Das endokrine System steuert wichtige Körperfunktionen wie Temperatur und Stoffwechsel, indem es die körpereigene Hormonproduktion steuert. Diese Hormone werden von den endokrinen Organen wie Hypophyse, Schilddrüse und Nebennieren ins Blut ausgeschüttet, bevor sie in ihr Zielgewebe gelangen. Was als negatives Feedback bekannt ist, reguliert die Menge an verfügbaren Hormonen, indem es erkennt, wenn der Blutspiegel über einen Schwellenwert ansteigt, und die Hormonproduktion hemmt. Dadurch wird verhindert, dass der Hormonspiegel im Blut weiter ansteigt, was zu Krankheiten führen könnte.
Obwohl positives Feedback auftritt, ist negatives Feedback im endokrinen System viel häufiger. Der negative Rückkopplungsprozess wird manchmal mit einer Hausheizung verglichen, bei der Temperaturen über einem bestimmten Niveau von einem Thermostat erfasst werden. Dadurch wird die Heizung ausgeschaltet, bis die Temperatur unter einen Mindestschwellenwert fällt, dann schaltet die Heizung wieder ein. Negatives Feedback führt dazu, dass die Hormonproduktion ein- und ausgeschaltet wird, wodurch Impulse der Hormonsekretion entstehen. Das bedeutet, dass der Hormonspiegel im Blut zyklisch innerhalb eines relativ engen Normbereichs ansteigt und abfällt.
Ein Beispiel für negatives Feedback im endokrinen System ist die Regulation der Schilddrüsenhormone. Es beginnt mit dem Hypothalamus des Gehirns, der das Schilddrüsen-Releasing-Hormon (TRH) produziert. Dieses Hormon wandert in die nahe gelegene Hypophyse und verursacht die Produktion von Schilddrüsen-stimulierendem Hormon (TSH), das dann in den Blutkreislauf freigesetzt wird. Bei Erreichen der Schilddrüse regt TSH die dortigen Zellen an, nun Schilddrüsenhormone auszuschütten. Dies sind wichtige Hormone, die die Physiologie praktisch aller Körperzellen beeinflussen.
Wenn der Spiegel der Schilddrüsenhormone im Blut einen oberen Schwellenwert erreicht, sind die Zellen im Hypothalamus, die TRH produzieren und sezernieren, betroffen. Das Ergebnis ist, dass der TRH-, dann der TSH- und schließlich der Schilddrüsenhormonspiegel sinken. Sinkt der Spiegel der Schilddrüsenhormone im Blut unter einen unteren Schwellenwert, endet die negative Rückkopplung. Dies bedeutet, dass vom Hypothalamus wieder TRH produziert wird, was zu einer erneuten TSH-Sekretion und Schilddrüsenhormonsynthese und -freisetzung führt.
Die Hormonproduktion vieler endokriner Drüsen ist mit der Kontrolle durch negatives Feedback verbunden. Neben Rückkopplungsschleifen können auch andere Faktoren die Hormonsekretion beeinflussen. Ein Beispiel dafür ist die Zunahme der TRH-Sekretion, die bei einem kleinen Kind in einer kalten Umgebung beobachtet wird. Es wird angenommen, dass dieser Mechanismus auf die Fähigkeit der Schilddrüsenhormone zurückzuführen ist, die Körpertemperatur zu regulieren.