呼吸道平滑肌受副交感神经（迷走神经）和交感神经支配。迷走神经兴奋，使平滑肌收缩，于是支气管管径变小，通气阻力加大；交感神经兴奋，使平滑肌松弛，支气管管径变大，通气阻力减小。平时呼吸道有一定的张力，维持一定的管径，保持适当的通气状态，主要是由迷走神经维持的，交感神经的作用是次要的。
支气管的腺体分泌只受迷走神经支配，迷走神经兴奋则腺体分泌增加，痰液就增多。平时呼吸道腺体排泌适量的分泌物是由迷走神经来维持的。
呼吸道粘膜上皮的纤毛运动是受乙酰胆碱调节的，一定量的乙酰胆碱可增加纤毛运动，过量的乙酰胆碱则抑制纤毛运动。但是迷走神经对纤毛运动是否有直接支配作用还没有定论。
肺和支气管的血管紧张度，主要受交感神经的支配。交感神经兴奋则血管收缩，迷走神经的作用是次要的。
总之，植物神经功能状态对呼吸道的平滑肌、腺体、纤毛和血管的活动都有密切关系。植物神经功能正常时，能适应环境的变化，进行适当的神经反射活动，调节适当的平滑肌张力、腺体分泌、纤毛运动和血液循环。如果植物神经调节功能紊乱，则会发生平滑肌痉挛、腺体分泌亢进、纤毛运动减弱和肺小动脉痉挛等病理生理现象。
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