O aumento da frequência e da amplitude da respiração na redução de PO2 arterial (hipoxia) e a redução do pH arterial é mediado pelos quimeorreceptores centrais.

Os quimeorreceptores centrais respondem às variações de PO2 arterial.

A PO2 diminuída no sangue afeta os quimeorreceptores dos corpúsculos carotídeo e aórtico, que também são reativos à baixa do pH.

A PO2 elevada no sangue afeta os quimeorreceptores centrais.

Impulsos originados dos centros respiratórios descem pela medula espinal atingindo o diafragma e músculos intercostais (por meio do nervo frênico) aumentando a amplitude e frequência da respiração.