Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге.
Примерно через каждые 4 секунды к мышцам вдоха идут нервные импульсы, заставляющие поднимать грудную клетку и опускать диафрагму. Благодаря этому происходит вдох.
Выдох же в состоянии покоя самопроизволен: грудная клетка опускается под действием силы тяжести. Лишь при глубоком дыхании включается центр выдоха, который заставляет работать мышцы, осуществляющие глубокий выдох.
На работу дыхательных центров оказывают влияние и высшие дыхательные центры в коре больших полушарий - благодаря им дыхание изменяется при разговоре и пении; и сознательное изменение ритма дыхания во время физических упражнений.
В регуляции дыхания участвуют и такие защитные рефлексы, как чихание и кашель:
раздражение рецепторов слизистой носа пылью → поток нервных импульсов → в продолговатый мозг → к мышцам → дыхание останавливается и голосовая щель смыкается → начинается интенсивный (форсированный) выдох → давление воздуха нарастает, и наступает момент, когда он с силой прорывается через сомкнутые голосовые связки → струя воздуха направляется в нос, человек чихает, воздух прорывается наружу, а вместе с ним удаляется слизь, мешающая дыханию.
То же самое происходит и при кашле, только поток воздуха при выдохе выходит через ротовое отверстие.
Причиной кашля может стать раздражение бронхов, трахеи, гортани или легочной оболочки- плевры.
Интенсивность дыхания меняется не только при физической нагрузке, но и в зависимости от эмоционального состояния человека. При волнении дыхание становится прерывистым, человеку трудно говорить, при гневе оно шумное и частое. Приятные эмоции могут сопровождаться снижением интенсивности дыхания («он слушал затаив дыхание»). При смехе происходит прерывистое открывание голосовой щели на выдохе, при плаче к судорожным движениям голосовых связок на выдохе присоединяются аналогичные движения на вдохе (всхлипывания).
При входе в холодную воду дыхание останавливается на вдохе. Биологический смысл этого рефлекса в том, что при этом сокращается испарение воды с поверхности легких, а следовательно, и потеря тепла, связанная с парообразованием. Дыхание прекращается лишь на несколько секунд, но за это время организм успевает приспособиться к новым температурным условиям.
Периодичность непроизвольного дыхания определяется дыхательным центром.
Произвольная регуляция дыхания в момент речи, пения, дыхательных упражнений осуществляется корой больших полушарий головного мозга.