При электрическом раздражении почти любого отдела гипоталамуса могут возникать реакции со стороны сердечно-сосудистой системы , что свидетельствует о важном значении гипоталамуса для регуляции гемодинамики со стороны высших нервных центров. Раздражение какого-либо отдела гипоталамуса может сопровождаться противоположными изменениями кровотока в разных органах (например, увеличением кровотока в скелетных мышцах и одновременным снижением в сосудах кожи). С другой стороны, противоположные реакции сосудов одного какого-нибудь органа могут возникать при раздражении разных зон гипоталамуса.

За механизмы регуляции гемодинамики в целом (т.е. артериального давления в большом круге кровообращения, сердечного выброса и распределения крови), действующие по принципу следящих систем, отвечают нижние отделы ствола мозга - циркуляторный центр . Эти отделы получают информацию от артериальных барорецепторов предсердий и желудочков сердца , хеморецепторов предсердий и желудочков сердца и механорецепторов предсердий и желудочков сердца и посылают сигналы к различным структурам сердечно-сосудистой системы по симпатическим эфферентным волокнам и парасимпатическим эфферентным волокнам . Такая саморегуляция гемодинамики в свою очередь управляется высшими отделами ствола мозга , и в особенности гипоталамуса . Эта регуляция осуществляется благодаря нервным связям между гипоталамусом и циркуляторным центром продолговатого мозга , а также связям между гипоталамусом и преганглионарными вегетативными нейронами . Высшая нервная регуляция сердечно-сосудистой системы со стороны гипоталамуса участвует во всех сложных вегетативных реакциях, для управления которыми саморегуляции недостаточно, таких, как терморегуляция , регуляция приема пищи , защитное поведение и т.д.