UM SERVOMECANISMO NATURALO sistema de termorregulação dos animais endotérmicos funciona como um servomecanismo. O ponto de ajuste fica em torno de 37°C na maioria dos casos, embora seja mais baixo em alguns animais. Os termorreguladores periféricos e centrais constiruem o sistema de retroação, o hipotálamo é o integrador e o controlador é múltiplo, formado pelo sistema nervoso autômono, sistema endócrino e sistema neuromuscular.

O ponto de ajuste é determinado pelo integrador hipotalâmico, que oscila ligeiramente durante as 24 horas de cada dia (nos seres humanos a temperatura corporal cresce lentamente ao longo do dia, atinge um máximo no final da tarde e decresce lentamente durante a noite até a madrugada, quando volta a se elevar). Essa oscilação cíclica do ponto de ajuste é sincronizada ao ciclo dia-noite pelo núcleo supraquiasmático do hipotálamo e passada as regiões encarregadas da termorregulação.
O sistema controla uma única variável, a temperatura, mas o faz em duas regiões diferentes do organismo: (1) nas superfícies externa (pele) e interna (mucosas digestivas e respiratórias), onde a temperatura está sujeita a uma influência direta do ambiente; e(2) sangue, cuja temperatura expressa com bastante fidelidade a da maior parte dos órgãos e regiões do corpo. Isso significa que o integrador hipotalâmico deve lidas com a interação entre essas duas medidas de temperatura, que não são sempre iguais.

A temperatura ambiente é monitorada pelos termorreceptores periféricos, fibras aferentes cujos terminais situados na pele e em algumas vísceras têm a propriedade de gerar potenciais receptores proporcionais a certas variações de temperatura. Atreves da pele, as variações ambientais de temperatura podem atingir o sangue, cuja temperatura é monitorada pelos termorreceptores centrais. Sabe-se que a região pré-optica e o hipotálamo anterior alojam esses neurônios receptores, mas há muita certeza sobre sua localização precisa.

A identidade do integrador do servomecanismo de termorregulação foi atribuída ao hipotálamo. Os primeiros investigadores descobriram que os animais submetidos a lesões da região anterior do hipotálamo tornavam-se hipertérmicos crônicos: era como se eles não mais conseguissem perder calos. Por outro lado, quando as lesões eram localizadas no hipotálamo posterior ocorria o contrário: os animais tornavam-se incapazes de se aquecer, e a sua temperatura corporal tendia sempre a igualar-se à do ambiente. Conclui-se que o integrados hipotalâmico devia ser constituído de dois componentes: uma região sensível aos “sinais de erro para cima” correspondentes ao aumento da temperatura corporal ( no hipotálamo anterior) e outra sensível aos sinais de queda da temperatura corporal ( no hipotálamo posterior). O hipotálamo anterior ativaria os controladores sub-reguladores, isto é, aqueles capazes de diminuir o tônus vascular simpático periférico e de provocar a sudorese e o aumento da freqüência e amplitude respiratórias, garantindo a dissipação do calor corporal excessivo. O hipotálamo posterior, ao contrário, ativaria os controladores supra-reguladores, ou seja, aqueles capazes de provocar a estimulação da inervação simpática dos vasos cutâneos e os tremores involuntários, provocando a conservação e a geração de calor corporal.

A natureza exata da interação entre os dois componentes do integrador hipotalâmico e os seus respectivos controladores não é bem conhecida. Como os ajustes fisiológicos automáticos envolvem o SNA, não há dúvida de que há participação das conexões do hipotálamo com os núcleos parassimpáticos do tronco encefálico e com a coluna intermédio-lateral9simpática) da medula espinhal. Além desses mecanismos rápidos, entretanto, ocorrem também mecanismos de longo prazo especialmente quando a temperatura ambiental é mantida muito abaixo do ponto de ajuste. Isso ocorre no inverno em muitas regiões geográficas, e provoca respostas autonômicas e neuroendócrinas do hipotálamo. No primeiro caso, o resultado é a ativação simpática do tecido adiposo marrom, aumentando o seu metabolismo energético, que gera calor. No segundo caso ocorre secreção de hormônio tireotrófico pela adeno-hipófise, seguindo-se o aumento da concentração circulante de hormônios tireoidianos e conseqüentemente a elevação das taxas metabólicas do animal, que acabam por produzir mais energia para enfrentar o frio. Finalmente, o afastamento da temperatura ambiente do ponto de ajuste- para cima e para baixo- ativa os comportamentos motivados apropriados. Nesse caso, acredita-se que o hipotálamo aciona regiões corticais, sendo estas as que comandarão as ações de busca de abrigo, agasalho e assim por diante.