Como controlador do sistema neurovegetativo, o hipotálamo intervém em numerosas funções orgânicas, que compreendem a manutenção do equilíbrio térmico, o controle da hipófise, o metabolismo, a circulação sanguínea, os estados emocionais, o mecanismo da vigília e do sono e, provavelmente, muitos outros, inclusive psicossomáticos. E, além disso, responde pelo controle de vários mecanismos viscerais. Assim é que estímulos provenientes de determinadas porções do hipotálamo provocam contrações da bexiga, aumento dos movimentos intestinais (peristaltismo), defecação, inibição cardíaca, retração das pupilas etc.
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