Величина легеневої вентиляції обумовлена частотою і глибиною дихальних рухів (дихального ритму), походження яких пов'язане з функцією дихального центру центральної нервовоїсистемою. Під дихальним центром розуміють обмежену ділянку ЦНС, де відбувається формування дихального імпульсу, що викликає координовану діяльність дихальних м'язів, що забезпечують для організму необхідну величину газообміну в легенях. У центральній нервовій системі місцем генерації дихального ритму, що викликає ритмічні скорочення дихальних м'язів при вдиху і видиху, є довгастий мозок, в якому розташований дихальний центр. Дихальний центр складається з нервових клітин (дихальних нейронів), для яких характерна періодична електрична активність в одну з фаз дихання. Нейрони дихального центру локалізовані двосторонньо в довгастому мозку у вигляді двох витягнутих стовпів поблизу obex - точки, де центральний канал спинного мозку впадає в четвертий шлуночок. Ці дві освіти дихальних нейронів відповідно до їх положенням щодо дорсальной і вентральній поверхні довгастогомозку позначають як дорсальная і вентральна дихальні групи (рис. 10.21).

Дорсальна дихальна група нейронів утворює вентролатеральной частина ядра одиночного тракту. Дихальні нейрони вентральної дихальної групи розташовані в області n. ambiguus Каудальні рівня obex, n. retroambigualis безпосередньо Ростральні obex і представлені комплексом Бетзінгера, який знаходиться безпосередньо поблизу n. retrofacialis вентролатеральних відділів довгастого мозку. В склад дихального центру входять нейрони рухових ядер черепно-мозкових нервів (обопільне ядро, ядро під'язикового нерва), які іннервують м'язи гортані і глотки.

Основним критерієм класифікації нейронів дихального центру є фаза дихального циклу, в яку вони активні, тобто інспірація або експірація. За цим критерієм дихальні нейрони поділяють на струс і експіраторние. Дорсальна дихальна група складається повністю з інспіраторних нейронів. Вентральна дихальна група утворена інспіраторну і експіраторну нейронами, а комплекс Бетзінгера утворюють тільки експіраторние нейрони. За паттерну електричної активності нейронів в межах фаз дихального циклу інспіраторний і експіраторние нейрони поділяють на нейрони з наростаючим, постійним або декрементним типом активності (рис. 10.22).

За проекції аксонів дихальні нейрони поділяють на премоторні або бульбоспінальние нейрони і пропріобульбарние. Аксони премоторних дихальних нейронів переходять на протилежну сторону довгастого мозку, а потім направляються до мотонейронам спинного мозку. Функція інспіраторних премоторних дихальних нейронів полягає в управлінні електричною активністю інспіраторних мотонейронів діафрагми і зовнішніх міжреберних м'язів під час їх скорочення при вдиху. У звичайних умовах експірація здійснюється пасивно, тому функція експіраторних премоторних дихальних нейронів реалізується тільки при збільшенні глибини дихальних рухів. Премоторні нейрони комплексу Бетзінгера виконують унікальну функцію - вони гальмують всі типи інспіраторних нейронів дихального центру і діа-фрагмальний мотонейрони. Тому їх аксони розподіляються білатерально, тобто направляються до відповідних нейронів, розташованим як іпсилатеральний, так і контралатерально.

Аксони пропріобульбарних дихальних нейронів (ранні інспіраторна, постінспіраторние, пізні інспіраторна, експіраторние нейрони Комплексу Бетзінгера ) Закінчуються на мембрані нейронів самого дихального центру, розташованих в вентральной дихальної групі. Функція більшості пропріробульбарних нейронів полягає в генерації дихального ритму.