Возбуждение преганглионарных симпатических и парасимпатических нейронов происходит в результате интегративных процессов в головном и спинном мозге. В спинном мозге основную интегративную роль играют соответствующие симпатические и парасимпатические ганглии. На уровне головного мозга интегрирующие функции возложены на его стволовую часть и в частности, продолговатый мозг, а также гипоталамус. Гипоталамус является высшим центром регуляции деятельности всей вегетативной нервной системы.
Гипоталамус можно рассматривать как часть сети нейронов, которая соединяет средний мозг с передним мозгом. Он служит интегрирующим центром не только для вегетативных функций, но также для соматических и эндокринных. С одной стороны, гипоталамус поддерживает двухстороннюю связь со средним мозгом и лимбической системой. Сюда идут афферентные сигналы с поверхности тела и внутренних органов.
С другой стороны, гипоталамус поддерживает эфферентные соматические и вегетативные связи со средним и спинным мозгом. Кроме того, в гипоталамусе существуют особые нейроны, которые реагируют на изменение крови и спинномозговой жидкости, т.е. следят за состоянием внутренней среды.
Гипоталамус и, в частности, гипофиз, регулирует функции большинства желез внутренней секреции. Так, при повышении содержания гормонов в крови от периферических эндокринных желез, уменьшается выброс соответствующих гормонов от гипоталамуса. Роль центральной нервной системы в этом случае сводится к тому, чтобы приспособить эту регуляцию к внутренним и внешним нуждам организма. Например, во время действия стрессогенных факторов (угроза жизни, страх, испуг) гипоталамус усиливает секрецию желез надпочечников. Аналогичным образом гипоталамус участвует в регуляции сложных вегетативных процессов: регуляции приема пищи; защитном поведении и физической деятельности; терморегуляции и др.
Например, гипоталамические структуры способствуют активности парасимпатических нервов во время пищевого поведения: увеличение слюноотделения, повышение кровоснабжения кишечника и т.п. Правда, до сих пор не полностью изучено участие гипоталамуса в регуляции аппетита. С одной стороны, принято считать, что регуляция аппетита зависит от степени растяжения механорецепторов желудка, которые нам сигнализируют о необходимости принять пищу. С другой стороны, структуры гипоталамуса чувствительны к уровню глюкозы, содержанию жирных кислот в крови и инициируют прием пищи.
Защитное поведение, как правило, сопровождается вегетативными симпатическими реакциями: учащением сердцебиения, покраснением или побледнением отдельных участков кожи. Существенную роль в этих процессах играет эндокринная система.
