低氧,也就是血液中的氧气分压降低,可以刺激呼吸中枢活动。这种机制主要通过两种途径实现:
1. 外周化学感受器反应:人体的外周化学感受器位于颈动脉体和主动脉体中,它们对血液中的氧气水平非常敏感。当血氧浓度下降时,这些感受器会被激活,并将信号传递给延髓呼吸中枢,引起呼吸加深加快以增加肺部通气量,从而提高吸入氧气的机会。
2. 中枢化学感受器间接反应:虽然中枢化学感受器主要监测脑脊液中的二氧化碳和氢离子浓度变化,但低氧状态会导致代谢性酸中毒(因为细胞在缺氧条件下进行无氧酵解产生乳酸),进而导致血液pH值下降。这种改变能激活中枢化学感受器,通过影响呼吸节律控制中心来增强呼吸运动。
这两种机制共同作用下,使得人体能够在遭遇低氧环境时迅速作出反应,调整呼吸模式以维持正常的气体交换功能。