化学感受器

化学感受器受到周围环境化学成分变化的刺激。有许多类型的化学感受器遍布全身，有助于控制不同的过程，包括味觉、嗅觉和呼吸。

本文将重点讨论化学感受器如何调节呼吸系统并讨论其临床相关性。

外周化学感受器

外周化学感受器位于颈动脉体和主动脉体中。当动脉血供应离开心脏时，它们检测到氧分压 (pO 2 )的巨大变化。当检测到低水平的氧气时，传入冲动通过舌咽神经和迷走神经传播到延髓和脑干中的脑桥。然后协调一系列反应，旨在恢复 pO 2。

• 呼吸频率和潮气量增加，让更多的氧气进入肺部并随后扩散到血液中
• 血流直接流向肾脏和大脑（因为这些器官对缺氧最敏感）
• 心输出量增加以维持血流量，从而为身体组织提供氧气

中枢化学感受器

中枢化学感受器位于脑干延髓。它们检测动脉二氧化碳分压 (pCO 2 ) 的变化。当检测到变化时，受体会向脑干呼吸中枢发送脉冲，从而启动通气变化以恢复正常的 pCO 2 。

• 检测到 pCO 2增加会导致通气量增加。呼出更多的CO 2，pCO2 降低并恢复正常。
• 检测到 pCO2 下降会导致通气量下降。肺部滞留的CO 2减少，pCO2 增加并恢复正常。

中枢化学感受器检测动脉pCO 2变化的机制更为复杂，并且与脑脊液(CSF) pH 值的变化有关。

pH值控制

CSF 的 pH 值由pCO 2 : [HCO 3 – ]的比率确定。

HCO 3 –水平保持相对稳定。 CO 2自由扩散穿过血脑屏障，从动脉血供进入脑脊液。 CO 2与H 2 O反应，产生碳酸，从而降低pH值。这意味着CSF的pH值与动脉pCO 2成反比。

• pCO 2的小幅下降会导致脑脊液 pH 值升高，从而刺激呼吸中枢减少通气量。
• pCO 2的小幅增加会导致脑脊液 pH 值下降，从而刺激呼吸中枢增加通气量。

然而，如果pCO 2水平在较长时间内（例如三天或更长时间）保持异常，则血脑屏障内的脉络丛细胞允许HCO 3 -离子进入CSF。 HCO 3 -离子的移动会改变 pH 值，从而将 pCO 2重置为不同的值。这可能与某些疾病有关，例如慢性阻塞性肺病（COPD）。