चार गुना से अधिक) में 100 प्रतिशत ऑक्सीजन सांस ली जाती है, तो इन लक्षणों के साथ तीव्र ऑक्सीजन विषाक्तता हो सकती है:
- मतली
- चक्कर आना
- मांसपेशियों में मरोड़
- धुंधली दृष्टि
- दौरे/ऐंठन
इस तरह के उच्च ऑक्सीजन दबाव का अनुभव सैन्य स्कूबा गोताखोरों द्वारा रीब्रीथिंग उपकरणों का उपयोग करके किया जा सकता है, गोताखोरों को हाइपरबेरिक कक्षों में मोड़ के लिए इलाज किया जा रहा है या रोगियों का तीव्र कार्बन मोनोऑक्साइड विषाक्तता के लिए इलाज किया जा रहा है। उपचार के दौरान इन रोगियों की सावधानीपूर्वक निगरानी की जानी चाहिए।
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