В спинном мозге регуляция дыхания осуществляется за счет центров нервов, регулирующих деятельность диафрагмы и дыхательных мышц. Эти центры расположены в передних рогах спинного мозга (L-мотонейроны). Центр, иннервирующий диафрагму — в передних рогах шейных сегментов спинного мозга; межреберные мышцы иннервируются нервами, центры которых в передних рогах грудных сегментов.
При перерезке ЦНС между спинным и головным мозгом дыхание нарушается, т. к. центры спинного мозга не играют существенной роли, а лишь опосредуют влияние вышележащих отделов. Если перерезать спинной мозг между спинными и грудными сегментами, у животных сохраняется диафрагмальный (брюшной) тип дыхания. Межреберные мышцы в дыхании не участвуют.