Správná tenze kyslíku a oxidu uhličitého jsou jedním ze základních předpokladů udržení homeostázy. V kontextu makroor ganismu se vyvinuly mechanismy, které umožňují jak akutní, tak dlouhodobou reakci na vzniklou nerovnováhu dýchacích plynů. Akutní reakce jsou zprostředkovány chemoreceptory (glomus caroticum, receptorové zóny velkých cév a chemo recepční centra v mozku) a ovlivňují primárně dechový vzorec. Chemoreceptory fungují na bázi transdukce chemického signálu na elektrický. Jeho geneze probíhá několika cestami, které vedou k uzavření kaliového kanálu, otevření kalciového kanálu a následně k depolarizaci membrány. Dlouhodobá stimulace hypoxií nebo hyperkapnií vede k odpovědi na buněčné úrovni změnou transkripce a genové exprese. Dosud nejvíce probádaná je tzv. HIF dráha (hypoxia induced factor), jejíž modulace v experimentu vedla ke zmírnění dopadů ischemie‑ reperfuze.

Proper oxygen and carbon dioxide tension is one of the basic prerequisites for maintaining homeostasis. In the context of the macroorganism, mechanisms have been developed that allow both acute and long-term responses to respiratory gas imbalances. Acute reactions are mediated by chemoreceptors (glomus caroticum, large vessel receptor zones, and chemo receptor centers in the brain) and primarily affect the respiratory pattern. Chemoreceptors work by transducing a chemical signal into an electrical one. Its genesis proceeds in several pathways, which lead to the closure of the potassium channel, the opening of the calcium channel and subsequently to the depolarization of the membrane. Long-term stimulation by hypoxia or hypercapnia leads to a response at the cellular level by altering transcription and gene expression. So far, the most studied is the so-called HIF pathway (hypoxia induced factor), the modulation of which in the experiment led to the mitigation of the effects of ischemia-reperfusion injury.

Centrum pro výzkum a vývoj Fakultní nemocnice Hradec Králové

Department of Anesthesia Pain Management and Perioperative Medicine Dalhousie University Halifax Nova Scotia Canada

Klinika anesteziologie perioperační a intenzivní medicíny Univerzita J E Purkyně v Ústí nad Labem Masarykova nemocnice v Ústí nad Labem

Klinika anesteziologie resuscitace a intenzivní medicíny Fakultní nemocnice Hradec Králové

Lékařská fakulta v Hradci Králové Univerzita Karlova

Technická univerzita Liberec

Hypoxia and hypercapnia - how do the chemoreceptors work?