外周化学感受器

外周化学感受器是动脉循环中特化的感觉器官——主要包括颈动脉体，主动脉体的贡献较小——它们检测动脉氧气、二氧化碳和pH值的变化。它们是身体动脉低氧血症的主要感受器，并提供化学反射的快速反应部分。

Definition

外周化学感受器是动脉感觉结构，主要指颈动脉体，其球细胞检测动脉氧气下降和CO2/pH变化，并触发通气和交感神经流出的反射性增加。

Scope

本条目涵盖颈动脉体和主动脉体的位置和结构、它们感知的刺激、球细胞中氧气感知的细胞机制，以及由此产生的通气和自主反射。大脑内CO2/pH的感知在中央化学感受中讨论。

Core questions

• 外周化学感受器位于何处，它们是如何被神经支配的？
• 它们对哪些刺激作出反应，反应速度如何？
• 球细胞如何将低氧转化为神经信号？
• 激活后会产生哪些反射反应？

Key concepts

• 颈动脉体
• 主动脉体
• 球（I型）细胞
• 颈动脉窦神经
• 缺氧通气反应
• 氧敏感钾通道
• 快速化学反射肢

Key theories

球细胞氧感知和分泌转导

颈动脉体的I型（球）细胞检测动脉低氧，通过抑制氧敏感钾通道去极化，释放神经递质，并兴奋颈动脉窦神经的传入纤维，将化学信号转化为反射性呼吸和自主驱动。

Mechanisms

颈动脉体位于颈总动脉分叉处，血流丰富。其I型（球）细胞感知动脉氧分压的降低，也对CO2升高和pH降低作出反应。缺氧抑制氧敏感钾通道，使球细胞去极化，触发钙内流并释放神经递质，如ATP和乙酰胆碱，作用于颈动脉窦神经的传入末梢。信号通过舌咽神经传导至孤束核，产生通气和交感神经活动的快速增加。由于其位置和高血流量，外周化学感受器在几秒钟内作出反应，补充了对CO2的较慢的中央反应，并在动脉氧气极低时提供几乎全部的通气驱动。

Clinical relevance

外周化学感受器功能是高原和低氧血症通气反应的基础，颈动脉体活动改变与交感神经驱动增强的疾病有关。本条目为描述性生理学，不提供诊断或治疗指导。

Evidence & guidelines

机制已通过细胞电生理学、离体器官研究和人体缺氧实验确立，并综合在全面的综述中。这些代表了机制性证据而非临床指南。

History

Corneille Heymans在20世纪20年代和30年代证明，颈动脉和主动脉区域通过反射控制呼吸对血液化学的反应，这项工作获得了1938年诺贝尔奖。随后的研究确定球细胞是感觉元件，并逐步阐明了氧气感知的分子基础。

Debates

主要氧感受器的身份

球细胞中精确的分子氧感受器——以及线粒体信号、活性氧和特定钾通道的相对作用——在不同实验室之间一直存在争议。

Key figures

• José López-Barneo
• Nanduri R. Prabhakar
• Prem Kumar
• Corneille Heymans

Seminal works

• kumar-prabhakar-2012
• guyenet-2014

Frequently asked questions

外周化学感受器主要感知什么？

它们是身体低动脉氧的主要感受器，也对CO2升高和pH降低作出反应，提供快速的反射性呼吸增加。

为什么它们在高原地区很重要？

在高原地区，动脉氧气下降会刺激颈动脉体，从而驱动通气增加，有助于维持氧气输送。