Переходя к центральному механизму регистрации опасности (связанной с нехваткой кислорода, определяемой, правда, как видно из дальнейшего изложения, по иному критерию), сразу отметим: он важен для рассмотрения возникновения симптомов ВСД при разных этиологиях, связанных с нарушениями в работе органов дыхания, сердца и т.д., а не только обусловленных «проблемами в позвоночнике».
Как уже обсуждалось выше, расположение «датчика», о котором пойдёт речь, вполне логично: соответствующие хеморецепторы находятся неподалёку от жизненно важных структур, у передней поверхности продолговатого мозга вблизи мест отхождения IX и X черепных нервов.
Центральные рецепторы погружены во внеклеточную жидкость мозга и реагируют на изменения содержания ионов водорода в ней. Повышение концентрации H+ стимулирует дыхание, в то время как снижение угнетает его. Состав внеклеточной жидкости, окружающей рецепторы, определяется спинномозговой жидкостью (СМЖ), местным кровотоком и локальным обменом веществ.
Среди названных факторов, СМЖ представляется наиболее важной. Она отделена от крови гематоэнцефалическим барьером, относительно непроницаемым для ионов H+ и HCO¬3¬−, хотя молекулы углекислого газа CO2 легко диффундирует сквозь него. Когда парциальное давление углекислого газа P¬CO2 возрастает, CO2 диффундирует в СМЖ из сосудов головного мозга, освобождая ионы H+, которые стимулируют хеморецепторы. Таким образом, уровень углекислого газа в крови регулирует дыхание, главным образом воздействуя на pH спинномозговой жидкости. Возникающая гипервентиляция уменьшает P¬CO2 крови, а следовательно, и СМЖ. Расширение сосудов мозга, сопровождающее повышение артериального P¬CO2, усиливает диффузию CO2 в СМЖ и внеклеточную жидкость мозга.
Нормальный pH СМЖ равен 7,32, а поскольку СМЖ содержит гораздо меньше белка, чем кровь, она имеет значительно более низкую буферную ёмкость (буферная ёмкость – способность сохранять постоянную концентрацию ионов водорода при изменении внешних условий). В результате, изменение pH СМЖ при данном изменении P¬CO2 больше, чем в крови.