પ્રાણવાયુ (આયુર્વિજ્ઞાન)

પ્રાણવાયુ (આયુર્વિજ્ઞાન) : ઑક્સિજન તત્ત્વના 2 પરમાણુથી બનતો વાયુરૂપ પદાર્થ. તેની શાસ્ત્રીય સંજ્ઞા O₂ છે. તેમાંના ઑક્સિજન નામના તત્વની સંજ્ઞા ‘O’ છે, તેનો પરમાણુક્રમાંક 8 છે અને તેનો પરમાણુભાર 15.999 છે. તે પૃથ્વીની સપાટી પર અને તેની આસપાસનું સૌથી વધુ વ્યાપક તત્વ છે. તે અન્ય તત્વો સાથે ઝડપથી સંયોજાઈને ‘ઑક્સાઇડ’ બનાવે છે. તે પ્રાણી અને વનસ્પતિના જીવન માટેનું અનિવાર્ય તત્વ છે. કદ-પ્રતિ-કદથી 99% શુદ્ધ પ્રાણવાયુને એક ઔષધ તરીકે સ્વીકારાયેલું છે. તે અનેક રોગોમાં પ્રાણરક્ષક સારવાર માટે વપરાય છે. જોકે તેની ઝેરી અસર ક્યારેક પ્રાણ હરી પણ લે છે. શુદ્ધ પ્રાણવાયુને વાતાવરણના દબાણ કરતાં વધુ દબાણથી આપવાથી કેટલીક ઉપચારલક્ષી અને કેટલીક ઝેરી અસરો થાય છે.

ઇતિહાસ : 1772માં પ્રિસ્ટ્લીએ ઑક્સિજનની શોધ કરી. લૅવોઇઝિયરે તેનું શ્વસનક્રિયામાંનું મહત્વ દર્શાવ્યું અને ઇંગ્લૅન્ડમાં બૅડોઝે પ્રાણવાયુ વડે ચિકિત્સા કરવાની શરૂઆત કરી. બૅડોઝના એક સાથી વૈજ્ઞાનિક આગગાડીના બાષ્પચલિતયંત્ર(steam engine)ના શોધક જેમ્સ વૉટ હતા અને તેના એક સહાયક સર હંફ્રી ડેવી હતા. બૅડોઝે બધા રોગોમાં પ્રાણવાયુ વાપરવા પ્રયત્ન કર્યો અને નિષ્ફળતા મેળવી. તેથી હંફ્રી ડેવીએ તેમને છોડીને જાતે નાઇટ્રસ ઑક્સાઇડ પર પ્રયોગો કરવા લાગ્યા. તેમણે નિશ્ચેતનવિદ્યા(anaesthesiology)માં ઘણી મહત્વની શોધોનું પ્રદાન કર્યું છે. શસ્ત્રક્રિયા વખતે દર્દીને બેહોશ કરવાની ક્રિયાના વિજ્ઞાનને નિશ્ચેતનવિદ્યા કહે છે. હૅલ્ડેન, હિલ, બારક્રૉફ્ટ, ક્રોહ તથા હૅન્ડરસનના પ્રયોગોએ પ્રાણવાયુની દેહધાર્મિક (physiological) અસરો સમજાવી. 1870માં પોલ બર્ટે વાતાવરણ કરતાં વધુ દબાણે પ્રાણવાયુ આપવાથી થતી સારી અને ઝેરી અસર દર્શાવી. તેને અતિદાબ પ્રાણવાયુ ચિકિત્સા (hyperbaric oxygen therapy) કહે છે. જોકે તેનો ખરો ઉપયોગ 1950થી શરૂ થયો.

પ્રાણવાયુ પ્રપાત (oxygen cascade) : ઘટતા જતા આંશિક દાબ(partial pressure)ના ધોરણે પ્રાણવાયુ હવામાંથી અનુક્રમે ફેફસાં અને લોહી દ્વારા શરીરના કોષોમાં આવેલા કણાભસૂત્ર (mitochondria) સુધી પહોંચે છે. હવામાં 20.9% પ્રાણવાયુ હોય છે, જેનો આંશિક દાબ 159 પારાના મિમી. હોય છે. શ્વસનમાર્ગમાં બાષ્પ અને અંગારવાયુ સાથે ભળવાને કારણે વાયુપોટાઓ(alveoli)માં તે 110 પારાના મિમી. થઈ જાય છે. વાયુપોટા અને નસોની વચ્ચેની દીવાલની જાડાઈ તથા ફેફસાંના જુદા જુદા ભાગોમાં અલગ અલગ પ્રકારનું હવાનું આવાગમન કે વાતાયન (ventilation) અને રુધિરભ્રમણ (perfusion) થવાને કારણે ફેફસાંની નસોના લોહીમાંના પ્રાણવાયુનો આંશિક દાબ 10થી 15 પારાના મિમી. જેટલો ઓછો રહે છે. જો દર્દી 100% પ્રાણવાયુ લેતો હોય તો આ તફાવત વધીને 30થી 50 પારાના મિમી. જેટલો રહે છે. ફેફસાંમાંથી પાછું આવીને લોહી જ્યારે શરીરમાં પરિભ્રમણ કરે છે ત્યારે થોડાક પ્રમાણમાં ઓછા પ્રાણવાયુવાળું શિરાઓ(veins)માંનું લોહી પણ તેમાં ભળે છે. તેથી શરીરની ધમનીઓના લોહીમાં પ્રાણવાયુનો આંશિક દાબ વધુ ઘટે છે. આ ઉપરાંત પેશીઓમાં ઑક્સિજનનો વપરાશ થતો રહે છે. તેથી પણ શિરામાંના લોહીમાં તે ઘટીને 55 પારાના મિમી. જેટલો થઈ જાય છે. દરેક કોષને કેટલા આંશિક દાબે પ્રાણવાયુ મળે છે તે ગણી કઢાયેલું નથી, પણ તે ઘણો ઓછો હોવાની ચોક્કસ શક્યતા છે.

લોહીમાં ઑક્સિજન સામાન્ય રીતે હીમોગ્લોબિન (રક્તવર્ણક) નામના રક્તકોષોમાંના એક વર્ણકદ્રવ્ય અથવા રંજકદ્રવ્ય (pigment) સાથે જોડાય છે. જોકે થોડા પ્રમાણમાં તે લોહીના પ્રવાહી ભાગ રુધિરપ્રરસ(blood plasma)માં ઓગળે છે; પરંતુ મુખ્યત્વે તે હીમોગ્લોબિન સાથે રાસાયણિક સંયોજન બનાવીને વહે છે. તેમના સંયોજનને ઑક્સિહીમોગ્લોબિન કહે છે. પ્રાણવાયુનો જેટલો આંશિક દાબ વધુ તેટલું તેમનું સંયોજન પણ વધુ. જો હીમોગ્લોબિનના અણુઓ પૂરેપૂરા સંયોજાયેલા હોય એટલે કે પૂર્ણસંયોજિત અથવા સંતૃપ્ત (fully saturated) હોય તો 1 ગ્રામ હીમોગ્લોબિન 1.33 મિલી. પ્રાણવાયુ સાથે સંયોજાય છે. સામાન્ય સંજોગોમાં હવામાંના પ્રાણવાયુનું શ્વસન થતું હોય ત્યારે હીમોગ્લોબિન આશરે 98% જેટલો પૂર્ણસંયોજિત (સંતૃપ્ત) થયેલો હોય છે. પ્રાણવાયુ લોહીના પ્રવાહી ભાગ(રુધિરપ્રરસ)માં બહુ ઓછો ઓગળે છે. દર 1 લિટર રુધિરપ્રરસમાં શરીરના સામાન્ય તાપમાને, એટલે કે 37° સે.ના તાપમાને, અને પારાના 1 મિમી. દબાણે 0.03 મિલી. પ્રાણવાયુ ઓગળે છે. તેથી 100% પ્રાણવાયુનું શ્વસન કરવાથી દર 1 લિટર લોહીમાં 15 મિલી. જેટલો જ પ્રાણવાયુ વધે છે; પરંતુ જો કોઈ અતિદાબ ખંડ(hyperbaric chamber)માં જો વાતાવરણ કરતાં ત્રણ ગણા દબાણે પ્રાણવાયુનું શ્વસન કરાય તો શરીરની રાસાયણિક ક્રિયાઓ(ચયાપચયી ક્રિયાઓ)ની જરૂરિયાત કરતાં ત્રણગણા પ્રમાણમાં પ્રાણવાયુની સાંદ્રતા વધે છે. સામાન્ય વાતાવરણમાં શ્વસન (શ્વાસોચ્છવાસ) કરવાથી શિરામાંના લોહીમાં પ્રાણવાયુની સાંદ્રતા 70% જેટલી હોય છે. પ્રાણવાયુનું આવું ઘટેલું પ્રમાણ અંગારવાયુના વહન માટે જરૂરી છે. ત્રણગણા વાતાવરણીય દબાણે ઑક્સિજનનું શ્વસન કરવાથી શિરામાં પણ 100% જેટલી સાંદ્રતા સાથે ઑક્સિજનનું વહન થાય છે. તેને કારણે અંગારવાયુનો નિકાલ ઘટે છે.

પ્રાણવાયુની ઊણપ : પેશીઓ પ્રાણવાયુની ઊણપ સર્જાય તેને પ્રાણવાયુ-અલ્પતા અથવા અલ્પઑક્સિતા (hypoxia) કહે છે. પ્રાણવાયુ-અલ્પતાનાં વિવિધ કારણો છે. તેમને 3 જૂથમાં વહેંચવામાં આવે છે : (1) પૂર્વફેફસી (prepulmonary) કારણો, (2) ફેફસી (pulmonary) કારણો અને (3) ઉત્તરફેફસી (postpulmonary) કારણો.

ફેફસા સુધી પૂરતા પ્રમાણમાં પ્રાણવાયુ પહોંચી ન શકે એવા સંજોગોને પૂર્વફેફસી કારણો કહે છે. ઊંચાઈ પર વાતાવરણનું દબાણ ઓછું હોય કે હવામાં અન્ય વાયુઓ ભળેલા હોય ત્યારે હવામાંના પ્રાણવાયુનું આંશિક દબાણ ઓછું થઈ જાય છે. તેથી ફેફસાંમાં ઓછા પ્રમાણમાં પ્રાણવાયુ પ્રવેશે છે. સ્વરપેટી (larynx), શ્વાસનળી (trachea) કે શ્વસનનલિકા(bronchus)ના વિકારોમાં ક્યારેક ફેફસાંમાં પૂરતો પ્રાણવાયુ પહોંચતો નથી. શ્વસનક્રિયા કરાવતા સ્નાયુઓ કે તેમનું નિયંત્રણ કરતા ચેતાતંત્રના વિકારોમાં પણ શ્વસનકાર્ય વિકારયુક્ત થાય છે. તેથી પૂરતા પ્રમાણમાં પ્રાણવાયુ ઉપલબ્ધ થતો નથી. એવું નશાકારક કે નિશ્ચેતના (anaeshtesia) કરતી દવાઓની ઝેરી અસરથી પણ થાય છે.

કેટલાક કિસ્સામાં પ્રાણવાયુ ફેફસાંમાં પૂરતા પ્રમાણમાં પ્રવેશે છતાં પણ ફેફસાંના વિકારને કારણે તે લોહીમાં પ્રવેશી શકતો નથી. આવા ફેફસાંના વિકારોમાં દમ, વાતસ્ફિતિ (emphesema), ન્યુમોનિયા, ફેફસીતંતુતા (pulmonary fibrosis), ફેફસી શોફ (pulmonary oedema) વગેરે વિવિધ રોગોનો સમાવેશ થાય છે. તેને પ્રાણવાયુ-અલ્પતાનાં ફેફસી કારણો કહે છે.

લોહી અને હૃદયના વિકારોમાં પ્રાણવાયુ પૂરતા પ્રમાણમાં ફેફસાંથી લોહી સુધી પહોંચાડાયેલો હોય તે છતાં તે પેશી સુધી પહોંચી શકતો નથી, જેમ કે લોહીમાં રક્તકોષો કે હીમોગ્લોબિનની ઊણપ હોય અથવા રુધિરાભિસરણ અપૂરતું હોય, હૃદયના વિકારો થયા હોય, લોહીનું દબાણ ઘટવાથી આઘાત(shock)ની સ્થિતિ ઉદભવેલી હોય, લોહીમાં જીવાણુઓનો ચેપ ફેલાયેલો હોય, ઍલર્જીના તીવ્ર વિકારને કારણે આઘાતની સ્થિતિ થઈ હોય અથવા પુષ્કળ પ્રમાણમાં લોહી વહી ગયું હોય તો રુધિરાભિસરણ વિકારયુક્ત બને છે. હીમોગ્લોબિનની ઊણપને પાંડુતા (anaemia) કહે છે. ક્યારેક હીમોગ્લોબિનનો અણુ વિકૃત બનેલો હોય છે. તેને રક્તવર્ણકરુગ્ણતા (haemoglobinopathy) કહે છે. તેવી રીતે ક્યારેક કાર્બન મોનૉક્સાઇડ નામના ઝેરી વાયુની અસર થઈ હોય ત્યારે પણ લોહીની પ્રાણવાયુવહનની ક્ષમતા ઘટે છે. કેટલાક વિકારોમાં પેશીની ઑક્સિજનની જરૂરિયાત એટલી વધે છે કે લોહીની તે વહન કરીને લાવવાની ક્ષમતાથી પણ તે વધુ હોય છે, જેમ કે વધુ પડતો ચડેલો તાવ કે અતિગલગ્રંથિતા (hyperthyroidism) નામનો ગલગ્રંથિ(thyroid gland)નો રોગ. ક્યારેક પેશીના કોષોના વિકારમાં કોષોમાંની ઑક્સિજન મેળવતી પ્રણાલી વિકારયુક્ત થાય છે (દા.ત., સાયનાઇડનું ઝેર). તે સમયે તે પૂરતા ઑક્સિજનની હાજરીમાં પણ તેની ઊણપ અનુભવે છે. આ બધા વિકારોને ઉત્તરફેફસી અથવા ફુપ્ફુસોત્તર (post-pulmonary) કારણો કહે છે. આમ અનેક પ્રકારના વિવિધ વિકારોમાં અંતે પેશીમાં પ્રાણવાયુની ઊણપ ઉદભવે છે. તેને પ્રાણવાયુ-અલ્પતા કહે છે.

પ્રાણવાયુ-અલ્પતાના પ્રકારો : તેને અલ્પઑક્સિતા (hypoxia) પણ કહે છે. તેને મુખ્યત્વે 2 ભાગમાં વહેંચવામાં આવે છે : (1) અલ્પ રુધિતારભિસરણીય (ischaemic) અને (2) અલ્પઑક્સિરુધિરતાજન્ય (hypoxic). અલ્પરુધિરતાભિસરણીય વિકારમાં લોહીનું પરિભ્રમણ ઘટેલું હોય છે. તેને કારણે ધમનીમાંના લોહીમાં પ્રાણવાયુની સાંદ્રતા (concerntration) સામાન્ય રહે છે. લોહીમાં પ્રાણવાયુની ઊણપ ઉદભવેલી હોય તો તેને અલ્પઑક્સિરુધિરતા (hypoxia) કહે છે. તેને CaO₂ની સંજ્ઞા વડે દર્શાવાય છે, જેમાં C = સાંદ્રતા, a = ધમની (artery), અને O₂ એટલે પ્રાણવાયુ. અલ્પઑક્સિરુધિરતાજન્ય પ્રાણવાયુ-અલ્પતાના 3 ઉપપ્રકારો છે – લોહીમાં પ્રવેશી શકે તે માટે પૂરતા પ્રમાણમાં પ્રાણવાયુ ઉપલબ્ધ ન હોય (અલ્પઑક્સિતા, hypoxia); લોહીની પ્રાણવાયુ વહન કરવાની ક્ષમતા ઘટી હોય, જેનું મુખ્ય કારણ હીમોગ્લોબિનની ઊણપ અથવા પાંડુતા (anaemia) હોય તથા અન્ય રસાયણો સાથેની ઝેરી અસરને કારણે હીમોગ્લોબિનની વહનક્ષમતા ઘટી હોય (વિષજન્ય અસર, toxic effect). આમ તેમને અનુક્રમે અલ્પઑક્સિતાજન્ય અલ્પઑક્સિરુધિરતા (hypoxic hypoxaemia), અલ્પઑક્સિરુધિરતા (toxic hypoxaemia) કહે છે. તેમાં હીમોગ્લોબિનનું પ્રમાણ, ધમનીમાંના ઑક્સિજનનું તથા સંતૃપ્તીકરણ (saturation) જુદાં જુદાં હોય છે.

પ્રાણવાયુ–અલ્પતા(અલ્પઑક્સિતા)ના પ્રકારો
	પ્રકારો	ઉપપ્રકારો અને કારણો	રુધિરાભિસરણ	હીમોગ્લોબિનનું પ્રમાણ	ધમનીના લોહીમાં પ્રાણવાયુની સાંદ્રતા (CaO2)	ધમનીના લોહીમાં પ્રાણવાયુ વડે થતી સંતૃપ્તતા (SaO2)	ધમનીના લોહીમાં પ્રાણવાયુનો આંશિકદાબ (PaO2)
1.	અલ્પરુધિરાભિસરણીય અલ્પઑક્સિતા [ischaemic hypoxia] (સામાન્ય CaO2)	હૃદય કે નસોના વિકારો	ઘટે	સામાન્ય	સામાન્ય	સામાન્ય	સામાન્ય
2.	અલ્પઑક્સિરુધિરતાજન્ય અલ્પઑક્સિતા (hypoxaemichypoxia) [↓ CaO2]	અલ્પઑક્સિતાજન્ય અલ્પ- ઑક્સિરુધિરતા (hypoxic hypoxaemic). ઊંચાઈ પર હવામાં ઑક્સિજનનું પ્રમાણ ઘટે અથવા ફેફસાંના રોગોમાં તે લોહી સુધી ન પહોંચી શકે તેવા વિકારો.	સામાન્ય	સામાન્ય	ઘટે	ઘટે	ઘટે
		પાંડુતાજન્ય અલ્પઑક્સિરુધિરતા (anaemic hypoxaemia) લોહીમાં હીમોગ્લોબિન ઘટે (પાંડુતા થાય) તેવા વિકારો.	સામાન્ય	ઘટે	ઘટે	સામાન્ય	સામાન્ય
		વિષજન્ય ઑક્સિરુધિરતા(toxic hypoxaemia) કાર્બન-મૉનૉક્સાઇડ કે અન્ય ઝેરી દ્રવ્યો હીમોગ્લોબિન સાથે જોડાઈને તેની ઑક્સિજન-વહનક્ષમતા ઘટાડે. દા.ત., મેટ હીમોગ્લોબિન, કાર્બોક્સિહીમોગ્લોબિન.	સામાન્ય	સામાન્ય	ઘટે	ઘટે	સામાન્ય

પ્રાણવાયુ-અલ્પતાની અસરો : પ્રાણવાયુની અલ્પતાની અસર શ્વસનક્રિયા, રુધિરાભિસરણ, કેન્દ્રીય ચેતાતંત્ર, પેશીઓમાંના કોષો તથા ચયાપચય (metabolism) પર થાય છે. પ્રાણવાયુની ઊણપ વર્તાય ત્યારે શ્વસનદર તથા શ્વસનક્રિયાનું ઊંડાણ વધે છે. તેનું કારણ મહાધમની અને શીર્ષલક્ષી ધમની(carotid artery)માં આવેલા પ્રાણવાયુની ઊણપ અંગે નોંધ મેળવતા રાસાયણિક સ્વીકારકો (chemoreceptors) છે. તેઓ કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રને સંવેદનાના આવેગો મોકલીને માહિતી આપે છે. તેને કારણે ચેતાતંત્ર શ્વસનક્રિયા ઝડપી કરે છે. જ્યારે લોહીમાંના પ્રાણવાયુનું આંશિક દબાણ (PO₂) પારાના 50 મિમી. થાય ત્યારે પ્રત્યેક મિનિટમાં થતું શ્વસન બમણું થઈ જાય છે. શ્વસનદરના વધારાને અતિશ્વસનતા (hyperpoenea) કહે છે. તેને કારણે લોહીમાં અંગારવાયુનું પ્રમાણ ઘટી જાય છે. તેને અલ્પકાર્બિતા (hypocarbia) કહે છે. અલ્પકાર્બિતા શ્વસનકાર્યને વધતું અટકાવે છે. પ્રત્યેક મિનિટમાં શ્વાસોચ્છવાસમાં આવાગમન કરતી હવાના કદને શ્વસનલક્ષી મિનિટકદ (minute ventilation volume) કહે છે. જ્યારે પ્રાણવાયુની અલ્પતાને કારણે શ્વસનલક્ષી મિનિટકદ વધીને મહત્તમ શ્વસનક્ષમતા (maximum breathing capacity) જેટલું થાય છે ત્યારે શ્વાસ લેવામાં તકલીફ અનુભવાય છે. તેને શ્વાસ ચડવો અથવા દુ:શ્વસન (dyspnoea) કહે છે. જો તેથી પણ વધુ તકલીફ થાય તો દર્દી બેભાન થઈ જાય છે.

શ્વસનદરની માફક હૃદયના ધબકારાનો દર પણ વધે છે અને નસો દ્વારા રુધિરાભિસરણમાં થતો અવરોધ ઘટે છે. હૃદયના ધબકારાના દરમાંના વધારાને અતિહૃદયવેગ (tachycardia) કહે છે. તેનું કારણ કેન્દ્રીય ચેતાતંત્ર દ્વારા હૃદયનું થતું ઉત્તેજન છે, જોકે અતિશય પ્રાણવાયુની અલ્પતા થાય તો હૃદયના ધબકારાનો દર ઘટી જાય છે. તેને અલ્પહૃદયવેગ (bradycardia) કહે છે. તેને કારણે રુધિરાભિસરણ ઘટે છે. તે પેશીઓ સુધી પ્રાણવાયુને પહોંચવામાં ઉદભવેલી તકલીફને વધારે છે. લોહીના દબાણમાં ખાસ ઘટાડો થતો નથી.

પ્રાણવાયુની અલ્પતાને કારણે વ્યક્તિની બુદ્ધિક્ષમતા, નિર્ણયક્ષમતા અને પ્રેરક (motor) ક્રિયાઓ ઘટે છે. તેને માનસિક ગૂંચવણ અને અજંપો થાય છે, જેમાંથી ઘેન (stupor), ગાઢ બેભાનાવસ્થા (coma) અને છેલ્લે મૃત્યુ નીપજે છે. જ્યારે PO₂ પારાના 30થી 40 મિમી. જેટલો ઘટે છે ત્યારે આ પ્રકારના જીવનને જોખમી ચેતાતંત્રીય વિકારો થાય છે. કોષોમાં કણાભસૂત્રો (mitochondria) નામની અંગિકાઓ છે. તે કોષોના શ્વસનકાર્યમાં કાર્યરત રહે છે. પ્રાણવાયુ-અલ્પતાને કારણે તેનું કાર્ય ઘટે છે. તે સમયે ઓછી ક્ષમતાવાળી અજારક (anaerobic) રાસાયણિક ક્રિયાઓ વડે કોષ પોતાને માટેની ઊર્જા (શક્તિ) મેળવે છે. તેને કારણે કોષમાંના આયનોનું સ્તર બદલાય છે અને તે કોષના મૃત્યુનું કારણ બને છે. સામાન્ય રીતે 100% પ્રાણવાયુના અંત:શ્વસનથી હૃદય પર કોઈ સીધી ખરાબ અસર થતી નથી. તેવી જ રીતે ચયાચયની રાસાયણિક ક્રિયાઓ પણ સમધાત રહે છે.

પ્રાણવાયુની વિષાક્તતા (toxicity) : પ્રાણવાયુને વધુ દબાણમાં આપવામાં આવે એટલે તેની કેન્દ્રીય ચેતાતંત્ર પર ઝેરી અસરો જોવા મળે છે. જ્યારે ઓછા દબાણે વધુ સમય માટે પ્રાણવાયુ આપવામાં આવે ત્યારે ફેફસાંમાં તેની ઝેરી અસર જોવા મળે છે. વાતાવરણ કરતાં અઢી- ગણું કે વધુ દબાણ થાય એટલે ચેતાતંત્રમાં અસરો જોવા મળે છે. જો તે દબાણે 4થી 8 કલાક કે વધુ સમય માટે પ્રાણવાયુ અપાય તો ફેફસાંને પણ નુકસાન પહોંચે છે. શરીરમાં શક્તિ ઉત્પન્ન કરવા માટે વિવિધ રાસાયણિક ક્રિયાઓ થાય છે. તેમને ઊર્જાલક્ષી ચયાપચય (energy metabolism) કહે છે. તેમાં નવજાત ઑક્સિજનના આયનો બને છે. તેઓ પેશીને ઑક્સિદાયી ઈજા (oxydative injury) પહોંચાડે છે. આવા આયનોને સુપરઑક્સાઇડ આયનો કહે છે. તેમને દૂર કરવા માટે વિવિધ ઉત્સેચકો પણ પેશીમાં હોય છે. જ્યારે સુપરઑક્સાઇડ આયનો બનવાનો દર તેમને દૂર કરવાના દર કરતાં વધે ત્યારે તે પેશીને ઈજા પહોંચાડે છે. તેને કારણે કોષો મૃત્યુ પામે છે.

શ્વસનતંત્રમાં તેની ઝેરી અસરને કારણે શ્વસનનલિકાઓમાંનું ચીકણું પ્રવાહી (શ્લેષ્મ) ફરતું અટકે છે. છાતીમાં રૂંધામણ લાગે છે, વાયુપોટાની પારગમ્યતા (permeability) ઘટે છે, શોથકારી વિકાર થાય છે, દર્દીને ઊબકા, ઊલટી તથા અરુચિ થાય છે. ફેફસાંમાં સોજો આવવાથી (ફેફસી શોફ) દર્દીનું મૃત્યુ પણ થાય છે. ફેફસાંનો અમુક ભાગ દબાઈ જાય છે. જો વાતાવરણના દબાણ કરતાં બમણાથી ઓછા દબાણે પ્રાણવાયુ અપાય તો ચેતાતંત્રમાં કોઈ ખાસ વિકાર થતો નથી. વધુ પડતા પ્રાણવાયુને કારણે નવજાત શિશુની આંખમાં નેત્રમણિ(lens)ની પાછળ તંતુઓ વિકસે છે. તેને પશ્ચમણિ તંતુવિકસન (retrolental fibroplasia) કહે છે. તેમાં નસો વિકસે છે. યોગ્ય સમયે સારવાર ન કરાય તો અંધાપો આવે છે. વધુ દબાણથી પ્રાણવાયુ અપાય તો ક્યારેક ર્દષ્ટિપટલને પણ ઈજા થાય છે.

પ્રાણવાયુ વડે સારવાર : જ્યારે પણ પ્રાણવાયુની અલ્પતા સર્જાય ત્યારે પ્રાણવાયુનો સારવારલક્ષી ઉપયોગ થાય છે. શરીરમાં નાઇટ્રોજન જેવા અક્રિય (inactive) વાયુનો કોઈ જગ્યાએ ભરાવો થયો હોય તો તેનું અવશોષણ કરીને તેને ઉચ્છવાસમાં બહાર કાઢવામાં પ્રાણવાયુનો ઉપયોગ કરાય છે. આવી બે મુખ્ય સ્થિતિઓ છે. જ્યારે ફેફસાંના આવરણમાં હવા ભરાઈ હોય (વાતવક્ષ, pneumothorax), અલ્પદાબીકરણ વ્યાધિ થયો હોય કે લોહીની નસોમાં નાઇટ્રોજનના પરપોટા થઈ ગયા હોય (વાયવી સ્થાનાંતરતા, air embolism) ત્યારે તેનો ઉપયોગ કરાય છે. શસ્ત્રક્રિયા વખતે દર્દીને બેભાન કરવા માટે અપાતા નિશ્ચેતકો(anaesthetics)નું પ્રમાણ મંદ કરવા માટે પણ પ્રાણવાયુ વપરાય છે. આધુનિક નિશ્ચેતનવિદ્યામાં પ્રાણવાયુનું ઘણું મહત્વનું સ્થાન છે. નિશ્ચેતકોનું પ્રમાણ ઘટાડવા માટે પ્રાણવાયુ તથા નાઇટ્રસ ઑક્સાઇડ (N₂O) અપાય છે. ક્યારેક શિથિલ કરવા માટે, શસ્ત્રક્રિયા સમયે, સ્નાયુશિથિલકો (muscle relaxants) વપરાય છે. તે વખત શ્વસનક્રિયાના સ્નાયુઓ પણ શિથિલ થાય છે. તેથી તે સમયે પ્રાણવાયુ આપવો અતિઆવશ્યક ગણાય છે. કેટલાક વિકારોમાં પ્રાણવાયુને વધુ દબાણ સાથે આપવો પડે છે. તેને અતિદાબી પ્રાણવાયુચિકિત્સા (hyperbaric oxygen therapy) કહે છે. તે માટે વિશિષ્ટ અતિદાબી ખંડ(hyperbaric chamber)માં આ સારવાર કરાય છે. (જુઓ, અતિદાબી ખંડ, વિ.કો.ખંડ 1.) અલ્પદાબીકરણ વ્યાધિ, કાર્બન મૉનૉક્સાઇડની ઝેરી અસર તથા વાયવી પેશીનાશ (gas gangrene) નામના રોગની સારવારમાં તેનો ઉપયોગ કરાય છે. ક્યારેક તેનો ઉપયોગ કરોડરજ્જુને ઈજા થઈ હોય, મગજના રુધિરાભિસરણના રોગો થયા હોય, અસ્થિનિરોપ (bone graft) મુકાયેલો હોય કે અસ્થિભંગ (fracture of a bone) થયો હોય ત્યારે પ્રાયોગિક ધોરણે થયો હોય છે.

પ્રાણવાયુને સ્ટીલના નળાકારમાં 99% શુદ્ધિ સાથે અથવા મોટી હૉસ્પિટલોમાં કેન્દ્રીય વ્યવસ્થા ગોઠવીને નળીઓ દ્વારા આપવામાં આવે છે. દર્દીને પ્રાણવાયુ આપતી વખતે તેને પાણીમાંથી પસાર કરીને ભેજવાળો કરીને અપાય છે. તેને નાકમાં નળી મૂકીને, નાક-મોં પર મહોરું પહેરાવીને, પ્રાણવાયુ તંબુ દ્વારા કે શ્વાસનળીમાં નળી મૂકીને અપાય છે. જો શ્વસનકાર્યમાં તકલીફ હોય તો શ્વસન સહાયક યંત્ર (શ્વસનક, ventilator)ની મદદથી તેને આપવામાં આવે છે. 2થી 5 લિટર/મિનિટના દરે જો તેને નાકમાંની નળી દ્વારા અપાય તો તે અંત:શ્વસન(inhalation)માં પ્રાણવાયુનું પ્રમાણ વધારીને 24%થી 28% સુધી લઈ જઈ શકે છે. મહોરા દ્વારા તેનું પ્રમાણ વધારીને 50% સુધી લઈ જઈ શકાય છે. પ્રાણવાયુની ઝેરી અસરો થતી હોવાથી જે દર્દીને પ્રાણવાયુ અપાતો હોય તેનું સતત ધ્યાન રાખવું જરૂરી ગણાય છે.

ચંદ્રિકા રા. દવે

શિલીન નં. શુક્લ