ऑक्सिजन आणि मानवी आरोग्य | पुढारी
प्रा. विजया पंडित
चेस्ट या आरोग्यविषयक मासिकात प्रकाशित झालेल्या एका संशोधनात आढळून आले आहे की, प्रदूषणामुळे आपल्या शरीरातील प्रत्येक इंद्रिय आणि प्रत्येक पेशीवर विपरीत परिणाम होत आहे. संशोधकांचे म्हणणे आहे की, हवेच्या प्रदूषणाला कारणीभूत ठरणारे अतिसूक्ष्म कण आपल्या श्‍वासाबरोबर शरीरात जातात आणि रक्‍तप्रवाहात मिसळतात. त्यातून ते आपल्या वेगवेगळ्या इंद्रियांत जाऊन बसतात आणि शरीराच्या प्रतिकारशक्‍तीवरच आघात करतात. हवेच्या प्रदूषणापासून वाचायचे असेल तर मानवी शरीरातील पेशींना योग्य प्रमाणात ऑक्सिजन मिळण्याची गरज आहे. तो मिळवण्यासाठी पर्यावरणाचे रक्षण करण्याची आवश्यकता आहे.
माणसाला जगण्यासाठी ऑक्सिजन लागतो. पण, आता हवेच्या प्रदूषणामुळे तोच आपल्याला कमी मिळत आहे. यावर्षीचे वैद्यकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिकही मिळाले आहे, ते शरीरातील पेशींवर ऑक्सिजनच्या उपलब्धततेच्या होणार्‍या परिणामांसंदर्भातील संशोधनालाच. या पुरस्कारामुळेही ऑक्सिजन आणि मानवी शरीर यांच्या परस्पर संबंधांकडे लक्ष वेधले गेले आहे. जगण्यासाठी आपल्याला ऑक्सिजन लागतो, एवढेच आपल्याला माहिती असते. सध्या आपण सगळे जगतो आहोत, म्हणजे आपल्याला ऑक्सिजन मिळतो आहे, अशा समजुतीत आपण असतो. अर्थात, जगतो आहोत म्हणजे ऑक्सिजन तर मिळतोच आहे; पण तो किती मिळतो आहे, याकडे आपण लक्ष देत नाही आहोत, ही समस्या आहे.
हवेच्या वाढत्या प्रदूषणामुळे आपल्या शरीरातील पेशींना ऑक्सिजनचा पुरवठा योग्य प्रमाणात होत नाही आणि त्याचा आपल्या आरोग्यावर परिणाम होतो, असे नोबेल पुरस्कार विजेते विल्यम जी. केलीन, ज्यु., पीटर रॅटक्‍लीफ आणि ग्रेग एल. सेमेंझा यांचे संशोधन सांगते. इथे योग्य प्रमाणात म्हणजे कमी प्रमाणात नव्हे तर प्रमाणापेक्षा खूप जास्त किंवा प्रमाणापेक्षा खूप कमी असे आहे. कोणत्याही परिस्थितीत आपल्या आरोग्यावर त्याचा विपरीत परिणाम होतो. ऑक्सिजनचे आपल्या शरीरातील प्रमाण आपल्या आरोग्याच्या दृष्टीने खूप महत्त्वाचे आहे. आणि म्हणून हे संशोधनही.
ज्यावेळी व्यक्‍ती खूप जास्त व्यायाम करते तेव्हा स्नायूंमधील ऑक्सिजनचा पुरवठा तात्पुरता कमी होतो आणि अशा परिस्थितीत शरीरातील पेशी त्यांची चयापचय (मेटॅबॉलिझम) प्रक्रिया कमी ऑक्सिजन स्तराशी मिळतीजुळती करून घेतात. गर्भाची योग्य वाढही पेशींच्या ऑक्सिजनप्रती असलेल्या संवेदन क्षमतेवर अवलंबून असते.
अशक्‍तपणा किंवा अ‍ॅनेमियावर उपचार करणारी औषधे आधीच विकसित झाली आहेत. या औषधांमुळे शरीरातील लाल रक्‍तपेशी वाढण्याचे काम होते; पण ज्यांना हृदयरोग आणि फुफ्फुसांचा कर्करोग आहे, त्यांच्या शरीरातील ऑक्सिजनची उपलब्धतता वाढवणारी औषधे अजून विकसित झालेली नाहीत. शास्त्रज्ञांचे म्हणणे आहे की, अनेक आजार हे ऑक्सिजन-संवेदनशील यंत्रणेच्या विशिष्ट मार्गाचे कार्य वाढवण्याने बरे होऊ शकतात, असे शास्त्रज्ञांचे म्हणणे आहे. तर काही आजारांत म्हणजे कर्करोग, हृदयविकाराचा झटका, अर्धांगवायू आणि फुफ्फुसाचा उच्च रक्‍तदाब यात हा मार्ग रोखण्याने फरक पडू शकतो. कर्करोग हा ऑक्सिजन-नियम यंत्रणेवर हल्ला करून रक्‍तवाहिन्यांना उत्तेजित करतात आणि कमी ऑक्सिजन असलेल्या स्थितीशी जुळवून घेण्याच्या दृष्टीने चयापचय प्रक्रियेला पुनर्रचित करतात. या पुनर्रचनेमुळे कर्करोगाच्या पेशींना कर्करोग पसरवण्यासाठी आवश्यक ती ताकद मिळते. आता कर्करोगाच्या पेशींची ऑक्सिजन-संवेदनशील यंत्रणा निकामी करून त्यांना संपवू शकतील, अशी औषधे विकसित करण्याचा प्रयत्न सुरू आहे.
आपल्या रक्‍तात किती प्रमाणात ऑक्सिजन आहे, त्यावर आपल्या श्‍वासोच्छ्वासाचा वेग अवलंबून असतो. ज्यावेळी रक्‍तातील ऑक्सिजनचे प्रमाण कमी होते, तेव्हा आपल्या मानेतील मोठ्या रक्‍तवाहिन्यांच्या जवळ असलेल्या विशेष पेशींना रक्‍तातील ऑक्सिजनचा स्तर किती आहे, याची संवेदना होते आणि त्या मेंदूला श्‍वासोच्छ्वासाचा वेग वाढवण्यासाठी इशारा देतात. हा शोध 1938 मध्ये लागला होता आणि त्यालाही नोबेल पुरस्कार मिळाला होता.
गेल्या शतकाच्या सुरुवातीला शास्त्रज्ञांना आणखी एक शोध लागला. त्यातून असे समजले की, आपली मूत्रपिंडे (किडनी) इरिथ्रोपोटीन नावाचे एक हॉर्मोन तयार करतात आणि ते सोडतातही. जेव्हा बाहेरच ऑक्सिजनचा स्तर कमी असतो. उदाहरणार्थ, खूप उंचावर म्हणजे पर्वतशिखरांवर वगैरे, तेव्हा हे हॉर्मोन तयार केले जाते आणि सोडले जाते. यामुळे आपल्या बोन मॅरोमध्ये लाल रक्‍तपेशींचे उत्पादन वाढते आणि शरीर अतिउंच भागाशी मिळतेजुळते घेण्यास तयार होते. लाल रक्‍तपेशी वाढण्याबरोबरच शरीर नव्या रक्‍तवाहिन्याही निर्माण करते, जेणेकरून रक्‍तपुरवठा वाढेल.
मग यावर्षीच्या वैद्यकशास्त्राच्या नोबेल पुरस्कार विजेत्यांनी नेमके कोणते संशोधन केले?
प्रा. सेमेंझा आणि सर रॅटक्‍लिफ हे स्वतंत्रपणे इरिथ्रोपोटीन जनुकाचे ऑक्सिजनच्या वेगवेगळ्या स्तरांवर कसे नियमन होते, यावर संशोधन करत होते. दोघांनाही आढळून आले की, ऑक्सिजन-संवेदनशील यंत्रणा ही जिथे इरिथ्रोपोटीन तयार होते, त्या किडनीपुरतीच मर्यादित नसते, तर किडनीव्यतिरिक्‍त अन्य पेशीसमूहांतील विविध पेशींमध्येही असते. प्रा. सेमेंझा यांनी दोन प्रोटीन्स दर्शवणारी जनुकांची एक जोडी शोधून काढली. जेव्हा ऑक्सिजनची पातळी कमी असते, तेव्हा या दोन प्रोटीन्सपैकी एक (एचआफएफ-1अल्फा) काही जनुकांना, त्यात इरिथ्रोपोटीन जनुकाचाही समावेश आहे. इरिथ्रोपोटीन स्राव निर्माण करण्यास उद्युक्‍त करते. इरिथ्रोपोटीन हे हॉर्मोन लाल रक्‍तपेशींचे उत्पादन वाढवून ऑक्सिजनची उपलब्धतता वाढवते.
प्रा. केलीन ज्यु. हे व्होन हिप्पेल-लिंडाऊज विकाराच्या (व्हीएचएल विकार) आनुवंशिक सिंड्रोमचा अभ्यास करत होते. त्यांना आढळून आले की, जेव्हा लोकांमध्ये आनुवंशिक व्हीएचएलचे उत्परिवर्तन (म्युटेशन) होते, तेव्हा त्यांच्यात कर्करोगाचा धोका वाढतो. पेशी ऑक्सिजनला कसा प्रतिसाद देतात, यात व्हीएचएल जनुकाचीही भूमिका असते, हे त्यांना दिसून आले.
ऑक्सिजनचा स्तर सामान्य असतो त्यावेळी व्हीएचएलचा एचआयएफ-1 अल्फा प्रोटीनशी संबंध येतो, तेव्हा त्या प्रोटीनचा र्‍हास होतो; पण ज्यावेळी ऑक्सिजनचा स्तर कमी असतो तेव्हा असे झाले, तर हे प्रोटीन आहे तसेच राहते, असे प्रा. केलिन ज्यु. आणि सर रॅटक्‍लिफ यांना आढळून आले.
थोडक्यात, ऑक्सिजनचे शरीरातील कमी जास्त होणे आपल्या आरोग्याशी निगडित असते. म्हणूनच योग्य प्रमाणात ऑक्सिजन मिळण्यासाठी पर्यावरण स्वच्छ आणि प्रदूषणविरहित ठेवणे, ही आपली सर्वांची जबाबदारी आहे.