Układ sercowo-naczyniowy, składający się głównie z serca, naczyń krwionośnych i krwi, jest odpowiedzialny za dystrybucję dotlenionej krwi do komórek ciała i usuwanie metabolicznych odpadów z komórek. Z konieczności funkcja układu sercowo-naczyniowego wymaga ścisłej współpracy z układem oddechowym, który jest źródłem tlenu.
Chemoreceptory lub komórki wyczuwające obecność substancji chemicznych w układzie sercowo-naczyniowym monitorują chemiczne właściwości krwi, aby pomóc regulować funkcjonowanie układu sercowo-naczyniowego i oddechowego.
Dwutlenki dwutlenku węgla
Chemoreceptory układu sercowo-naczyniowego znajdują się w dwóch miejscach. Ciała szyjne są zlokalizowane w tętnicach szyjnych, które przebiegają przez szyję do mózgu, a ciała aorty znajdują się w łuku aorty, tętnicy w pobliżu serca. Niektóre z najważniejszych chemoreceptorów wykrywają dwutlenek węgla, komórkowy produkt przemiany materii. Ponieważ jednym z głównych zadań układu sercowo-naczyniowego jest dostarczanie dwutlenku węgla do płuc w celu eliminacji, nagromadzenie się substancji chemicznej wskazuje, że serce musi pracować ciężej, aby przenieść krew, i że płuca muszą pracować ciężej, aby wydychać węgiel dwutlenek. Wyjaśnia dr Lauralee Sherwood w swojej książce "Fizjologia człowieka", jeśli chemoreceptory wyczuwają wysoki poziom dwutlenku węgla, zarówno częstość akcji serca, jak i szybkość oddychania, aby wyeliminować odpady z krwi.
Chemoreceptory tlenu
Przez długi czas naukowcy uważali, że chemoreceptory reagują na stężenie dwutlenku węgla, ale nie na stężenie tlenu we krwi. Jednak w ostatnich latach naukowcy ustalili, że chemoreceptory tętnic szyjnych i aorty również wyczuwają tlen, co ma sens, biorąc pod uwagę, że tlen ma kluczowe znaczenie dla funkcjonowania komórki. Richard Klabunde, Ph.D., na stronie internetowej Cardiovascular Physiology Concepts, wyjaśnia, że niskie stężenia tlenu we krwi aktywują chemoreceptory, co prowadzi do zwiększonej częstości oddechów i potencjalnie zwiększa również częstość akcji serca.
Chemoreceptory pH
Końcową substancją chemiczną będącą przedmiotem zainteresowania chemoreceptorów w układzie sercowo-naczyniowym jest kwas. W chemii stężenie kwasu w cieczy mierzy się w jednostkach pH, gdzie pH 7 jest obojętne. Kwaśne ciecze mają pH niższe niż 7, podczas gdy podstawowe ciecze mają pH wyższe niż siedem. W swojej książce "Anatomia i fizjologia" dr Gary Thibodeau wyjaśnia, że normalne pH krwi człowieka wynosi 7,4. Ciało pracuje bardzo ciężko, aby utrzymać to pH, ponieważ nadmiernie kwasowa lub podstawowa krew nie powoduje prawidłowego odciągania tlenu z komórek. Jeśli chemoreceptory wyczuwają niskie pH, co oznacza, że krew jest kwaśna, zwiększa się szybkość oddychania. Powodem tego jest to, że dwutlenek węgla, oprócz tego, że sam jest produktem odpadowym, obniża również pH krwi. Tlen nie wpływa na pH krwi. Jako taki, zwiększony wskaźnik oddychania - powodujący obniżenie poziomu dwutlenku węgla we krwi i zwiększonego tlenu - zwiększa pH krwi i reguluje kwasowość.
