Посилення енергозатрат і обміну речовин при виконанні роботи, зокрема м’язової, викликає в організмі збільшення теплоутворення, що відображається на його терморегуляції. Основні зміни терморегуляції при роботі виражаються в підвищенні температури тіла і шкіри, а також у зміні тепловіддачі.
У людини температура підтримується на постійному рівні (36,5…37,0 °С). Постійність ця забезпечується двома процесами — теплоутворенням і тепловіддачею.
Джерелом утворення тепла в організмі є окислювальні процеси. Особливо багато тепла утворюється в м’язах під час роботи. Так, під час ходьби теплоутворення збільшується в 1,5—2 рази, а при інтенсивній м’язовій роботі — в 10 і більше разів.
При охолодженні організму теплоутворення збільшується за рахунок посилення окислювально-відновлювальних процесів. Це так звана хімічна регуляція. Крім того, посилення теплоутворення забезпечується мимовільним м’язовим тремором, що становить механічну регуляцію. За низьких температур навколишнього середовища споживання кисню і теплопродукція можуть збільшуватися в 3—5 разів.
Утворюване в організмі тепло не може бути подальшим джерелом енергії і виводиться з нього через шкіру і легені. Тепловіддача здійснюється шляхом конвекції, проведення, випромінювання та випаровування.
Конвекція — це віддача тепла у навколишнє повітряне середовище. Повітря, що контактує з поверхнею тіла, за наявності градієнту температур нагрівається. При цьому воно стає легшим і піднімаючись від тіла звільняє місце для нових порцій повітря. Таким чином воно забирає частину тепла.
Теплопровідність - здійснюється при безпосередньому контакті тіла з предметами (стілець, ліжко тощо). При цьому швидкість перенесення тепла від біль нагрітого тіла до менш нагрітого предмета визначається температурним градієнтом і їх термопровідністю. Віддача тепла цим шляхом значно (у 14 разів) збільшується при перебуванні людини у воді.
Випромінювання — це нагрівання навколишніх предметів, які мають нижчу температуру, шляхом поширення теплової енергії через повітряне середовище. відбувається за допомогою інфрачервоного довгохвильового випромінювання. Для цього потрібен градієнт температур навколишнього середовища. Величина радіації залежить від температури і поверхні шкіри.
Випаровування — це віддача тепла шляхом потовиділення. Випаровування 1 мл поту з поверхні тіла призводить до втрати 0,585 ккал тепла. При 100% насиченні повітря парами води випаровування неможливо. У середньому на добу при комфортній температурі середовища виділяється 400—500 мл поту, отже, віддаєся до 300 Ккал. Проте за необхідності обсяг потовиділення може підвищитися до 12 літрів на добу, шляхом потовиділення можна віддати майже 7000 Ккал на добу. Впродовж год потові залози можуть продукувати до 1,5 л, а, по деяким джерелам — до 3 л поту.
n При кімнатній температурі у роздягненої людини близько 20 % тепла віддається за допомогою випаровування. При однакових показниках температури тіла і навколишнього середовища спрацьовує лише один механізм віддачі тепла, пов'язаний із процесами потовиділення і потовипаровування. Охолодженню шкіри сприяє те, що для випаровування 1 мл поту витрачається 0,58 ккал.
n Швидкість випаровування залежить від градієнта температури і насичення водяною парою навколишнього середовища. Що вища вологість, то менш ефективним стає цей шлях тепловіддачі. Різко зменшується результативність тепловіддачі при перебуванні у воді або в щільному одязі.
n Випаровування має два механізми: а) перспірація – без участі потових залоз; б) випаровування – при активній участі потових залоз.
Перспірація – випаровування води з поверхні легень, слизових оболонок, шкіри, яка завжди волога. Це випаровування не регулюється, воно залежить від градієнта температур і вологості навколишнього повітря. Що вища вологість, то менш ефективний цей вид тепловіддачі.
Головну роль у регуляції процесів тепловіддачі відіграють зміни кровопостачання шкіри. Звуження судин шкіри, відкриття артеріовенозних анастомозів сприяє меншому припливу тепла від ядра до оболонки і збереженню його в організмі. Навпаки, при розширенні судин шкіри її температура може збільшуватись на 7-8 ˚С. Тонус судин шкіри контролюється симпатичною нервовою системою.
В стані спокою при температурі 18—20 °С тепловіддача організму забезпечується за рахунок конвекції і проведення на 30 %, за рахунок випромінювання — на 45 % і за рахунок випаровування — на 25 %. При підвищенні температури зовнішнього середовища до 34—35 % тепловіддача здійснюється виключно шляхом випаровування поту. Утворення великої кількості тепла в організмі під час роботи навіть при температурі 18—20 °С супроводжується інтенсивним потовиділенням
При кімнатній температурі в роздягненою людини близько 60 % тепла віддається за рахунок радіації , близько 12-15 % - конвекції повітря , близько 20 % - випаровування , 2-5% - теплопровідності . Але це співвідношення залежить від ряду умов , зокрема від температури зовнішнього середовища. Головну роль у регуляції процесів тепловіддачі відіграють зміни кровопостачання шкіри . Звуження судин шкіри , відкриття артеріовенозних анастомозів сприяє меншому припливу тепла від ядра до оболонки і збереженню його в організмі. Навпаки, при розширенні судин шкіри її температура може підвищуватися на 7-8 ° С. При цьому збільшується і тепловіддача. Умовно шкіру можна назвати радіаторної системою організму . Коли теплопродукція переважає над тепловіддачею , температура тіла підвищується і, навпаки , якщо тепловіддача вища, ніж теплопродукція, температура організму знижується .