Le centre respiratoire se compose de zones du cerveau qui sont responsables de la commande automatique de la respiration. Les cellules nerveuses dans une partie du tronc cérébral inférieur, connu sous le bulbe rachidien, initier et mettre au rythme de la respiration . Une autre zone du tronc cérébral, appelé le pont, contient des cellules nerveuses qui influent sur le taux de respiration. Les impulsions nerveuses voyagent dans ces régions vers les muscles respiratoires, causant inspiration et l'expiration. cellules chimiorécepteur situés dans le bulbe et les grandes artères de détecter des changements dans les niveaux d' oxygène et de carbone dioxyde de carbone dans le sang et envoient des impulsions nerveuses à réguler la respiration en conséquence.
Ne nécessitant aucune pensée consciente, la respiration se produit spontanément en suivant les impulsions nerveuses rythmiques générées par un groupe de cellules pacemaker dans le bulbe rachidien. Ces impulsions stimulent les nerfs moteurs dans la colonne vertébrale qui sont chargés de contrôler le diaphragme et les muscles intercostaux des côtes. Le procédé est agencé de telle sorte que les nerfs alimentant les muscles de l'inspiration et de l'expiration sont jamais actives en même temps. Un groupe de cellules nerveuses dans le pont, appelé le centre pneumotaxic, fait partie du centre respiratoire pensé pour être impliquée dans le contrôle des transitions entre l'inspiration et l'expiration.
Le nerf vague , qui se pose dans le tronc cérébral et possède des succursales dans les poumons, peut affecter la respiration. Lorsque les poumons sont étirés pendant l'inhalation, le nerf est stimulé, ce qui provoque un effet inhibiteur qui empêche surgonflage. Un certain contrôle volontaire de la respiration est aussi possible, comme quand on décide de prendre une profonde respiration. Il s'agit de cellules dans le cortex cérébral transmission des impulsions nerveuses via la colonne vertébrale pour stimuler les muscles respiratoires requis.
Un système de régulation chimique surveille les niveaux d'oxygène, du dioxyde de carbone, l'hydrogène et les ions dans le sang, l'alimentation des informations de retour vers le centre respiratoire. cellules chimiorécepteur sensibles aux changements chimiques dans le sang sont situés dans le bulbe et dans les organes carotides et l'aorte à l'intérieur des artères principales. Si le niveau des chutes d'oxygène, ou la concentration de dioxyde de carbone ou des ions hydrogène augmente, les chémorécepteurs transmettent des signaux vers le cerveau et augmente la respiration.
Des niveaux élevés de dioxyde de carbone dans le sang, appelés hypercapnie , seront d'abord conduire à une augmentation de la respiration. Si les niveaux continuent à monter le système nerveux central devient déprimé, menant à la confusion, le coma et la mort.Hypercapnie peut se produire en cas de défaillance du poumon où la respiration est devenue extrêmement difficile. Cela pourrait être causé par une maladie pulmonaire obstructive chronique ( MPOC ), ou des médicaments tels que la morphine agit sur les cellules nerveuses dans la moelle de provoquer une insuffisance respiratoire centrale. Le traitement varie selon la cause, mais les options impliquent généralement l'administration d'oxygène, parfois avec l'aide de la ventilation mécanique.
