外周环境CO2浓度升高，导致动脉血中CO2分压升高，CO2分子透过血—脑屏障进入脑脊液，形成H2CO3，解离出H+，随着脑脊液的CO2分压升高，其中的H+浓度随之升高，一方面通过刺激外周化学感受器(颈动脉体和主动脉体)，冲动分别由窦神经和迷走神经传入延髓呼吸神经元，使其兴奋，导致呼吸加深加快。另一方面是刺激延髓腹侧面的中枢化学感受区，再引起延髓呼吸神经元兴奋。这种感受器对氢离子浓度变化敏感，它们的活动影响到调节呼吸的呼吸中枢，通过中枢的作用再引起呼吸肌运动的加强，使呼吸运动加速、加深。
所以这里有中枢和外周两条途径的参与。
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