Oxygen కథ!

ఆక్సిజన్‌. ఆక్సిజన్‌. ఆక్సిజన్‌. ఇప్పుడు ఎవరి నోట విన్నా ఇదే మాట. మనుషులే కాదు.. భూమ్మీద సమస్త ప్రాణి కోటి మనుగడకు ఇదే ఆధారం. రోజువారీ వ్యవహారాల్లో దీన్ని ఎన్నడూ తలచుకొని ఎరగం గానీ కొవిడ్‌-19 పుణ్యమాని ఇప్పుడు అందరి ఆలోచనలూ దీని చుట్టే తిరుగుతున్నాయి. ఏంటీ దీని కథ?

మన వాతావరణంలోని గాలి ప్రత్యేకతే వేరు. ఇందులో 21% ఆక్సిజన్‌ ఉంటుంది. మనకు తెలిసినంతవరకు విశ్వంలో మరెక్కడి వాతావరణంలోనూ ఇంత ఎక్కువ స్థాయిలో ప్రాణవాయువు లేదు. ఒక్క మాటలో చెప్పాలంటే ఆక్సిజన్‌ను భూమి సంతకమనీ అనుకోవచ్చు. ఇంతకీ మన భూమ్మీద ఆక్సిజన్‌ ఎలా పుట్టుకొచ్చింది? ఇంత ఎక్కువస్థాయిలో ఎలా ఉంటోంది? ఇంతటి కీలకమైన ఆక్సిజన్‌ స్థాయులు ఎలా స్థిరంగా ఉంటున్నాయి? అన్నీ ఆలోచించదగ్గ, ఆశ్చర్యకరమైన ప్రశ్నలే. భూమి, ఖండాలు, మహా సముద్రాలు ఏర్పడిన తర్వాత మన వాతావరణం క్రమంగా ఆక్సిజన్‌ లేమి స్థితి నుంచి ఆక్సిజన్‌ సహిత స్థితికి చేరుకుంది. వాతావరణంలో ఇంత పెద్దమొత్తంలో ఆక్సిజన్‌ ఉత్పత్తి కావటానికి మూలం కిరణజన్య సంయోగ క్రియ. మూడొంతుల ఆక్సిజన్‌ ఇలా పుట్టుకొచ్చిందే. చెట్లు, మొక్కల ఆకులే కాదు.. సైయానోబ్యాక్టీరియా వంటి సూక్ష్మక్రిములూ ఇందులో కీలక పాత్ర పోషిస్తూ వస్తున్నాయి. ఆశ్చర్యంగా అనిపించినా ఆక్సిజన్‌ అనేది కిరణజన్య సంయోగక్రియలో భాగంగా పుట్టుకొచ్చే ఓ వ్యర్థ పదార్థం! సూర్యరశ్మి ప్రసరించినప్పుడు వీటిల్లోని పత్ర హరితం సూర్యరశ్మిని పట్టేసుకొని దాన్ని పిండి పదార్థంగా మార్చేస్తుంది. ఈ పక్రియలో భాగంగా నీటి అణువులు విడిపోయి ఆక్సిజన్‌ పుట్టుకొస్తుంది. ఇదే ప్రాణుల మనుగడకు బీజం వేసింది. చాలామంది నిపుణుల అంచనా మేరకు 50 కోట్ల సంవత్సరాల క్రితం నుంచి భూమ్మీద జీవం ఆరంభమైంది. 450 కోట్ల సంవత్సరాల క్రితం వరకు సజీవ కణాలు.. ఆ మాటకొస్తే బ్యాక్టీరియా కూడా ఉనికిలో లేవు. తదనంతర కాలంలో బ్యాక్టీరియా, ఇతర కణాలు వృద్ధి చెందుతూ వచ్చాయి. ఆక్సిజన్‌ రహిత స్థితిలోనే జీవక్రియలు కొనసాగించాయి. కిరణజన్య సంయోగక్రియ ఆరంభమైన తర్వాతే వాతావరణంలో ఆక్సిజన్‌ శాతం పెరగటం మొదలైంది. పెద్ద ప్రాణుల పుట్టుకకు.. పరిణామక్రమంలో జీవుల మనుగడకు మార్గం సుగమం చేసింది ఇదే.
శక్తి మూలం!  
ఆక్సీస్‌, జీన్స్‌ అనే గ్రీకు పదాల కలయికతో ఆక్సిజన్‌ పేరు పుట్టుకొచ్చింది. ఆక్సీస్‌ అంటే పదునైన, జీన్స్‌ అంటే తండ్రి అని అర్థం. మొదటి పదం ఏమో గానీ రెండో పదం మాత్రం నిజంగానే అర్థవంతంగా నిలిచింది. భూమ్మీద జీవం మనుగడలో ఆక్సిజన్‌దే కీలకపాత్ర మరి. మన విశ్వంలో హైడ్రోజన్‌, హీలియం తర్వాత ఇదే అతి పెద్ద మూలకం. భూ కేంద్రంలో 50% వరకు ఉండేది ఇదే. మనుషుల ద్రవ్యరాశిలో మూడింట రెండో వంతు ఆక్రమించేదీ ఇదే. ఆక్సిజన్‌, హైడ్రోజన్‌తోనే కదా నీరు ఏర్పడేది. అంటే మన శరీరంలోని అతి పెద్ద మూలకం ఆక్సిజనే అన్నమాట. ఆక్సిజన్‌ అణువుల కన్నా హైడ్రోజన్‌ అణువుల సంఖ్య ఎక్కువైనా ద్రవ్యరాశి విషయంలో ఆక్సిజన్‌దే పెద్ద పీట. ఇది మనకు రకరకాలుగా ఉపయోగపడినా అన్నింటికన్నా ముఖ్యమైంది- శ్వాసక్రియలో పాల్గొంటూ శరీరానికి అవసరమైన శక్తినివ్వటం. మనం శ్వాస ద్వారా పీల్చుకునే ఆక్సిజన్‌ నేరుగా ఊపిరితిత్తుల్లోని గాలి గదుల్లోకి వెళ్తుంది. అక్కడ్నుంచి రక్తం ద్వారా కణాలకు చేరుకుంటుంది. కణ కేంద్రకమైన మైటోకాండ్రియా ఈ ఆక్సిజన్‌ సాయంతోనే పోషకాలను శక్తిగా మారుస్తుంది. అంటే తగినంత ఆక్సిజన్‌ లేకపోతే మన శరీరం చతికిల పడిపోతుందన్నమాట. హానికారక సూక్ష్మక్రిములను, రక్తంలో విశృంఖలంగా సంచరించే కణాలను కట్టడి చేయటంలోనూ పాలు పంచుకుంటుంది. ఇంతటి కీలకమైనదైనా దాదాపు 230 ఏళ్ల క్రితం వరకు ఆక్సిజన్‌ను గుర్తించనేలేదు.
మహా సముద్రాల నుంచీ..
ఆక్సిజన్‌ అనగానే మనకు ముందుగా చెట్లే గుర్తుకొస్తాయి గానీ మన భూమి మీదుండే ప్రాణవాయువులో కనీసం 50-80% మహా సముద్రాల నుంచే పుట్టుకొస్తుంది. ఇందులో చాలావరకు మహా సముద్రాల్లోని అతి చిన్న ప్రాణులు (ప్లాంక్టన్‌), పాచి, కొన్ని రకాల బ్యాక్టీరియా జరిపే కిరణజన్య సంయోగ క్రియ నుంచే ఉత్పత్తి అవుతుంది. ముఖ్యంగా ప్రొక్లోరోకాకస్‌ అనే బ్యాక్టీరియా మొత్తం జీవావరణంలో 20% వరకు ఆక్సిజన్‌ను ఉత్పత్తి చేయగలదు!
* సైయానోబ్యాక్టీరియా కిరణజన్య సంయోగక్రియతో ‘శ్వాసించటం’ ద్వారా కార్బన్‌డయాక్సైడ్‌ను పీల్చుకొని ఆక్సిజన్‌ను బయటకు విడుదల చేస్తుంది. భూమ్మీద మొట్టమొదటి ఆక్సిజన్‌కు ఇదే మూలమని భావిస్తున్నారు.
ఎలా ఉత్పత్తి చేస్తారు?
ఆక్సిజన్‌ను 1772లో స్వీడన్‌ శాస్త్రవేత్త కార్ల్‌ విల్‌హెల్మ్‌ షీలే తొలిసారి కనుగొన్నారు. మరో ఆంగ్ల శాస్త్రవేత్త జోసెఫ్‌ ప్రీస్ట్లీ కూడా 1774లో దీన్ని గుర్తించారు. ద్రవ గాలిని ఆవిరి రూపంలోకి మార్చటం ద్వారా ఆక్సిజన్‌ను పెద్దమొత్తంలో ఉత్పత్తి చేస్తారు. ఈ క్రమంలో నైట్రోజన్‌ ఆవిరి రూపంలో వేరై.. ద్రవరూపంలోని ఆక్సిజన్‌ మిగిలిపోతుంది. స్వచ్ఛమైన, పొడి గాలిని హైడ్రోజన్‌ అణువుల జాళ్ల ద్వారా ప్రసరింపజేసీ ఆక్సిజన్‌ వాయువును ఉత్పత్తి చేస్తుంటారు. విద్యుత్తు సాయంతో నీటిని ఆక్సిజన్‌, హైడ్రోజన్‌గా విడగొట్టటం ద్వారానూ ఆక్సిజన్‌ను తయారు చేస్తారు.
రకరకాలుగా వినియోగం
ఒక్క వైద్యపరంగానే కాదు.. పరిశ్రమల్లోనూ ఆక్సిజన్‌ను విరివిగా వాడుతుంటారు. స్టీలు తయారీలో ఎక్కువగా వినియోగిస్తుంటారు. వాణిజ్యపరంగా ఉత్పత్తయ్యే ఆక్సిజన్‌లో 55% దీనికే ఉపయోగిస్తుంటారు. ఎథిలీన్‌ ఆక్సైడ్‌, ఆక్రిలిక్‌ యాసిడ్‌, డైఫార్‌మైల్‌-ఫురేన్‌, బెంజైలిక్‌ యాసిడ్‌ వంటి రసాయనాల తయారీకీ ఇది అవసరమే. లోహాలను కోయటానికి, వెల్డింగుకూ ఆక్సిజన్‌ ఉపయోగపడుతుంది. రాకెట్‌ ఇంధనంలో ఆక్సిడైజర్‌గానూ, నీటిని శుద్ధి చేయటానికీ దీన్ని వాడుకుంటారు.
ఎక్కువైతే ప్రమాదమే
మనం జీవించటానికి ఆక్సిజన్‌ అత్యవసరమే అయినా ఎక్కువైతే మాత్రం ప్రమాదమే. ఎందుకంటే ఇది ఆక్సిడెంట్‌. ఇతర పదార్థాల నుంచి ఎలక్ట్రాన్లను స్వీకరిస్తుంది. ఆక్సిజన్‌ స్థాయిలు మరీ ఎక్కువైతే శరీరం దీన్ని నెగెటివ్‌ శక్తితో కూడిన అయాన్‌గా విడగొడుతుంది. ఇది ఐరన్‌కు అంటుకుపోతుంది. హైడ్రాక్సీల్‌ విశృంఖల కణం పుట్టుకొచ్చి కణాల పొరల్లోని కొవ్వులను దెబ్బతీస్తుంది.

మనం విశ్రాంతి తీసుకుంటున్నప్పుడ ు నిమిషానికి సగటున 7-8 లీటర్ల గాలిని లోపలికి పీల్చుకుంటాం, బయటకు వదులుతుంటామని అంచనా. ఇలా రోజుకు 11వేల లీటర్ల గాలిని శ్వాసిస్తుంటామన్నమాట. అయితే ఇదంతా ఆక్సిజన్‌ కాదు. పీల్చుకునే గాలిలో 20%, వదిలే గాలిలో 15% ఆక్సిజన్‌ ఉంటుంది. అంటే ప్రతి శ్వాసలో సుమారు 5% ఆక్సిజన్‌ను శరీరం వినియోగించుకుంటుందన్న మాట. మొత్తమ్మీద రోజుకు 550 లీటర్ల ఆక్సిజన్‌ను తీసుకుంటామని చెప్పుకోవచ్చు.

మండిస్తుంది.. మండదు!

* ఆక్సిజన్‌ మండటానికి తోడ్పడుతుంది గానీ దానంతట అది మండదు. అలా మండేట్టయితే మనం అగ్గిపుల్ల ముట్టిస్తే చుట్టూ ఉన్న ఆక్సిజన్‌ మండిపోయేదే కదా.

* ఇప్పుడంటే వాతావరణంలో ఆక్సిజన్‌ స్థాయిలు ఒక స్థాయికి చేరుకున్నాయి గానీ చరిత్ర పూర్వ యుగంలో పెద్ద మొత్తంలో ఉండేవి. అందువల్ల జీవుల ఆకారాలు చాలా భారీగా ఉండేవట. ఉదాహరణకు- 30 కోట్ల ఏళ్ల క్రితం తూనీగలు పక్షులంత పెద్దగా ఉండేవి!

* మంచి నీటిలో ప్రతి లీటరుకు 6.04 ఎం.ఎల్‌ ఆక్సిజన్‌ ఉంటే.. సముద్రపు నీటిలో 4.95 ఎం.ఎల్‌ ఉంటుంది.

* వాయు రూపంలో ఆక్సిజన్‌ పారదర్శకంగానే ఉంటుంది గానీ ద్రవరూపంలోనైతే లేత నీలిరంగులో కనిపిస్తుంది.

1. వాక్యూమ్‌ ఇన్సులేటెడ్‌ ఎవాపరేటర్‌ (వీఐఈ): ఇది ప్రత్యేకమైన ఆక్సిజన్‌ వ్యవస్థ. ఇందులో వాక్యూమ్‌ ఇన్సులేటెడ్‌ ట్యాంకులో పెద్ద మొత్తంలో ద్రవ ఆక్సిజన్‌ను నిల్వ చేస్తారు. ఆక్సిజన్‌ ఉష్ణోగ్రత -118 డిగ్రీల సెంటీగ్రేడ్‌ ఉంటుంది. ఇది వేపరైజర్‌ ద్వారా ఆవిరై గ్యాస్‌గా మారి.. గొట్టాల ద్వారా వార్డులకు సరఫరా అవుతుంది. కంట్రోల్‌ ప్యానెల్‌ ఆక్సిజన్‌ ప్రవాహాన్ని నియంత్రిస్తుంది.  

2. ఆక్సిజన్‌ సిలిండర్లు: అత్యధిక పీడనంతో కూడిన సిలిండర్‌లోని ఆక్సిజన్‌ను తేమతో కూడిన సీసాలోకి పంపించి, అక్కడ్నుంచి గొట్టం ద్వారా ముక్కుకు ఆక్సిజన్‌ అందేలా చూడటం దీని ప్రత్యేకత. ఆక్సిజన్‌ మాస్కు, గొట్టం, ఆక్సిజన్‌ టెంట్‌, హైపర్‌బారిక్‌.. ఇలాంటి పరికరాలు, పద్ధతుల్లో ఆక్సిజన్‌ను అందిస్తారు.

3. ఆక్సిజన్‌ కాన్‌సెంట్రేటర్లు: ఆక్సిజన్‌ నిల్వ చేయటం కుదరని చోట, సిలిండర్లు లేని చోట్ల ఇవి ఉపయోగపడతాయి. విద్యుత్తు లేదా బ్యాటరీ సాయంతో పనిచేసే ఇవి చుట్టుపక్కల గాలిని తీసుకొని, అందులోని ఆక్సిజన్‌ను వేరు చేస్తాయి. గాలిలో 79% నైట్రోజన్‌, 21% ఆక్సిజన్‌ ఉంటాయి. ఆక్సిజన్‌ కాన్‌సెంట్రేటర్‌ గాలిలోని నైట్రోజన్‌ను వేరు చేసి, 90-95% ఆక్సిజన్‌తో కూడిన గాలిగా శుద్ధి చేస్తుంది. దీన్ని ముక్కు గొట్టం ద్వారా రోగులకు అందిస్తాయి.