Если человек длительное время находится в условиях сильно повышенной или пониженной температуры внешней среды, то механизмы физической и химической регуляции тепла, благодаря которым в обычных условиях сохраняется постоянство температуры тела, могут оказаться недостаточными и происходит перегревание тела гипертермия или охлаждение его — гипотермия.
Состояние гипотермии наступает, когда температура в подмышечной впадине падает ниже 35г. Быстрее всего возникает гипотермия при погружении в холодную воду. При этом в начале наблюдаются проявления возбуждения симпатической нервной системы и рефлекторно резко усиливаются процессы теплопродукции. Этому с собствуют наблюдающиеся на холоде сокращения мышц - мышечная дрожь. Через некоторое время температура тела все же начинает падать. При этом наблюдается состояние, подобное наркозу, впервые описанное в опытах на животных А. Е. Вальтером в 1802 г.: исчезновение чувствительности, ослабление рефлекторных реакций, понижение возбудимости нервных центров. При гипотермии резко понижается интенсивность обмена веществ, замедляется дыхание, урежаются сердечные сокращения снижается систолический объем крови, понижается артериальное давление (при температуре тела 24—25° оно может быть равно 15—20% исходного).
В последние годы искусственно создаваемая гипотермия с охлаждением тела до температуры 24—28° вошла в практику хирургических клиник, применяющих операции на сердце в центральной нервной системе. Смысл этого мероприятия в том, что гипотермия весьма значительно снижает обмен веществ головного мозга, а следовательно, потребность этого органа в кислороде, поэтому становится переносимым более длительное обескровливание мозга (вместо 3—5 минут при нормальной температуре до 15—20 минут при 25—28°), а это значит, что при гипотермии легче переносят временное выключение сердечной деятельности и остановку дыхания и кровообращения. Гипотермию прекращают согреванием тела, которое рекомендуют производить быстро.
Для того чтобы исключить начальное усиление обмена веществ, которое наступает при охлаждении и является приспособительной реакцией, применяют при искусственной гипотермии химические препараты, выключающие передачу импульсов в узлах симпатической нервной системы (ганглиоплегические препараты) и прекращающие передачу импульсов с нервов на скелетные мышцы (миорелаксанты).
Состояние гипертермии наступает, когда температура в подмышечной впадине снимается выше 37°. Гипертермия возникает при продолжительном действии высокой температуры внешней среды, в особенности в том случае, если окружающий воздух влажен и, следовательно, эффективное потоотделение невелико. Резкая гипертермия, при которой температура тела достигает 40—41°, сопровождается тяжелым общим состоянием организма и носит название теплового удара.
От случаев гипертермии, когда температура тела изменяется исключительно под влиянием внешних условий, следует отличать изменения температуры, когда внешние условия не изменены, но нарушается сам процесс терморегуляции. Наиболее частым случаем такого нарушения является инфекционная лихорадка. Это состояние является объектом изучения не физиологии, а патологии.