Деятельность дыхательного центра регулируется рефлекторно, импульсацией, поступающей из различных рецепторов, и гуморальною, изменяясь в зависимости от химического состава крови.

РЕФЛЕКТОРНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ. К рецепторам, возбуждение которых по центростремительным путям поступает в дыхательный центр, относятся ХЕМОРЕЦЕПТОРЫ, расположенные в крупных сосудах (артериях) и реагирующие на снижение напряжения в крови кислорода и увеличение концентрации двуокиси углерода (СО₂), и МЕХАНОРЕЦЕПТОРЫ лёгких и дыхательных мышц.

На регуляцию дыхания оказывают влияние также рецепторы воздухоносных путей. Рецепторы лёгких и дыхательных мышц имеют особое значение в чередовании вдоха и выдоха, от них в большой степени зависит соотношение этих фаз дыхательного цикла, их глубина и частота.

При вдохе, когда лёгкие растягиваются, раздражаются рецепторы в их стенках. Импульсы от рецепторов лёгких по центростремительным волокнам блуждающего нерва достигает дыхательного центра, тормозит центр вдоха и возбуждает центр выдоха. В результате дыхательные мышцы расслабляются, грудная клетка опускается, диафрагма принимает вид купола, объём грудной клетки уменьшается и происходит выдох. Выдох, в свою очередь, рефлекторно стимулирует вдох.

В регуляции дыхания принимает участие кора головного мозга, которая обеспечивает тончайшие приспособление дыхания к потребностям организма в связи с изменением условий внешней среды и жизнедеятельности организма. Человек может произвольно, по своему желанию на время задержать дыхание, изменять ритм и глубину дыхательных движений. влиянием коры головного мозга объясняется предстартовые изменения дыхания у спортсменов – значительное углубление и учащение дыхания перед началом соревнования. Возможна выработка условных дыхательных рефлексов. Если к вдыхаемому воздуху добавить около 5-7% углекислого газа, который в такой концентрации учащает дыхание, и сопровождать вдох стуком метронома или звонком, то через несколько сочетаний один только звонок или стук метронома вызывает учащение дыхания. 

ГУМОРАЛЬНАЯ ДЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАТЕЛЬНОГО ЦЕНТРА. Большое влияние на деятельность дыхательного центра оказывает химический состав крови, в частности её газовый состав. Накопление углекислого газа в крови вызывает раздражение рецепторов в кровеносных сосудах, несущих кровь к голове, и рефлекторно возбуждает дыхательный центр. Подобным образом действуют и другие кислые продукты, которые поступают в кровь, например молочная кислота, содержание которой в крови увеличивается во время мышечной работы.

ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ В ДЕТСКОМ ВОЗРАСТЕ. К моменту рождения ребёнка его дыхательный центр способен обеспечивать ритмичную смену фаз дыхательного цикла (вдох и выдох), но не так совершенно, как это отмечается у детей старшего возраста. Это связано с тем, что к моменту рождения функциональное формирование дыхательного центра ещё не завершена. Об этом свидетельствует большая изменчивость частоты, глубины и ритма дыхания у детей раннего возраста. Возбудимость дыхательного центра у новорожденных и грудных детей низка. Дети первых лет жизни отличаются более высокой устойчивостью к недостатку кислорода (к гипоксии), чем дети более старшего возраста.

Формирование функциональной деятельности дыхательного центра происходит с возрастом. К 11 годам уже хорошо выражена возможность приспособления дыхания к различным условиям жизнедеятельности.

Чувствительность дыхательного центра к содержанию углекислого газа повышается с возрастом и в школьном возрасте достигает примерно уровня взрослого. Следует отметить, что в период полового созревания происходят временные нарушения регуляции дыхания и организм подростков отличается меньшей устойчивостью к недостатку кислорода, чем организм взрослого человека. Увеличение по мере роста и развития организма потребность в кислороде обеспечивается совершенствованием регуляции дыхательного аппарата, приводящей к возрастающей экономизации его деятельности.

По мере созревания коры больших полушарий совершенствуется возможность произвольного изменения дыхательного цикла – подавление дыхательных движении или произведение максимальной вентиляции лёгких.

У взрослого человека во время мышечной работы увеличивается лёгочная вентиляция в связи с учащением и углублением дыхания. Такие виды деятельности, как бег, плавание, бег на коньках и лыжах, езда на велосипеде, резко повышают обмен лёгочной вентиляции. У тренированных людей усилие лёгочного газообмена идёт главным образом за счёт увеличение глубины дыхания. Дети же в силу особенностей их аппарата дыхания не могут при физических нагрузках значительно изменить глубину дыхания, и поэтому они учащают дыхание. И без того частое и поверхностное дыхание у детей при физических нагрузках становится ещё более частым и поверхностным. Это обстоятельство приводит к более низкой эффективности вентиляции лёгких, особенно у маленьких детей.

Организм подростка, в отличие от организма взрослого, быстро достигает максимального уровня потребления кислорода, но и быстрее прекращает работу из-за неспособности долго поддерживать потребление кислорода на высоком уровне.