动物实验表明:产生和维持呼吸节律的中枢在延髓和脑桥。迷走神经是改变呼吸节律的反射活动的通路。延髓呼吸中枢可产生维持基本呼吸节律,但不完善,须在脑桥调整中枢的参与下完成对呼吸节律的产生和维持。正常呼吸节律是以延髓呼吸中枢活动为基础,在脑桥中枢的控制和肺牵张反射的反馈作用下实现的。
支气管壁和小支气管壁上有一种特殊的感受器,叫做牵张感受器,在吸气时肺泡扩大到一定程度,牵张感受器即发生兴奋而发放冲动,由迷走神经传入纤维传至延髓呼吸中枢,抑制吸气中枢并兴奋呼气中枢,结果吸气终止代之以呼气。在呼气过程中,随着肺泡的回缩,支气管和小支气管壁的牵张感受器解除了刺激,由迷走神经传入的冲动减少,解除了对吸气中枢的抑制,吸气中枢再度兴奋,再次吸气,开始另一个新的呼吸周期,如此反复进行,形成正常的呼吸节律。这便是肺牵张反射的反馈作用。
脑桥呼吸调整中枢作用则在于其调整呼吸中枢和长吸中枢的作用。延髓呼吸中枢在CO2或其他传入冲动的作用下,吸气中枢兴奋一方面将冲动传至脊髓吸气运动神经元,引起吸气。另一方面将冲动上传至呼吸调整中枢,使之兴奋。从呼吸调整中枢再发出冲动下传到长吸中枢和吸气中枢,抑制它们的活动,使吸气停止,引起呼气。当吸气中枢被抑制时,由吸气中枢上传至调整中枢的冲动减少或暂停,调整中枢对长吸中枢和吸气中枢的抑制作用也就解除,吸气中枢再次兴奋,又开始一次新的呼吸周期。