يعيش البشر حياتهم كلها في نطاق صغير جدًا ومحمي بشدة من درجات حرارة الجسم الداخلية. تتراوح حدود التسامح القصوى للخلايا الحية من حوالي 0 درجة مئوية (تكوين بلورات الجليد) إلى حوالي 45 درجة مئوية (التخثر الحراري للبروتينات داخل الخلايا) ؛ ومع ذلك ، يمكن للبشر تحمل درجات الحرارة الداخلية التي تقل عن 35 درجة مئوية أو أعلى من 41 درجة مئوية لفترات زمنية قصيرة جدًا فقط. للحفاظ على درجة الحرارة الداخلية ضمن هذه الحدود ، طور الناس استجابات فسيولوجية فعالة للغاية وفي بعض الحالات متخصصة للضغوط الحرارية الحادة. هذه الاستجابات - المصممة لتسهيل الحفاظ على حرارة الجسم أو إنتاجها أو التخلص منها - تتضمن تنسيقًا دقيقًا للتحكم في العديد من أجهزة الجسم.
التوازن الحراري البشري
إلى حد بعيد ، ينتج أكبر مصدر للحرارة المنقولة إلى الجسم من إنتاج الحرارة الأيضية (M). حتى في ذروة الكفاءة الميكانيكية ، يتم تحرير 75 إلى 80٪ من الطاقة المستخدمة في العمل العضلي كحرارة. في حالة الراحة ، معدل الأيض 300 مل O2 في الدقيقة الواحدة ينتج حمولة حرارية تبلغ حوالي 100 واط. أثناء عمل الحالة المستقرة عند استهلاك أكسجين 1 لتر / دقيقة ، يتم توليد 350 واط تقريبًا من الحرارة - أقل من أي طاقة مرتبطة بالعمل الخارجي (W). حتى في مثل هذه الكثافة الخفيفة إلى المعتدلة من العمل ، سترتفع درجة حرارة الجسم الأساسية حوالي درجة مئوية واحدة كل 15 دقيقة لولا وسيلة فعالة لتبديد الحرارة. في الواقع ، يمكن للأفراد ذوي اللياقة البدنية جدًا إنتاج حرارة تزيد عن 1,200 واط لمدة تتراوح من 1 إلى 3 ساعات دون التعرض لإصابة بسبب الحرارة (جيسولفي وفينجر 1984).
يمكن أيضًا اكتساب الحرارة من البيئة عن طريق الإشعاع (R) والحمل الحراري (C) إذا كانت درجة حرارة الكرة الأرضية (مقياس للحرارة المشعة) ودرجة حرارة الهواء (البصيلة الجافة) ، على التوالي ، تتجاوز درجة حرارة الجلد. عادة ما تكون طرق كسب الحرارة هذه صغيرة بالنسبة إلى M، ويصبح في الواقع طرقًا لفقدان الحرارة عندما ينعكس التدرج الحراري من الجلد إلى الهواء. السبيل الأخير لفقدان الحرارة - التبخر (E)—هو أيضًا الأكثر أهمية عادةً ، نظرًا لأن الحرارة الكامنة لتبخير العرق مرتفعة — تم تبخر حوالي 680 واط / لتر من العرق. تمت مناقشة هذه العلاقات في مكان آخر من هذا الفصل.
في ظل ظروف التبريد إلى المعادلة الحرارية ، تتم موازنة اكتساب الحرارة بفقدان الحرارة ، ولا يتم تخزين الحرارة ، وتوازن درجة حرارة الجسم ؛ هذا هو:
M –W ± R ± C –E = 0
ومع ذلك ، في حالة التعرض الشديد للحرارة:
M –W ± R ± C >E
ويتم تخزين الحرارة. على وجه الخصوص ، العمل الشاق (ارتفاع نفقات الطاقة التي تزداد م - دبليو) ، درجات حرارة الهواء المرتفعة بشكل مفرط (التي تزداد R + C) ، رطوبة عالية (مما يحد E) وارتداء ملابس سميكة أو غير منفذة نسبيًا (مما يخلق حاجزًا أمام التبخر الفعال للعرق) يخلق مثل هذا السيناريو. أخيرًا ، إذا طال التمرين أو كان الماء غير كافٍ ، E قد تتفوق عليه قدرة الجسم المحدودة على إفراز العرق (من 1 إلى 2 لتر / ساعة لفترات قصيرة).
درجة حرارة الجسم والتحكم فيها
لأغراض وصف الاستجابات الفسيولوجية للحرارة والبرودة ، ينقسم الجسم إلى مكونين - "القلب" و "القشرة". درجة الحرارة الأساسية (Tc) يمثل درجة حرارة الجسم الداخلية أو العميقة ، ويمكن قياسها عن طريق الفم أو المستقيم أو في المختبر ، في المريء أو في الغشاء الطبلي (طبلة الأذن). يتم تمثيل درجة حرارة الغلاف بمتوسط درجة حرارة الجلد (Tsk). متوسط درجة حرارة الجسم (Tb) في أي وقت توازن مرجح بين درجات الحرارة هذه ، أي
Tb = k Tc + (1– k) Tsk
حيث عامل الترجيح k يختلف من حوالي 0.67 إلى 0.90.
عند مواجهة تحديات الحياد الحراري (ضغوط الحرارة أو البرودة) ، يسعى الجسم إلى السيطرة Tc من خلال التعديلات الفسيولوجية ، و Tc يوفر التغذية الراجعة الرئيسية للدماغ لتنسيق هذا التحكم. في حين أن درجة حرارة الجلد المحلية والمتوسطة مهمة لتوفير المدخلات الحسية ، Tsk تختلف اختلافًا كبيرًا مع درجة الحرارة المحيطة ، حيث يبلغ متوسطها حوالي 33 درجة مئوية عند التعادل الحراري وتصل إلى 36 إلى 37 درجة مئوية في ظل ظروف العمل الشاق في الحرارة. يمكن أن تنخفض بشكل كبير أثناء التعرض للبرودة للجسم كله والتعرض الموضعي ؛ تحدث الحساسية اللمسية بين 15 و 20 درجة مئوية ، بينما تتراوح درجة الحرارة الحرجة للبراعة اليدوية بين 12 و 16 درجة مئوية. قيم عتبة الألم العلوية والسفلية لـ Tsk حوالي 43 درجة مئوية و 10 درجة مئوية على التوالي.
حددت دراسات الخرائط الدقيقة موقع أكبر تحكم في التنظيم الحراري في منطقة من الدماغ تُعرف باسم منطقة ما قبل البصري / الوطاء الأمامي (POAH). في هذه المنطقة توجد خلايا عصبية تستجيب لكل من التسخين (الخلايا العصبية الحساسة للحرارة) والتبريد (الخلايا العصبية الحساسة للبرودة). تهيمن هذه المنطقة على التحكم في درجة حرارة الجسم من خلال تلقي معلومات حسية واردة حول درجة حرارة الجسم وإرسال إشارات صادرة إلى الجلد والعضلات والأعضاء الأخرى المشاركة في تنظيم درجة الحرارة ، عبر الجهاز العصبي اللاإرادي. تشكل مناطق أخرى من الجهاز العصبي المركزي (منطقة ما تحت المهاد الخلفي ، وتشكيل شبكي ، وجسر ، ونخاع ، ونخاع شوكي) وصلات تصاعدية وتنازلية مع POAH ، وتخدم مجموعة متنوعة من الوظائف التيسيرية.
نظام التحكم في الجسم مشابه للتحكم الحراري في درجة الحرارة في المنزل مع إمكانات التدفئة والتبريد. عندما ترتفع درجة حرارة الجسم عن بعض درجات "نقطة التحديد" النظرية ، يتم تشغيل استجابات المستجيب المرتبطة بالتبريد (التعرق ، وزيادة تدفق الدم إلى الجلد). عندما تنخفض درجة حرارة الجسم إلى ما دون النقطة المحددة ، تبدأ استجابات اكتساب الحرارة (انخفاض تدفق الدم في الجلد ، والارتعاش). على عكس أنظمة التدفئة / التبريد المنزلية ، لا يعمل نظام التحكم في التنظيم الحراري البشري كنظام تشغيل وإيقاف بسيط ، ولكنه يتميز أيضًا بخصائص التحكم النسبي والتحكم في معدل التغيير. يجب إدراك أن "درجة الحرارة المحددة" موجودة من الناحية النظرية فقط ، وبالتالي فهي مفيدة في تصور هذه المفاهيم. لا يزال يتعين القيام بالكثير من العمل نحو فهم كامل للآليات المرتبطة بنقطة ضبط الحرارة.
مهما كان أساسها ، فإن نقطة التحديد مستقرة نسبيًا ولا تتأثر بالعمل أو درجة الحرارة المحيطة. في الواقع ، الاضطراب الحاد الوحيد المعروف لتغيير نقطة الضبط هو مجموعة البيروجينات الذاتية المشاركة في الاستجابة للحمى. يتم بدء استجابات المستجيب التي يستخدمها الجسم للحفاظ على التوازن الحراري والتحكم فيها استجابةً "لخطأ تحميل" ، أي درجة حرارة الجسم التي تكون بشكل عابر أعلى أو أقل من نقطة التحديد (الشكل 1). تؤدي درجة الحرارة الأساسية التي تقل عن نقطة التحديد إلى حدوث خطأ سلبي في الحمل ، مما يؤدي إلى بدء زيادة الحرارة (الارتعاش وتضيق الأوعية في الجلد). تؤدي درجة الحرارة الأساسية فوق نقطة التحديد إلى حدوث خطأ إيجابي في الحمل ، مما يؤدي إلى تشغيل مؤثرات فقدان الحرارة (توسع الأوعية الجلدية ، والتعرق). في كل حالة ، يقلل انتقال الحرارة الناتج من خطأ الحمل ويساعد على إعادة درجة حرارة الجسم إلى حالة مستقرة.
الشكل 1. نموذج للتنظيم الحراري في جسم الإنسان.
تنظيم درجة الحرارة في الحرارة
كما ذكر أعلاه ، يفقد البشر الحرارة في البيئة بشكل أساسي من خلال مزيج من الوسائل الجافة (الإشعاع والحمل الحراري) ووسائل التبخير. لتسهيل هذا التبادل ، يتم تشغيل وتنظيم نظامين من المستجيبين الأساسيين - توسع الأوعية الجلدية والتعرق. في حين أن توسع الأوعية الجلدية غالبًا ما يؤدي إلى زيادات طفيفة في فقدان الحرارة الجاف (الإشعاعي والحمل الحراري) ، فإنه يعمل بشكل أساسي على نقل الحرارة من اللب إلى الجلد (نقل الحرارة الداخلي) ، بينما يوفر تبخر العرق وسيلة فعالة للغاية لتبريد الدم قبل لعودته إلى أنسجة الجسم العميقة (انتقال الحرارة الخارجي).
توسع الأوعية الجلدية
كمية الحرارة المنقولة من اللب إلى الجلد هي دالة لتدفق الدم في الجلد (SkBF) ، وتدرج درجة الحرارة بين اللب والجلد ، والحرارة النوعية للدم (أقل بقليل من 4 كيلو جول / درجة مئوية لكل لتر من الدم). في حالة الراحة في بيئة محايدة حراريًا ، يحصل الجلد على ما يقرب من 200 إلى 500 مل / دقيقة من تدفق الدم ، وهو ما يمثل 5 إلى 10 ٪ فقط من إجمالي الدم الذي يضخه القلب (النتاج القلبي). بسبب التدرج 4 درجات مئوية بين Tc (حوالي 37 درجة مئوية) و Tsk (حوالي 33 درجة مئوية في ظل هذه الظروف) ، فإن الحرارة الأيضية التي ينتجها الجسم للحفاظ على الحياة يتم تحويلها باستمرار إلى الجلد لتبديدها. على النقيض من ذلك ، في ظل ظروف ارتفاع الحرارة الشديد مثل العمل عالي الكثافة في الظروف الحارة ، يكون التدرج الحراري من اللب إلى الجلد أصغر ، ويتم نقل الحرارة الضرورية عن طريق الزيادات الكبيرة في SkBF. تحت الضغط الحراري الأقصى ، يمكن أن يصل SkBF إلى 7 إلى 8 لتر / دقيقة ، أي حوالي ثلث ناتج القلب (Rowell 1983). يتم تحقيق هذا التدفق الدموي المرتفع من خلال آلية غير مفهومة بشكل جيد وفريدة من نوعها للإنسان والتي تسمى "نظام موسع الأوعية النشط". يتضمن توسع الأوعية النشط إشارات عصبية متعاطفة من منطقة ما تحت المهاد إلى شرايين الجلد ، ولكن لم يتم تحديد الناقل العصبي.
كما ذكر أعلاه ، يستجيب SkBF بشكل أساسي للزيادات في Tc وإلى حد أقل، Tsk. Tc يرتفع مع بدء العمل العضلي وبدء إنتاج الحرارة الأيضية ، وبمجرد حدوث بعض العتبة Tc يتم الوصول إليه ، ويبدأ SkBF أيضًا في الزيادة بشكل كبير. يتم أيضًا العمل على هذه العلاقة التنظيمية الحرارية الأساسية بواسطة عوامل غير حرارية. يعد هذا المستوى الثاني من التحكم أمرًا بالغ الأهمية لأنه يعدل SkBF عندما يتعرض الاستقرار الكلي للقلب والأوعية الدموية للخطر. الأوردة الموجودة في الجلد متوافقة للغاية ، ويتجمع جزء كبير من الحجم المتداول في هذه الأوعية. هذا يساعد في التبادل الحراري عن طريق إبطاء الدورة الدموية لزيادة وقت العبور ؛ ومع ذلك ، فإن هذا التجمع ، إلى جانب فقدان السوائل من التعرق ، قد يقلل أيضًا من معدل عودة الدم إلى القلب. من بين العوامل غير الحرارية التي ثبت أنها تؤثر على SkBF أثناء العمل هي الوضع المستقيم والجفاف والتنفس بالضغط الإيجابي (استخدام جهاز التنفس الصناعي). تعمل هذه من خلال ردود الفعل التي يتم تشغيلها عندما ينخفض ضغط ملء القلب ويتم تفريغ مستقبلات التمدد الموجودة في الأوردة الكبيرة والأذين الأيمن ، وبالتالي تكون أكثر وضوحًا أثناء العمل الهوائي المطول في وضع مستقيم. تعمل ردود الفعل هذه على الحفاظ على ضغط الشرايين ، وفي حالة العمل ، للحفاظ على تدفق الدم الكافي إلى العضلات النشطة. وبالتالي ، فإن مستوى SkBF في أي نقطة زمنية معينة يمثل التأثيرات الإجمالية للاستجابات الانعكاسية المنظمة للحرارة وغير المنظمة للحرارة.
تؤثر الحاجة إلى زيادة تدفق الدم إلى الجلد للمساعدة في تنظيم درجة الحرارة بشكل كبير على قدرة نظام القلب والأوعية الدموية على تنظيم ضغط الدم. لهذا السبب ، من الضروري الاستجابة المنسقة لنظام القلب والأوعية الدموية بأكمله للإجهاد الحراري. ما هي التعديلات التي تحدث في القلب والأوعية الدموية والتي تسمح بهذه الزيادة في تدفق الجلد وحجمه؟ أثناء العمل في ظروف باردة أو معتدلة الحرارة ، يتم دعم الزيادة المطلوبة في النتاج القلبي جيدًا عن طريق زيادة معدل ضربات القلب (HR) ، نظرًا لأن الزيادات الإضافية في حجم السكتة الدماغية (SV) تكون في حدها الأدنى خارج شدة التمرين بنسبة 40 ٪ من الحد الأقصى. في الحرارة ، يكون معدل ضربات القلب أعلى في أي كثافة عمل معينة كتعويض عن انخفاض حجم الدم المركزي (CBV) و SV. في المستويات الأعلى من العمل ، يتم الوصول إلى أقصى معدل لضربات القلب ، وبالتالي فإن عدم انتظام دقات القلب هذا غير قادر على الحفاظ على النتاج القلبي الضروري. الطريقة الثانية التي يوفر بها الجسم نسبة عالية من SkBF هي عن طريق توزيع تدفق الدم بعيدًا عن مناطق مثل الكبد والكلى والأمعاء (Rowell 1983). يمكن أن توفر إعادة توجيه التدفق هذه 800 إلى 1,000 مل إضافية من تدفق الدم إلى الجلد ، وتساعد على تعويض الآثار الضارة لتجمع الدم المحيطي.
تعرق
يفرز العرق المنظم للحرارة لدى البشر من 2 إلى 4 ملايين غدة عرقية منتشرة بشكل غير متجانس على سطح الجسم. على عكس الغدد العرقية المفرزة ، التي تميل إلى التجمع (على الوجه واليدين وفي المناطق المحورية والأعضاء التناسلية) والتي تفرز العرق في بصيلات الشعر ، تفرز الغدد المفرزة العرق مباشرة على سطح الجلد. هذا العرق عديم الرائحة وعديم اللون ومخفف نسبيًا ، لأنه عبارة عن ترشيح فائق للبلازما. وبالتالي فإن لديها حرارة تبخير كامنة عالية ومناسبة بشكل مثالي لغرض التبريد.
كمثال على فعالية نظام التبريد هذا ، ينتج رجل يعمل بتكلفة أكسجين تبلغ 2.3 لتر / دقيقة حرارة أيضية صافية (م - دبليو) من حوالي 640 وات دون التعرق ، سترتفع درجة حرارة الجسم بمعدل 1 درجة مئوية تقريبًا كل 6 إلى 7 دقائق. مع التبخر الفعال لحوالي 16 جرامًا من العرق في الدقيقة (معدل معقول) ، يمكن أن يتناسب معدل فقدان الحرارة مع معدل إنتاج الحرارة ، ويمكن الحفاظ على درجة حرارة الجسم الأساسية في حالة ثابتة ؛ هذا هو،
M –W ± R ± C –E = 0
غدد إكرين بسيطة في التركيب ، تتكون من جزء إفرازي ملفوف وقناة ومسام جلدية. يعتمد حجم العرق الذي تنتجه كل غدة على كل من بنية الغدة ووظيفتها ، ويعتمد معدل التعرق الكلي بدوره على كل من توظيف الغدد (كثافة الغدد العرقية النشطة) وإخراج الغدة العرقية. حقيقة أن بعض الناس يتعرقون أكثر من غيرهم يُعزى أساسًا إلى الاختلافات في حجم الغدة العرقية (Sato and Sato 1983). يعد التأقلم مع الحرارة عاملاً رئيسياً آخر لإنتاج العرق. مع التقدم في السن ، لا تُعزى معدلات التعرق المنخفضة إلى قلة نشاط الغدد المفرزة ، ولكن إلى انخفاض إنتاج العرق لكل غدة (Kenney and Fowler 1988). ربما يتعلق هذا الانخفاض بمجموعة من التعديلات الهيكلية والوظيفية التي تصاحب عملية الشيخوخة.
مثل الإشارات الحركية الوعائية ، تنشأ النبضات العصبية إلى الغدد العرقية في POAH وتنزل عبر جذع الدماغ. الألياف التي تعصب الغدد هي ألياف كولينية متعاطفة ، وهي مزيج نادر في جسم الإنسان. في حين أن الأسيتيل كولين هو الناقل العصبي الأساسي ، فإن المرسلات الأدرينالية (الكاتيكولامينات) تحفز أيضًا الغدد المفرزة.
من نواح كثيرة ، فإن التحكم في التعرق يشبه التحكم في تدفق الدم في الجلد. كلاهما لهما خصائص بداية متشابهة (عتبة) وعلاقات خطية للزيادة Tc. يميل الظهر والصدر إلى الظهور في وقت مبكر من التعرق ، ومنحدرات العلاقة بين معدل العرق المحلي Tc هي الأكثر انحدارًا لهذه المواقع. مثل SkBF ، يتم تعديل التعرق من خلال عوامل غير حرارية مثل نقص الترطيب وفرط الأسمولية. وتجدر الإشارة أيضًا إلى ظاهرة تسمى "hidromeiosis" ، والتي تحدث في البيئات شديدة الرطوبة أو في مناطق الجلد المغطاة باستمرار بملابس مبللة. هذه المناطق من الجلد ، بسبب حالتها الرطبة باستمرار ، تقلل من إفراز العرق. يعمل هذا كآلية وقائية ضد الجفاف المستمر ، لأن العرق الذي يبقى على الجلد بدلاً من التبخر لا يخدم وظيفة التبريد.
إذا كان معدل التعرق مناسبًا ، يتم تحديد التبريد التبخيري في النهاية من خلال تدرج ضغط بخار الماء بين الجلد الرطب والهواء المحيط به. وبالتالي ، فإن الرطوبة العالية والملابس الثقيلة أو غير النفاذة تحد من التبريد التبخيري ، في حين أن الهواء الجاف وحركة الهواء حول الجسم والحد الأدنى من الملابس المسامية تسهل التبخر. من ناحية أخرى ، إذا كان العمل ثقيلًا وكان التعرق غزيرًا ، فيمكن أيضًا تقييد التبريد التبخيري بسبب قدرة الجسم على إنتاج العرق (بحد أقصى حوالي 1 إلى 2 لتر / ساعة).
تنظيم درجة الحرارة في البرد
أحد الاختلافات المهمة في طريقة استجابة البشر للبرد مقارنة بالحرارة هو أن السلوك يلعب دورًا أكبر بكثير في استجابة التنظيم الحراري للبرد. على سبيل المثال ، يعتبر ارتداء الملابس المناسبة واتخاذ المواقف التي تقلل من مساحة السطح المتاحة لفقدان الحرارة ("التجمهر") أكثر أهمية في الظروف المحيطة الباردة منها في الحرارة. الفرق الثاني هو الدور الأكبر الذي تلعبه الهرمونات أثناء الإجهاد البارد ، بما في ذلك زيادة إفراز الكاتيكولامينات (النوربينفرين والإبينفرين) وهرمونات الغدة الدرقية.
تضيق الأوعية الجلدية
تتمثل الإستراتيجية الفعالة ضد فقدان الحرارة من الجسم من خلال الإشعاع والحمل الحراري في زيادة العزل الفعال الذي توفره الغلاف. يتم تحقيق ذلك في البشر عن طريق تقليل تدفق الدم إلى الجلد - أي عن طريق تضيق الأوعية الجلدية. يكون انقباض الأوعية الجلدية أكثر وضوحًا في الأطراف منه على الجذع. مثل توسع الأوعية النشط ، يتم التحكم في تضيق الأوعية الجلدية أيضًا بواسطة الجهاز العصبي الودي ، ويتأثر بـ Tc، Tsk ودرجات الحرارة المحلية.
يختلف تأثير تبريد الجلد على معدل ضربات القلب واستجابة ضغط الدم باختلاف منطقة الجسم التي يتم تبريدها ، وما إذا كانت البرد شديدة بما يكفي لتسبب الألم. على سبيل المثال ، عند غمر اليدين في الماء البارد ، تزداد سرعة القلب وضغط الدم الانقباضي (SBP) وضغط الدم الانبساطي (DBP). عندما يتم تبريد الوجه ، يزداد SBP و DBP بسبب الاستجابة الودية المعممة ؛ ومع ذلك ، ينخفض معدل ضربات القلب بسبب رد الفعل السمبتاوي (LeBlanc 1975). لمزيد من الخلط بين تعقيد الاستجابة العامة للبرد ، هناك مجموعة واسعة من التباين في الاستجابات من شخص لآخر. إذا كان الإجهاد البارد من الحجم الكافي لتقليل درجة حرارة الجسم الأساسية ، فقد يزيد معدل ضربات القلب (بسبب التنشيط الودي) أو ينخفض (بسبب زيادة حجم الدم المركزي).
حالة معينة من الفائدة تسمى توسع الأوعية الناجم عن البرد (CIVD). عندما يتم وضع اليدين في الماء البارد ، يتناقص SkBF مبدئيًا للحفاظ على الحرارة. مع انخفاض درجات حرارة الأنسجة ، يزداد SkBF بشكل متناقض وينخفض مرة أخرى ويكرر هذا النمط الدوري. لقد تم اقتراح أن CIVD مفيد في منع تلف الأنسجة من التجمد ، لكن هذا غير مثبت. من الناحية الميكانيكية ، من المحتمل أن يحدث التمدد العابر عندما تكون التأثيرات المباشرة للبرد شديدة بدرجة كافية لتقليل انتقال الأعصاب ، مما يلغي بشكل عابر تأثير البرد على مستقبلات الأوعية الدموية المتعاطفة (وسيط التأثير المضيق).
يرتجف
مع تقدم تبريد الجسم ، يرتجف خط الدفاع الثاني. الارتعاش هو تقلص عشوائي لا إرادي لألياف العضلات السطحية ، والذي لا يحد من فقدان الحرارة بل يزيد من إنتاج الحرارة. نظرًا لأن هذه الانقباضات لا تنتج أي عمل ، يتم توليد الحرارة. يمكن للشخص الذي يستريح أن يزيد من إنتاجه للحرارة الأيضية بحوالي ثلاثة إلى أربعة أضعاف أثناء الارتعاش الشديد ، ويمكن أن يزيد Tc بنسبة 0.5 درجة مئوية. تنشأ الإشارات لبدء الارتعاش بشكل أساسي من الجلد ، بالإضافة إلى منطقة POAH في الدماغ ، فإن منطقة ما تحت المهاد الخلفي تشارك أيضًا إلى حد كبير.
على الرغم من أن العديد من العوامل الفردية تساهم في الارتعاش (وتحمل البرودة بشكل عام) ، فإن أحد العوامل المهمة هو بدانة الجسم. يبدأ الرجل الذي لديه القليل جدًا من الدهون تحت الجلد (سمك 2 إلى 3 مم) في الارتعاش بعد 40 دقيقة عند 15 درجة مئوية و 20 دقيقة عند 10 درجات مئوية ، في حين أن الرجل الذي لديه المزيد من الدهون العازلة (11 ملم) قد لا يرتجف على الإطلاق عند 15 درجة مئوية وبعد 60 دقيقة عند 10 درجة مئوية (LeBlanc 1975).