A manutenção da temperatura corporal dentro de parâmetros fisiológicos requer a participação do hipotálamo, que controla a taxa de perda e produção de calor através de vários mecanismos. Ele fornece informações sobre a temperatura corporal por dois conjuntos de receptores de temperatura: os receptores de frio e os de calor.
Tanto os receptores de calor como os de frio estão distribuídos na pele e no interior do corpo, especificamente no sistema nervoso central (no próprio hipotálamo e medula espinhal). Na pele, a distribuição dos receptores é desigual. Regiões da face, por exemplo, apresentam alta densidade de receptores de frio com relação à área de tronco. Da mesma forma, há um número maior de receptores de calor em torno dos lábios, das narinas e na pele do escroto.
Os receptores de calor respondem aumentando a sua frequência de disparo conforme a temperatura aumenta, e os de frio aumentam a frequência de disparo à medida que a temperatura cai.
Os receptores localizados no centro do corpo são muito mais sensíveis que os da pele. Por isso, os receptores centrais agem na defesa da temperatura central, e os cutâneos agem como um previsor de uma possível flutuação na temperatura central.
A informação dos receptores centrais e cutâneos é transmitida para o hipotálamo e no nível da consciência. Assim, um animal pode perceber alterações tanto na temperatura central como na cutânea e iniciar a resposta comportamental apropriada. Se essa resposta for inadequada para satisfazer as necessidades, os mecanismos fisiológicos como alterações na circulação cutânea, sudorese, arquejamento e tremor são invocados.
A resposta a determinado estímulo térmico é proporcional à magnitude do estímulo (frequência do impulso), densidade do receptor em determinada área (nasal, escroto, etc..) e localização dos receptores (central ou cutânea).
Se o hipotálamo, a medula espinhal ou o escroto estiverem aquecidos localmente, todos os mecanismos de perda de calor serão ativados a tal ponto que a temperatura corporal irá cair. O diagrama abaixo mostra os reflexos neurais associados ao controle da temperatura corporal.
Flutuação na temperatura corporal
O hipotálamo é capaz de manter uma temperatura corporal constante nos animais classificados como endotérmicos. Todavia, há uma variação diurna fisiológica em níveis controlados da temperatura corporal, sendo mais baixo ao despertar e mais alta no fim do período de atividade e antes de dormir.
Os animais diurnos e noturnos têm uma flutuação da temperatura corporal em direção oposta com relação às horas de claridade ou escuridão.
Durante o ciclo ovariano, a temperatura média varia de acordo com a fase do ciclo. No momento da ovulação, a temperatura diária média aumenta 0,5 C° a 1°C, por um período de 24 horas. A secreção de progesterona parece ser o fator controlador, pois a temperatura diária média aumenta coincidentemente com o aumento dos níveis plasmáticos de progesterona durante a ovulação e cai com o declínio dos níveis de progesterona no final do ciclo.
Se ocorrer a concepção e, portanto, os níveis de progesterona permanecerem elevados, a temperatura corporal também se manterá elevada.