前面提及的皮膚、肌肉和甲狀腺素等體溫調節機制由位於下丘腦的體溫調節中樞控制。下丘腦的溫度感受器則負責探測血液溫度，而皮膚的溫度感受器負責探測環境溫度的變化，並能發送神經脈衝到體溫調節中樞。

體溫調節中樞包括散熱中樞和產熱中樞。當外界和血液中的溫度升高時，皮膚和下丘腦的溫度感受器會發送神經脈衝到散熱中樞。散熱中樞發送神經脈衝到皮膚反應器，以增加熱的散失，並刺激甲狀腺減少分泌甲狀腺素，以減少熱的產生；反之，當外界和皮膚的溫度下降時，溫度感受器便會發送神經脈衝到產熱中樞，引發一系列反應以增加熱的產生和減少熱的散失。

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