Температура атмосфери залежить від температури поверхні Землі, що нагрівається сонячними променями. Нижній шар повітря завжди нагрівається більше, ніж вищі шари. Максимальні температури повітря на висоті двох метрів спостерігаються десь о 15-й годині, а мінімальні — перед сходом Сонця, тобто добове коливання температури повітря відповідає температурі поверхневого шару ґрунту. Коливання температури протягом доби і року різні й залежать від географічної широти місцевості, інтенсивності сонячної радіації, тривалості дня і прозорості атмосфери. Різниця між найвищою і найнижчою температурою протягом року зумовлена аналогічними причинами.
Мінімальна річна амплітуда спостерігається на екваторі, а максимальна — біля полюсів. У середніх широтах річний температурний максимум припадає на липень, а мінімум — на січень. Найвищу температуру на земній поверхні виявлено в Африці +63 °С, а мінімальну — в Антарктиді, де вона досягла -86,7 °С. У гірській місцевості температура повітря нижча, ніж у низинах тієї самої місцевості. У горах на кожні 100 м висоти температура повітря знижується на 0,5 °С. На березі морів амплітуда коливань температури менша, ніж у глибині материків. Слід зазначити, що на температуру повітря значно впливають теплі морські течії. Істотну роль відіграє також характер поверхні Землі. Голий ґрунт нагрівається швидше і сильніше. Море є великим акумулятором тепла. Ізотерми — лінії, котрі з'єднують місця з однаковою середньомісячною температурою, — дають повну картину цих температур на земній кулі.
Температура, як і інші чинники навколишнього середовища, впливає на процеси теплоутворення і тепловіддачі в організмі. Зниження температури навколишнього середовища сприяє зростанню тепловтрати тіла за рахунок конвекції і проведення, а зниження температури навколишніх предметів призводить до додаткового збільшення тепловтрати за рахунок випромінення. Підвищення температури спричинює зниження тепловіддачі шляхом проведення і випромінення і збільшення її через випаровування. Усі ці процеси регулюються ЦНС (мал. 24).Сприятлива дія підвищених температур широко використовується як термотерапія. Дія теплових процедур і показання до їх застосування відомі в бальнеотерапії, водолікуванні, у прийманні сухоповітряних ванн тощо.
Водночас дія підвищеної температури навколишнього середовища і, таким чином, надлишкове надходження тепла в організм спричинюють низку несприятливих зрушень у ньому, вони навіть можуть призвести до теплового удару.
Причиною нагрівання організму може бути порушення процесів терморегуляції під впливом надлишкового надходження тепла з навколишнього середовища. Це буває в умовах субтропічного і тропічного поясів, особливо при фізичному навантаженні тощо. Якщо за середньої температури людина протягом дня втрачає близько 800 мл поту, то в спекотних країнах, де температура повітря становить 37 °С і вище, людина втрачає протягом дня до 5 л поту. За високої температури повітря у поєднанні з фізичною працею потовиділення може досягти 10—12 л за добу. Ступінь перегрівання залежить від багатьох причин і від індивідуальних особливостей організму. Тяжче переносять перегрівання особи, котрі хворіють на серцево-судинні, ендокринні захворювання, судинно-вегетативні дистонії тощо. Діти віком до 1 року тяжче переносять перегрівання. Перегрівання організму, що призводить до посиленого потовиділення, втрати води і солей, своєю чергою спричинює згущення крові, збільшення її в'язкості, погіршення кровообігу і кисневого голодування.
Розрізняють 4 ступені перегрівання організму.
Перший ступінь характерний тим, що відбувається стійке пристосування організму людини до температури навколишнього середовища близько 40 °С. Це пристосування супроводжується деяким зниженням артеріального тиску, легеневої вентиляції, вживання кисню і виділення вуглекислоти. При цьому прискорюється пульс, спостерігаються гіперемія і зволоження шкіри.
Другий ступінь характеризується частковим пристосуванням організму до температури навколишнього середовища 50 °С і проявляється тим, що температура тіла може досягати 38,5 °С, підвищується систолічний і знижується діастолічний тиск, збільшуються хвилинний і систолічний об'єми серця, легенева вентиляція, кількість вжитого кисню і виділеної вуглекислоти. Пульс стає прискореним, настає різка гіперемія шкіри і профузне потовиділення.
Третій ступінь характеризується тим, що відбувається зрив пристосування організму до температури навколишнього середовища понад 60 °С. При цьому температура тіла може досягати 40 °С, систолічний тиск підвищується, а діастолічний знижується. Спостерігається відносне зменшення систолічного об'єму серця в разі збільшення ЧСС, легенева вентиляція посилюється, пульс досягає 160 за 1 хв. З'являються збудливість, гіперемія шкіри, різке потовиділення.
Четвертий ступінь — організм повністю не пристосований. Відбувається порушення діяльності серцево-судинної і ЦНС, що веде до теплового удару.
Водна недостатність настає після втрати 5—6% вихідної маси тіла. Втрата понад 10% води призводить до небезпечних для життя симптомів так званої пустельної хвороби. Зниження маси тіла на 3—4% порівняно з вихідною може відбуватися влітку, коли людина переміщується з району помірного або холодного клімату в район спекотното. Початок патологічного процесу при тепловому ударі зазвичай гострий, неврологічні симптоми можуть нагадувати картину інсульту. Вирізняють 3 форми теплового удару — легка, середньої тяжкості і тяжка.
При легкій формі перегрівання організму спостерігається адинамія, що супроводжується головним болем і нудотою. Пульс і дихання прискорюються, зіниці розширюються, шкіра стає вологою, температура тіла — субфебрильною.
Перегрівання середньої тяжкості характеризується більш вираженими явищами, може спостерігатися періодична непритомність. Температура тіла підвищується до 39—40 °С.
Дуже різко виражені симптоми характеризують тяжку раптову форму гострого теплового ураження. Іноді може спостерігатися навіть раптова смерть. Найбільш виражені при цьому неврологічні симптоми, що проявляються у зміні свідомості від легких ступенів до коми. Спостерігаються корчі клонічного або тонічного характеру, часто — збудження, галюцинації, марення. Пульс у такому разі 120 — 140 за 1 хв, ниткоподібний, тони серця глухі, виявляється дифузне ураження міокарда, дихання поверхневе, неправильне, гіперемія обличчя змінюється блідістю і ціанозом, кількість сечі зменшується. Температура тіла підвищується до 41—42 °С. Згущення крові супроводжується наростанням у ній рівнів залишкового азоту, сечовини і зменшенням рівня хлоридів. Як ускладнення спостерігаються епілептичні напади, гідроцефалія, парези і різноманітні психічні порушення.
Велике значення в запобіганні тепловому удару мають профілактичні заходи. Насамперед це численні заходи, спрямовані на оздоровлення умов праці в гарячих цехах, що передбачає використання легкого, пористого і вільного одягу, дотримання правил питного режиму, зміни режиму харчування, відповідне тренування.
Переохолодження організму, спричинене дією низької температури навколишнього середовища, призводить до порушення його функцій, а відтак — до патологічного стану. Зниження температури повітря навколишнього середовища зумовлює зростання тепловтрати тілом за рахунок конвекції і проведення,, а зниження температури предметів, що оточують людину, призводить до зниження тепловіддачі шляхом випаровування. Усі ці процеси регулюються ІДНС.
Локальне переохолодження спричинює відмороження з усіма його наслідками, а загальне — гіпотермію з небезпечними для життя порушеннями функцій організму, які можуть призвести до смерті.
Зниження температури тіла людини до 25 °С майже незворотне. Це може виникнути не тільки в умовах праці на Крайній Півночі, в умовах польотів v стратосфері, на війні тощо, а й у зонах із помірним і навіть теплим кліматом залежно від багатьох чинників навколишнього середовища та стану організму. Наприклад, при гострій формі охолодження організму смерть може настати протягом однієї години перебування людини у воді температури 0 — 10 °С При під гострій і повільній формах смерть настає протягом приблизно чотирьох годин дії холоду.
Холод є сильним подразником, що порушує тепловий баланс організму. Внаслідок його дії настає спочатку фаза компенсації, коли терморегуляторні реакції носять захисний характер, а потім фаза декомпенсації з розвитком явищ гіпотермії. На тлі зниження інтенсивності обміну речовин і дискоординації функцій органів та систем настає гальмування діяльності кори головного мозку і його відділів, що призводить до швидкої сонливості. Пульс стає рідшим, периферійні судини розширюються, зменшується хвилинний об'єм крові (ХОК) й підвищується тиск у системі ворітної вени. Дихання стає нечастим і поверхневим, зменшується вживання кисню тканинами, гіперглікемія змінюється гіпоглікемією, пригнічується діурез, виникає метаболічний ацидоз. Смерть настає в разі переохолодження організму внаслідок зупинки дихання, фібриляції шлуночків серця, асистолії і колапсу.
У клінічній картині при охолодженні організму розрізняють 4 стадії.
I — компенсаторна, коли разом зі скаргами на озноб спостерігається ціаноз губ, блідість шкіри, гусяча шкіра, м'язове тремтіння, задишка, тахікардія, часте сечовиділення.
II стадія — адинамічна. Потерпілий скаржиться на головний біль, слабкість, спостерігається адинамія і зниження тонусу м'язів, тони серця приглушені.
III — сопорозна. Стадія характеризується загальною загальмованістю потерпілого, млявістю, сонливістю, розладами пам'яті і дизартрією. Зіниці розширені, дихання сповільнене, пульс нечастий, можливе нетримання сечі.
IV — коматозна. Стадія характеризується непритомністю. Зіниці звужені, дихання нечасте і поверхневе, пульс сповільнений, артеріальний тиск знижений, тони серця глухі. Температура в прямій кишці становить лише 25 °С.
Поступове переохолодження може супроводжуватися гіпоглікемією, що є показником виснаження вуглеводних запасів організму.
Охолодження організму супроводжується різким зниженням імунологічної реактивності організму.
Санітарно-гігієнічні заходи, спрямовані на запобігання охолодженню, полягають у правильній організації праці, побуту, харчування, відповідного тренування організму.