Дыхательный центр продолговатого мозга автоматически контролирует состояние дыхательных мышц через грудобрюшной нерв в диафрагме и через множество межреберных нервов. При необходимости дыхательный центр вовлекает в дыхание дополнительные мышцы. Дыхательный центр имеет два источника информации о дыхательной функции: степень растяжения легких и уровень углекислого газа в крови. Растяжение легких при вдохе контролируется рецепторами блуждающих нервов, которые рефлекторно задерживают вдох и позволяют произойти выдоху. Колебания уровня углекислого газа воспринимаются нервными окончаниями каротидных телец аорты и рецепторами венечных артерий. Увеличение содержания углекислого газа повышает кислотность крови, которая, стимулируя дыхательный центр, увеличивает частоту дыхания (усиленное дыхание, гиперпноэ).
Произвольное, быстрое усиленное дыхание снижает уровень углекислого газа в организме, и за этим следует период задержки дыхания (апноэ). Постоянно повышенное содержание углекислого газа в крови при некоторых формах сердечных и легочных заболеваний контролируется дыхательным центром, что выражается одышкой.
