呼吸調節と中枢・末梢化学受容器

呼吸調節は、脳幹呼吸中枢が中枢・末梢化学受容器、肺・胸壁受容器、大脳皮質入力を統合し、横隔膜や呼吸筋への運動出力を変える過程である。

自動運転装置が血液ガスを監視し、必要に応じて呼吸の深さと速さを変える仕組みである。意識的に息を止めても、化学刺激が強まると自動制御が優勢になる。

延髄ネットワークが基本リズムを作り、橋が呼吸相の切替を調整する。中枢化学受容器はCO₂が血液脳関門を通過して髄液H⁺を増やす変化を主に感知する。頸動脈小体と大動脈小体の末梢化学受容器はPaO₂低下、H⁺、PaCO₂上昇へ反応し、とくにPaO₂が約60 mmHg未満で強く刺激される。慢性高CO₂では中枢応答が適応し、腎性HCO₃⁻保持が髄液pHを補正する。

高地でPaO₂が低下すると頸動脈小体が刺激され、過換気が起こる。PaCO₂低下によるアルカローシスが初期には換気を抑えるが、腎性HCO₃⁻排泄で順応する。

中枢化学受容器が血中H⁺を直接感知すると単純化しない。末梢受容器は低酸素だけでなくCO₂・pHにも反応し、呼吸調節は化学受容器だけでは決まらない。