（一）脊髓
脊髓是调节内脏活动的初级中枢。一方面，交感神经和部分副交感神经的低级中枢位于脊髓；同时，脊髓可以单独完成一些简单内脏运动反射，如血管张力反射、发汗反射、排尿反射、排粪反射及勃起反射等，这些在脊休克的恢复部分已述及。但在脊髓与高位中枢离断后的动物或人，上述内脏反射是初级的，不能很好地适应生理功能的需要。如脊髓离断的病人，由平卧位转成直立位时会感到头晕，说明此时体位性血压反射的调节能力很差，外周血管阻力不能及时发生改变；排尿反射和排便反射虽能进行，但膀胱往往不能完全排空，且不受意识控制，可出现大、小便失禁。
（二）低位脑干
部分副交感神经的节前神经元胞体位于脑干的运动副核。在延髓网状结构内还存在许多与内脏活动功能有关的中枢，如心血管活动的基本中枢、自主呼吸运动节律的基本中枢、吞咽反射中枢和呕吐中枢等。延髓一旦受到压迫或损伤，会导致心跳、呼吸停止，造成死亡。所以延髓的心血管中枢和呼吸运动节律基本中枢被称为生命中枢。
脑桥中有呼吸运动调整中枢和角膜反射中枢，瞳孔对光反射中枢位于中脑。吞咽反射、角膜反射、瞳孔对光反射在临床可用于判断生命状况。
（三）下丘脑
下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢。在内脏活动调节中起着重要的作用。下丘脑的主要生理功能如下：
1．调节摄食行为 通过动物实验发现，破坏下丘脑外侧区动物将拒食，而电刺激该区域则引起动物多食，因此认为该区域存在摄食中枢。如果破坏下丘脑腹内侧核，动物食量增大，逐渐肥胖，电刺激该区域，动物摄食减少，因此认为该区域存在饱中枢。通常情况下，摄食中枢与饱中枢之间具有交互抑制关系。
2．调节水平衡 水平衡的调节包括对摄水和排水的调节。实验证明，动物下丘脑外侧区摄食中枢的后方被破坏后，动物饮水明显减少，该部位被称为饮水中枢。下丘脑前部存在渗透压感受器，能感受血浆渗透压的变化，通过调节抗利尿激素的分泌释放来调节肾脏对水的排出。具体参则肾脏的泌尿功能有关内容。
3．调节体温 间脑以上被切除的哺乳动物，其体温能基本保持稳定，而下丘脑以下离断的动物，体温则不能维持稳定。下丘脑被认为是体温调节的基本中枢，在维持体温的相对稳定中起十分重要的作用。下丘脑的视前区-下丘脑前部存在温度敏感神经元，一般认为这些温度敏感神经元的阈值即体温调定点。具体参见能量代谢与体温章节。
4．调节内分泌功能 下丘脑内有内分泌神经元，迄今知道可合成分泌9种调节性多肽。这些调节性多肽，经垂体门脉运送至腺垂体，可调节腺垂体激素的分泌。具体参见内分泌部分。
5．调节情绪反应 情绪是人类的一种心理现象，但伴随着情绪活动也会发生一系列生理变化，称为情绪生理反应。情绪生理反应在自主神经系统常表现为交感神经系统活动的相对亢进。例如人在发怒时，可以出现心率加速、血压上升、胃肠运动抑制、脚掌出汗、竖毛、瞳孔散大、血糖浓度上升和呼吸加深加快等现象。人类的下丘脑疾病，常伴随异常情绪反应。
6．调节生物节律 生物体内各种生理活动按一定时间顺序发生周期性、节律性的变化，称为生物节律（biorhythm）。周期小于1d的，如心动周期、呼吸周期等称为高频节律；以日为周期的，如体温波动、促肾上腺皮质激素分泌波动等称为中频节律；以月为周期的，如月经周期现象等称为低频节律。生物节律是生物在长期的进化及适应的过程中形成的，其中日节律是最重要的生物节律。据研究，日节律的控制中心可能在下丘脑的视交叉上核，视交叉上核可通过视网膜-视交叉上核束与视觉感受装置发生联系，外环境的昼夜光照变化可影响视交叉上核的活动，从而使体内日周期节律与外环境的昼夜节律同步起来。女性月经周期是一种月节律，其形成也与下丘脑关系密切。
（四）大脑皮质
与内脏活动关系密切的大脑皮质主要在边缘叶，另外，新皮质的一些区域也参与对内脏活动的调节。
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