Una falta de cualquiera de estos requisitos puede llevar a la apnea. El componente del aparato respiratorio localizado en el sistema nervioso central genera y coordina las contracciones del diafragma, los músculos de las vías respiratorias superiores y los músculos intercostales. Fundamentales para ese fin son los grupos respiratorios dorsal y ventral, que están situados en el bulbo raquídeo. Las neuronas del grupo respiratorio dorsal están entremezcladas con las neuronas del haz solitario. Las del grupo respiratorio ventral están entremezcladas con las neuronas de los núcleos ambiguo y retroambigualis (Figura 15.1).

Figura 15.1.— Estructuras neurológicas involucradas en la respiración normal. 1: quimiorreceptores; 2: grupo respiratorio dorsal en el núcleo del haz solitario; 3: grupo respiratorio ventral en el núcleo ambiguo y núcleo retroambiguo; 4: neuronas motoras de vías respiratorias superiores; 5: músculos de vías respiratorias superiores; 6: centro frénico y nervio frénico; 7: diafragma; 8: células del cuerno anterior y nervios de los músculos intercostales; 9: músculos intercostales.

Los grupos respiratorios dorsal y ventral tienen conexiones aferentes y eferentes. Las conexiones eferentes conectan con el centro frénico, las motoneuronas alfa de los músculos intercostales y las motoneuronas de los nervios craneales de los músculos de las vías respiratorias superiores. Los grupos respiratorios dorsal y ventral generan descargas que culminan en contracciones de los músculos de las vías respiratorias superiores y de los músculos intercostales, 100 milisegundos antes del inicio de las contracciones diafragmáticas. Las contracciones de la musculatura de las vías respiratorias superiores y de los intercostales evitan el estrechamiento de la vía aérea superior y el colapso de la pared torácica que de lo contrario ocurriría, por la presión intratorácica negativa generada cuando se contrae el diafragma.