Zarówno układ nerwowy, jak i hormonalny wykazuje pewne sprzężenie zwrotne w zakresie funkcji. Impulsy nerwowe (ukł. nerwowy) dochodzące do gruczołów wewnątrzwydzielniczych (ukł. hormonalny) powodują ich reakcję - produkcję i uwalnianie do krwi różnego typu hormonów. Z drugiej strony obecne we krwi hormony mają wpływ regulujący na działanie układu nerwowego.
Przykładem ilustrującym tą współpracę jest reakcja organizmu człowieka na stres. Czynniki stresogenne oddziałują na podwzgórze za pośrednictwem mózgu. Podwzgórze zaś jest bezpośrednio powiązane z przysadką mózgową (najważniejszy gruczoł dokrewny człowieka). Podwzgórze może kontrolować wydzielanie hormonów. Stanowi także najważniejsze ogniwo łączące układy dokrewny i nerwowy.
Podwzgórze uwalnia do krwioobiegu hormon (kortykoliberynę, CRH), który pobudza przysadkę mózgową. W odpowiedzi wydziela ona kortykotropinę (ACTH), która ma za zadane pobudzić korę nadnerczy, która zaczyna wydzielać kortyzol. Hormon ten pozwala organizmowi na mobilizację rezerwy energetycznej, co zaspokaja zwiększone zapotrzebowanie energetyczne komórek.
Docierające do mózgu impulsy nerwowe stymulują bezpośrednio komórki rdzenia nadnerczy do sekrecji hormonu walki (adrenaliny), przygotowującego organizm do nagle zwiększonego wysiłku. Adrenalina doprowadza do przekształcenia glikogenu do glukozy, co powoduje podniesienie we krwi poziomu cukru, a także rozkład glikogenu zawartego w mięśniach na kwas mlekowy, mobilizuje tłuszcz zawarty w tkance tłuszczowej na skutek aktywacji lipazy, powoduje skurczenie się naczyń tętniczych, za wyjątkiem tętnic wieńcowych, które ulegają rozszerzeniu. Następuje także pobudzenie serca, zwiększa się wyrzut krwi do tętnic. Ciśnienie skurczowe krwi ulega więc podniesieniu.
Opisane powyżej współdziałanie układów umożliwia w sytuacji działania stresu odpowiednio szybką reakcję, np. ucieczkę, która naszym przodkom pozwalała zwiększyć szanse na przeżycie. Dla nas jest to również ważne, pozwala bowiem zmobilizować się do działania.
Należy także wspomnieć, że adrenalina spełnia w organizmie człowieka jeszcze jedną istotną rolę - jako neuroprzekaźnik pośredniczy w przenoszeniu impulsów z nerwów do tkanek.
Tak więc oba układy współdziałają w celu zachowania w organizmie równowagi biologicznej (homeostazy) i wzajemnie na siebie oddziałują.
