зоны, ответственные за регуляцию дыхательных движений, расположены на вентролатеральной поверхности продолговатого мозга. У здорового бодрствующего человека примерно 70—80% дыхательных реакций, вызванных изменением содержания углекислоты, обеспечиваются именно этими центрами. Эффективность периферических хеморецепторов, расположенных главным образом в каротидных тельцах, примерно в 5 раз меньше. Центральные и периферические хеморецепторы изменяют свою активность пропорционально величине парциального давления С02 в альвеолах. Повышение напряжения углекислоты в крови до 100 мм рт. ст. сопровождается линейным увеличением интенсивности дыхания.
Прямое введение подкисляющих соединений в кровь сразу же стимулирует периферические хеморецепторы, изменяются рН и парциальное давление С02 в альвеолах, вследствие чего дыхание (вентиляция легких) быстро активируется и напряжение углекислоты в крови падает. Диффузия С02 из мозга происходит быстрее по сравнению с другими компенсаторными механизмами, осуществляется подщелачивание крови, и импульсная активность центральных хеморецепторных нейронов снижается. Только через несколько часов баланс -HCO3 в мозге восстанавливается (уменьшается), рН возрастает и вентиляция легких нормализуется.
Интенсивность кровоснабжения мозга влияет на рН цереброспинальной жидкости. Клетки мозга выделяют С02 примерно с постоянной средней скоростью (в мл/г/мин), поэтому усиление локального кровотока приводит к снижению парциального давления С02 в альвеолах.
Напряжение кислорода в крови влияет на вентиляцию легких, в первую очередь — из-за активации хеморецепторов каротидных телец. Снижение парциального давления 02 усиливает легочную вентиляцию, между парциальным давлением кислорода 02 и интенсивностью вентиляции существует гиперболическая зависимость.
Центральная нервная система может регулировать пределы чувствительности периферических хеморецепторов к сдвигам парциального давления С02 и 02. Например, симпатическая нервная система способна изменять кровоток в каротидных тельцах. Уменьшение их кровоснабжения приводит к повышению чувствительности к гипоксии (кислородной недостаточности). У людей, живущих в условиях высокогорья, хроническая гипоксемия вызывает снижение вентиляционных реакций на гипоксию в результате адаптации хеморецепторов и/или центральных нейронов.