Chemoreceptie

De Chemoreceptie is een kwaliteit van de waarneming van de reuk- en smaakzin en registreert via chemoreceptoren chemische stoffen in de lucht. De chemosensoren meten bijvoorbeeld de partiële zuurstofdruk en starten de ademhaling om hypoxie te voorkomen. Chemoreceptie is verstoord bij patiënten met MCS (een minimale bewustzijnsstaat).

Wat is chemoreceptie?

Samen met interoceptie vormt exteroceptie het geheel van het menselijke waarnemingssysteem. In de geneeskunde is exteroceptie de perceptie van externe stimuli. Waarnemingssystemen voor dit soort waarneming zijn het gezichtsvermogen, het gehoor, de tastzin en het reukvermogen en de smaak.

Het reukvermogen en de smaak zijn nauw met elkaar verbonden en overlappen elkaar gedeeltelijk tijdens de verwerking. Bij de reukzin en smaak spelen verschillende perceptuele kwaliteiten een rol. De chemoreceptie is soms de belangrijkste kwaliteit van de waarneming op dit gebied. Dit is een fysiologisch proces dat chemische signalen uit de omgeving bindt aan chemoreceptoren van reuk- en smaakzin. De aanwezigheid van een bepaald molecuul kan bijvoorbeeld binding initiëren.

De chemoreceptoren zetten de stimuli om in een actiepotentiaal en maken ze toegankelijk voor het centrale zenuwstelsel. Chemoreceptoren bevinden zich zowel in de slijmvliezen van de neus als in het mondslijmvlies. Ze zijn gespecialiseerd in de perceptie van in de lucht verspreide of in vloeistof opgeloste chemicaliën en, last but not least, reguleren ze de ademhaling.

Mensen hebben ongeveer 320 verschillende chemoreceptoren. Dieren met een scherp reukvermogen hebben chemoreceptoren voor meer dan 1000 verschillende chemische moleculen.

Functie en taak

Chemoreceptoren beschermen mensen tegen chemische stoffen in de lucht en in vloeistoffen. Ze zijn ook betrokken bij de regulering van de ademhaling, de aanpassing van de vasculaire tonus en de regulering van het zuur-base-evenwicht.

De geneeskunde onderscheidt chemoreceptie in de waarneming door centrale chemoreceptoren en de sensorische indrukken van perifere chemoreceptoren. Centrale chemoreceptoren bevinden zich in het circulatiecentrum van de hersenstam (Formatio reticularis) en meten de pH-waarde en de partiële CO2-druk van het hersenwater. Perifere chemoreceptoren bevinden zich in de glomera carotica en de glomera aortica. Uw verantwoordelijkheid is de gevoeligheid voor protonen van de pH-waarde, voor kalium, voor de O2-partiële druk en de CO2-partiële druk.

Alle perifere chemoreceptoren vertonen een opvallend hoge gevoeligheid voor zuurstof. Wanneer de partiële O2-druk onder de zogenaamde O2-drempel van 110 mm Hg daalt, prikkelen ze de afferente zenuwen van het ademhalingscentrum en reguleren ze de vitale ademhaling om hypoxie te voorkomen.

Perifere chemoreceptoren maken deel uit van de glomuscellen en vertegenwoordigen clusters van bloedvaten die van bloed worden voorzien via de zijtakken van aangrenzende slagaders. Door deze bloedcirculatie zijn ze een van de organen met de beste bloedtoevoer. In verband met perifere chemoreceptoren wordt onderscheid gemaakt tussen type I en type II glomuscellen. Deze cellen bevinden zich bilateraal op de delingssequentie van de gemeenschappelijke halsslagader en in de aorta van de glomus aorticum. Vanuit dit gebied strekken ze zich uit tot de arteria subclavia dexter. Informatie over hypoxie gaat als impulsen naar de nervus vagus en bereikt het ademhalingscentrum via de glossofaryngeale zenuw. In het ademhalingscentrum wordt op basis van deze informatie begonnen met ademen.

Naast de triggerzone van de chemoreceptoren op de vloer van het vierde ventrikel binnen het gebied postrema, bevinden chemosensoren zich in het slijmvlies van het maagdarmkanaal. Deze sensoren spelen een belangrijke rol bij reflex braken. De sensoren zijn gevoelig voor stoffen als bacteriële toxines, emetine, hooggeconcentreerde zoutoplossing en kopersulfaat. Hoewel chemosensoren primair verantwoordelijk zijn voor interoceptie in de zin van het chemisch meten van vloeistoffen en gassen in het eigen lichaam, beschermen ze mensen ook in de zin van exteroceptie tegen de consumptie van bepaalde stoffen van buitenaf.

Uw medicatie vindt u hier

Ziekten en aandoeningen

Een bijzondere positie onder de chemoreceptie-gerelateerde ziekten is de meervoudige chemische intolerantie. Dit is een symptoom met een ernstige intolerantie voor vluchtige chemicaliën zoals geurstoffen, sigarettenrook, oplosmiddelen of uitlaatgassen. Lange tijd werd er gediscussieerd of de ziekte onder de psychosomatiek of de toxicologie moest vallen. Volgens recente studies is het een multifactoriële aandoening met aspecten van beide velden.

MCS-patiënten worden vooral getroffen door vermoeidheid, uitputting, concentratiestoornissen, hoofdpijn en brandende ogen. Bovendien worden ze vaak geplaagd door geheugenverlies, kortademigheid, duizeligheid of problemen met het bewegingsapparaat. Ook maagdarmklachten en dermatologische problemen kunnen voorkomen.

Er zijn verschillende theorieën naar voren gebracht over de vermoedelijke oorzaken van de ziekte. Een van deze theorieën stelt dat de intolerantie het gevolg is van werk- of omgevingsrelaties en mogelijk onderhevig is aan genetische betrokkenheid. Vergiftiging, defecte zenuw- en hormoonfuncties of ademhalingsproblemen en het verlagen van de nerveuze triggerdrempel zouden een causale rol moeten spelen. Naast oplosmiddelen omvatten chemische triggers pesticiden, metalen en verbrandingsproducten.

Andere theorieën gaan uit van de initiële blootstelling aan neurotoxische verontreinigende stoffen, die wordt geassocieerd met de niet-specifieke symptomen van neurotoxische vergiftiging. Na deze eerste blootstelling zijn de effecten omkeerbaar, maar in de context van extra stressoren of bij gevoelige mensen kan de initiële blootstelling omslaan in een chronische vorm.

Een derde theorie beoordeelt intolerantie als een puur psychiatrische stoornis en koppelt het aan depressie, neurosen of chemofobie.

Naast deze ziekte spelen vooral klachten of zelfs het falen van chemoreceptie een rol in verband met de geleidende zenuwbanen en de verwerkende hersengebieden. Bij laesies in de betrokken delen van het centrale zenuwstelsel kan ernstige ontregeling optreden, die onder meer de ademhaling en het zuur-base-evenwicht aantasten. Als onderdeel van het autonome zenuwstelsel is het ademhalingscentrum minder kwetsbaar voor neurologische aandoeningen zoals multiple sclerose dan voor beroertes, ischemie of aanverwante verschijnselen.