L'esercizio fisico tende a far aumentare la temperatura corporea, a causa dell'intensa attività muscolare che esso comporta. Per contrastare l'eccessivo aumento di temperatura corporea, per evitare che i valori eccedano la soglia dei 43°C, oltre i quali l'organismo umano può accusare danni gravissimi e soccombere, vengono messi in atto dei meccanismi per facilitare la dispersione del calore corporeo.

Gli effetti della temperatura sul sistema cardio circolatorio durante l'esercizio fisico

Durante l'esercizio fisico, il sistema circolatorio limita l'afflusso di sangue verso i distretti che non sono implicati nell'esercizio, ad esempio l'apparato digerente. 
Questo avviene grazie alla vasocostrizione dei vasi sanguigni delle aree interessate dalla riduzione del flusso sanguigno. La vasocostrizione provoca la riduzione del lume (diametro) dei vasi sanguigni per opera della contrazione involontaria della muscolatura liscia che forma parte della parete dei vasi sanguigni.

L'esercizio fisico in ambiente caldo

In ambiente caldo, l'organismo mette in atto i seguenti aggiustamenti:

1. il flusso sanguigno viene redistribuito. La vasodilatazione cutanea favorisce la circolazione sanguigna negli strati superficiali dell'organismo per permettere la dispersione del calore corporeo (il sangue funge da "liquido di raffreddamento"). La superficie corporea funge quindi da "radiatore" che scambia il calore dell'organismo scambiato precedentemente con il sangue, il "liquido di raffreddamento";
2. Il sangue che circola nei distretti periferici dell'organismo fa diminuire il ritorno venoso del sangue al cuore;
3. Conseguentemente alla diminuzione di ritorno venoso, diminuisce il VTD;
4. La diminuzione del VTD provoca la conseguente diminuzione della pressione;
5. La diminuzione della pressione sanguigna viene contrastata dall'aumento della frequenza cardiaca;
6. L'aumento della frequenza cardiaca genera un maggiore affaticamento a parità di condizioni: intensità di esercizio, livelli di temperatura normali o ambiente freddo.

L'esercizio fisico in ambiente freddo

In ambiente freddo, l'unico vantaggio per l'esercizio fisico, è che l'organismo non deve mettere in atto i gli aggiustamenti messi in atto per l'esercizio in ambiente caldo.

Bisogna però dire che quando fa molto freddo, il corretto funzionamento dell'organismo può avere dei problemi, quali:

• il rallentamento degli impulsi nervosi. Conseguentemente anche gli stimoli per la contrazione muscolare risultano essere molto rallentati. Inoltre la capacità di forza erogata è minore, in quanto anche il reclutamento delle unità motorie viene reso difficile;
• I metabolismi energetici vengono rallentati;
• Si verifica una vasocostrizione, dapprima cutanea, poi via via sempre più generalizzata, ad escludere gli organi secondari e a privilegiare gli organi vitali. Questa vasocostrizione interessa anche il tessuto adiposo con conseguente minor consumo degli acidi grassi. E questo è un grosso problema energetico in quanto i grassi rappresentano una fonte energetica fondamentale, sia per il loro potere calorico (1 grammo di grasso fornisce circa 9Kcal), che per la disponibilità di grassi nell'organismo.

Gli effetti della temperatura sul metabolismo muscolare durante l'esercizio

L'esercizio fisico svolto in condizioni di elevate temperature ambiente provoca, tra i vari adattamenti, l'aumento della frequenza cardiaca.
L'aumento della frequenza cardiaca porta ad un aumento della gittata cardiaca (GC, volume del sangue movimentato dal cuore nell'unità di tempo di un minuto. E' il prodotto tra la frequenza cardiaca e la gittata sistolica. La gittata sistolica è il volume di sangue movimentato in una singola pulsazione).

Questo è necessario perché l'organismo, oltre a richiedere maggiore ossigeno e nutrienti per i tessuti impegnati nell'esercizio, deve mantenere attivi i processi che facilitano la dispersione del calore corporeo (termolisi).

L'esercizio fisico svolto in un ambiente con elevata temperatura provoca:

• un aumento del consumo di ossigeno;
• una maggiore richiesta di energia (glicogeno muscolare);
• un maggiore accumulo di acido lattico. Una quantità quasi doppia rispetto alla quantità prodotta durante l'esercizio in ambiente a temperatura fredda.

Gli effetti della temperatura sull'equilibrio idrico durante l'esercizio

L'esercizio fisico, da solo crea già le condizioni per l'aumento della temperatura corporea. 
Se poi viene svolto in ambiente caldo, la temperatura può salire di molto, anche a livelli tali da provocare uno shock (in casi limite, il colpo di calore). L'organismo però, mette in atto i processi di termolisi, la dispersione del calore, tra i quali vi è la sudorazione.

Con il sudore, l'organismo umano espelle sostanze di fondamentale importanza per i processi fisiologici: acqua e sali minerali
Queste perdite provocano l'ipovelemia, la quel può portare a cali di pressione sanguigna e drastici cali di performance durante l'esercizio fisico.

L'equilibrio idrico dell'organismo viene controllato dai seguenti meccanismi:

• sete. I recettori volumetrici, che monitorano il volume del sangue, quando avvertono l'ipovolemia, avvertono il sistema nervoso centrale, il quale mette in gioco lo stimolo della sete attraverso il quale si spinge l'organismo ad introdurre liquidi per ristabilire l'equilibrio idrico. Questo è un meccanismo di feedback.
• fattori ormonali. L'organismo secerne alcuni ormoni antidiuretici con il compito di stimolare il riassorbimento dell'acqua dai reni. 
  Sono due i principali ormoni:
  • aldosterone. Ormone secreto dalla corticale del surrene, per il rilascio della renina. Stimola il riassorbimento di sali e indirettamente il riassorbimento di acqua, per osmoni;
  • ADH. Ormone antidiuretico secreto dalla neuroipofisi. Stimola il riassorbimento di acqua.

Gli adattamenti dell'organismo sottoposto a esercizio fisico in ambiente caldo

Se un organismo viene sottoposto in continuazione ad esercitarsi in ambiente caldo, in risposta all'agente stressante (stressor) "temperatura ambientale elevata", grazie al meccanismo della supercompensazione, oltre che agli adattamenti propri causati dall'esercizio fisico, attuerà anche degli adattamenti propri al fatto di esercitarsi a temperature esterne elevate.

Questo adattamento si chiama acclimatazione.

L'acclimatazione

L'acclimatazione comprende una serie di meccanismi di difesa, che l'organismo mette in atto per contrastare il rapido aumento della temperatura corporea dovuto alla permanenza in un ambiente caldo.

Questi meccanismi, questi aggiustamenti, sono:

• La produzione di una maggiore quantità di sudore, la quale incomincia a verificarsi in maniera precoce all'esercizio;
• il sudore contiene meno sali minerali, rispetto a quello di un soggetto non acclimatato, poiché l'organismo ora tende a risparmiare i sali minerali;
• Minor innalzamento termico;
• la frequenza cardiaca aumenta in modo minore rispetto al soggetto non acclimatato, a causa di:
  • un aumento della volemia grazie all'aumento della ritenzione di sali minerali;
  • una riduzione della circolazione sanguigna cutanea;

In definitiva, un soggetto che presenta le caratteristiche dell'acclimatazione, in ambienti con elevate temperature, è in grado di sviluppare performance migliori rispetto ad un soggetto non acclimatato.