تنظيم درجة حرارة الجسم لدى الإنسان

• تفرز الغدد العرقية الإكرينية الموجودة تحت الجلد العرق (سائل يتكون في معظمه من الماء مع بعض الأيونات المذابة)، والذي ينتقل عبر قناة العرق، مروراً بمسام العرق، وصولاً إلى سطح الجلد. يؤدي ذلك إلى فقدان الحرارة عن طريق التبريد التبخيري ؛ ومع ذلك، يُفقد الكثير من الماء الضروري. ^{[ 10 ]}
• تكون الشعيرات على الجلد مسطحة، مما يمنع احتباس الحرارة في طبقة الهواء الساكن بينها. ويعود ذلك إلى ارتخاء عضلات صغيرة تحت سطح الجلد تُسمى عضلات ناصبة الشعر، فلا تنتصب بصيلات الشعر المتصلة بها. وتزيد هذه الشعيرات المسطحة من تدفق الهواء بجوار الجلد، مما يزيد من فقدان الحرارة عن طريق الحمل الحراري. وعندما تكون درجة حرارة البيئة أعلى من درجة حرارة الجسم الداخلية، يكون التعرق هو الطريقة الفسيولوجية الوحيدة التي يفقد بها الإنسان الحرارة. ^{[ 10 ]}
• يحدث توسع في الشرايين الصغيرة. تسترخي جدران العضلات الملساء للشرايين الصغيرة، مما يسمح بزيادة تدفق الدم عبر الشريان. يؤدي ذلك إلى إعادة توجيه الدم إلى الشعيرات الدموية السطحية في الجلد، مما يزيد من فقدان الحرارة عن طريق الحمل الحراري والتوصيل.

بشكل عام، يبدو أن البشر متكيفون فسيولوجيًا بشكل جيد مع الظروف الحارة والجافة. ^{[ 11 ]} ومع ذلك، يقل تنظيم درجة حرارة الجسم في البيئات الحارة والرطبة مثل البحر الأحمر والخليج العربي (حيث تترافق درجات حرارة الصيف المعتدلة مع ضغوط بخار عالية بشكل غير معتاد)، والبيئات الاستوائية، والمناجم العميقة حيث يمكن أن يكون الغلاف الجوي مشبعًا بالماء. ^{[ 11 ] [ 2 ]} في الظروف الحارة والرطبة، يمكن أن تعيق الملابس التبخر الفعال. ^{[ 3 ]} في مثل هذه البيئات، من المفيد ارتداء ملابس خفيفة مثل القطن، التي تسمح بمرور العرق ولكنها لا تسمح بمرور حرارة الشمس. هذا يقلل من اكتساب الحرارة الإشعاعية، مع السماح بحدوث أكبر قدر ممكن من التبخر. الملابس مثل الأقمشة البلاستيكية غير المنفذة للعرق، وبالتالي لا تسهل فقدان الحرارة عن طريق التبخر، يمكن أن تساهم في الواقع في الإجهاد الحراري. ^{[ 6 ]}

• يتم فقدان الحرارة بشكل رئيسي من خلال اليدين والقدمين.
• يقل إنتاج العرق.
• تنقبض العضلات الدقيقة الموجودة تحت سطح الجلد، والتي تُسمى عضلات ناصبة الشعر (المتصلة بكل بصيلة شعر)، مما يؤدي إلى انتصاب بصيلة الشعر. وهذا بدوره يجعل الشعرة تقف، فتُشكل طبقة عازلة تحبس الحرارة. وهذا ما يُسبب قشعريرة الجلد، لأن شعر الإنسان قليل، ويمكن رؤية العضلات المنقبضة بوضوح.
• يمكن أن تتقلص الشرايين الصغيرة التي تحمل الدم إلى الشعيرات الدموية السطحية تحت سطح الجلد، مما يُعيد توجيه الدم بعيدًا عن الجلد نحو مركز الجسم الأكثر دفئًا. هذا يمنع الدم من فقدان الحرارة إلى المحيط ويمنع أيضًا انخفاض درجة حرارة الجسم الداخلية. تُسمى هذه العملية بتضيق الأوعية الدموية. من المستحيل منع فقدان الحرارة من الدم تمامًا، بل تقليله فقط. في ظروف البرد القارس، يؤدي تضيق الأوعية الدموية المفرط إلى التنميل وشحوب الجلد. يحدث قضمة الصقيع فقط عندما يبدأ الماء داخل الخلايا بالتجمد، مما يُدمر الخلية ويُسبب تلفها.
• يمكن للعضلات أيضًا أن تتلقى إشارات من مركز تنظيم الحرارة في الدماغ ( الوطاء ) لتحفيز الارتعاش. يزيد هذا من إنتاج الحرارة لأن التنفس تفاعل طارد للحرارة في خلايا العضلات. يُعد الارتعاش أكثر فعالية من التمارين الرياضية في إنتاج الحرارة لأن الحيوان (بما في ذلك البشر) يبقى ساكنًا. هذا يعني فقدان كمية أقل من الحرارة إلى البيئة عن طريق الحمل الحراري . هناك نوعان من الارتعاش: منخفض الشدة وعالي الشدة. خلال الارتعاش منخفض الشدة، ترتجف الحيوانات باستمرار بمستوى منخفض لعدة أشهر خلال الظروف الباردة. أما خلال الارتعاش عالي الشدة، فترتجف الحيوانات بشدة لفترة قصيرة نسبيًا. تستهلك كلتا العمليتين الطاقة، إلا أن الارتعاش عالي الشدة يستخدم الجلوكوز كمصدر للطاقة، بينما يميل الارتعاش منخفض الشدة إلى استخدام الدهون. هذا سبب رئيسي لتخزين الحيوانات للطعام في فصل الشتاء.
• تستطيع الخلايا الدهنية البنية أيضاً إنتاج الحرارة عبر عملية تسمى التوليد الحراري غير الارتعاشي . في هذه العملية، يتم حرق الدهون الثلاثية وتحويلها إلى حرارة، مما يؤدي إلى زيادة درجة حرارة الجسم.

كلما زادت لياقة الشخص البدنية، زادت قدرته على التكيف مع تغيرات درجات الحرارة. ويشمل ذلك التكيف مع الحرارة (الحفاظ على البرودة) ^{[ 12 ]} ومع البرد (الحفاظ على الدفء). ^{[ 13 ]}

قد يكون العمر عاملاً مؤثراً في قدرة الشخص على التكيف مع تغيرات درجات الحرارة. وقد أظهرت الدراسات أن الشباب يتكيفون بكفاءة أكبر مع ملامسة الأسطح الباردة مقارنةً بكبار السن. والجدير بالذكر أن اللياقة البدنية الجيدة تُمكّن كبار السن من التأقلم بشكل أفضل، وتعوض إلى حد ما انخفاض قدرتهم على تنظيم درجة حرارة أجسامهم مع التقدم في السن. ^{[ 14 ]}

وُجد أن ارتفاع كتلة الجسم يُساعد في تنظيم درجة حرارة الجسم، مما يُسهّل التكيّف مع البيئات الحارة. ويُعزى ذلك إلى أن مستويات الدهون في الجسم كانت ضمن المعدلات الصحية، أي أن نسبة العضلات إلى الدهون كانت ضمن المعدل الطبيعي. ^{[ 15 ]} مع ذلك، فقد ثبت أن زيادة الدهون في الجسم تُفيد في الحفاظ على الدفء، خاصةً أثناء السباحة في الماء البارد. ولهذا السبب، غالبًا ما يمتلك سباحو المسافات الطويلة في الهواء الطلق طبقة سميكة من الدهون. ولكن هذا ليس شرطًا دائمًا، إذ يُمكن أن تُتيح اللياقة البدنية العالية للسباحين ذوي الأجسام النحيفة الأداء بكفاءة في المياه الباردة أيضًا. ^{[ 16 ]}