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当血液中PCO2升高时,CO2通过上述屏障进入脑脊液,与其中的H2O结合成HCO3-,随即解离出H+以刺激中枢化学感受器。在通过一定的神经联系使延髓呼吸中枢神经元兴奋,而增强呼吸。在PCO2对呼吸调节的两条途径中,中枢化学感受器的途径是主要的。在一定的范围内,动脉血PCO2升高,可以使呼吸加强,但超过一定限度,则可导致呼吸抑制。