Chemoreceptie: functie, taken, rol en ziekten

Chemoreceptie is een perceptuele kwaliteit van het gevoel van geur en smaak en registreert chemische stoffen in de lucht via chemoreceptoren. De chemoreceptoren meten bijvoorbeeld de partiële druk van zuurstof en ademhaling initiëren om hypoxie te voorkomen. Bij patiënten met MCS (een minimaal bewuste toestand) is de chemoreceptie verstoord.

Wat is chemoreceptie?

Chemoreceptie is een perceptuele kwaliteit van het gevoel van geur en smaak, het registreren van chemische stoffen in de lucht via chemoreceptoren. Samen met onderschepping vormt exteroceptie het geheel van het menselijke waarnemingssysteem. In de geneeskunde is exteroceptie de perceptie van externe prikkels. Waarnemingssystemen voor dit soort waarneming zijn het gezichtsvermogen, het gehoor, de tastzin en het zintuig geur en smaak​ De reuk- en smaakzintuigen zijn nauw met elkaar verbonden en overlappen elkaar gedeeltelijk bij de verwerking. Bij de reuk- en smaakzintuigen spelen verschillende perceptuele kwaliteiten een rol. Een van de belangrijkste perceptuele kwaliteiten op dit gebied is chemoreceptie. Dit is een fysiologisch proces waardoor chemische signalen uit de omgeving zich kunnen binden aan chemoreceptoren van reuk- en smaakzin. De aanwezigheid van een bepaald molecuul kan bijvoorbeeld de binding initiëren. De chemoreceptoren zetten de stimuli om in een actiepotentiaal en maak ze toegankelijk voor de centrale zenuwstelsel​ Chemoreceptoren bevinden zich in de slijmvliezen van de neus- zowel als mondeling slijmvlies​ Ze zijn gespecialiseerd in de perceptie van in de lucht zwevende of in vloeistof opgeloste chemische stoffen 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 stoffen moleculen.

Functie en taak

Chemoreceptoren beschermen mensen tegen chemicaliën in de lucht en in vloeistoffen. Ze zijn ook betrokken bij het reguleren van de ademhaling, het aanpassen van de vasculaire tonus en het reguleren van de zuur-base evenwicht​ De geneeskunde onderscheidt chemoreceptie in perceptie door centrale chemoreceptoren en sensorische input van perifere chemoreceptoren. Centrale chemoreceptoren bevinden zich in het hart van de bloedsomloop hersenstam (formatio reticularis) en meet de pH en de partiële CO2-druk van het hersenvocht. Perifere chemoreceptoren bevinden zich in de glomera carotica en glomera aortica. Hun verantwoordelijkheidsgebied is de gevoeligheid voor protonen van pH, tot kalium, naar partiële druk van O2, en naar partiële druk van CO2. Alle perifere chemoreceptoren hebben een opmerkelijk hoge gevoeligheid voor zuurstof​ Wanneer de partiële O2-druk onder de zogenaamde O2-drempel van 110 mm Hg daalt, wekken ze de afferent op zenuwen van het ademhalingscentrum en reguleren van de vitale ademhaling om hypoxie te voorkomen. Perifere chemoreceptoren behoren tot de glomuscellen en vertegenwoordigen vasculaire knobbeltjes die ontvangen bloed door de zijtakken van aangrenzende slagaders. Dit bloed het aanbod maakt ze tot de beste doorbloede orgels. In de context van perifere chemoreceptoren wordt onderscheid gemaakt tussen type I en type II glomuscellen. Deze cellen bevinden zich bilateraal op de deelvolgorde van de gemeenschappelijke halsslagader en in de aorta van de glomus aorticum. Vanuit dit gebied strekken ze zich uit tot de subclavia slagader​ Informatie over hypoxie reist als impulsen naar de nervus vagus en bereikt het ademhalingscentrum via de glossofaryngeale zenuw. In het ademhalingscentrum, ademhaling wordt geïnitieerd op basis van deze informatie. Naast de triggerzone van chemoreceptoren aan de basis van het vierde ventrikel in het gebied postrema, bevinden chemosensoren zich in de slijmvlies van het maagdarmkanaal. Deze sensoren spelen een belangrijke rol bij reflexen braken​ De sensoren zijn gevoelig voor stoffen zoals bacteriële toxines, emetine, hoger geconcentreerde zoutoplossing en koper sulfaat. Dus hoewel chemosensoren primair verantwoordelijk zijn voor interoceptie in de zin van chemische detectie van vloeistoffen en gassen in het eigen lichaam, beschermen ze de mens ook tegen consumptie van bepaalde substanties van buitenaf in de zin van exteroceptie.

Ziekten en kwalen

Een bijzondere positie onder chemoreceptie-gerelateerde ziekten wordt ingenomen door multiple chemical intolerantie, dit is een syndroom met een sterke intolerantie voor vluchtige chemicaliën zoals geurstoffen, sigarettenrook, oplosmiddelen of uitlaatgassen. Lange tijd werd er gedebatteerd of de ziekte als psychosomatisch of toxicologisch moest worden geclassificeerd. Volgens recente studies is het een multifactoriële aandoening met aspecten van beide velden. MCS-patiënten worden voornamelijk getroffen door 피로, uitputting, concentratie aandoeningen, hoofdpijn en brandend ogen. Bovendien worden ze vaak geplaagd door een verlies van geheugenkortademigheid duizeligheid of klachten aan het bewegingsapparaat. Maag-darmklachten en dermatologische problemen kunnen ook voorkomen. Er zijn verschillende theorieën naar voren gebracht met betrekking tot de vermoedelijke oorzaken van de ziekte. Een van deze theorieën is dat de intolerantie te wijten is aan beroeps- of omgevingscontexten en mogelijk onderhevig is aan genetische betrokkenheid. Er wordt aangenomen dat vergiftiging, defecte zenuw- en hormonale functies of ademhalingsproblemen en verlaging van de nerveuze triggerdrempel een oorzakelijke rol spelen. Chemische triggers zijn onder meer oplosmiddelen, pesticiden, metalen en verbrandingsproducten. Andere theorieën gaan uit van een eerste blootstelling aan neurotoxische verontreinigende stoffen, die gepaard gaat met de niet-specifieke symptomen van neurotoxische vergiftiging. Na deze eerste blootstelling zijn de effecten omkeerbaar, maar in de context van extra stressfactoren of bij gevoelige personen kan de initiële blootstelling evolueren naar een chronische vorm. Een derde theorie beoordeelt intolerantie als een puur psychiatrische stoornis en relateert deze aan Depressieneurose of chemofobie. Naast deze aandoening, ongemak of zelfs een mislukking van chemoreceptie, voornamelijk gerelateerd aan de geleidende zenuwbanen en de verwerking hersenen gebieden spelen een rol. In het geval van laesies in de betrokken delen van de centrale zenuwstelselkan ernstige ontregeling optreden die onder andere de ademhaling en zuur-base aantast evenwicht​ Als onderdeel van het autonome zenuwstelselis het ademhalingscentrum minder kwetsbaar voor neurologische aandoeningen, zoals multiple sclerose, dan beroerte, ischemie of verwante verschijnselen.