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El cuerpo humano mantiene una temperatura constante mediante el equilibrio de la producción interna de calor y la pérdida del mismo en el ambiente. El intercambio térmico entre el cuerpo y el entorno se produce por cuatro procesos comunes: radiación, evaporación, conducción y convección. En temperaturas extremas, la termorregulación corporal puede fallar, lo que resulta en que la temperatura central del organismo (CBT, core body temperature) busque igualarse a la temperatura del exterior. La exposición al frío y al calor puede causar un amplio espectro de condiciones que varían en gravedad, de leves a potencialmente letales, e incluso causar la muerte. Muchas de las situaciones mencionadas se pueden evitar por medio de enseñanza y planificación apropiada, ya sea de forma individual o poblacional; deberán realizarse medidas preventivas.
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La posibilidad y la intensidad de trastornos por temperaturas extremas dependen de factores fisiológicos y ambientales. Los factores de riesgo fisiológicos incluyen edades extremas; deterioro cognitivo; acondicionamiento físico deficiente, sedentarismo o inmovilidad; mala aclimatación; lesión concurrente; lesión previa relacionada con la temperatura; y numerosas condiciones médicas subyacentes, especialmente las que afectan la cognición y la termorregulación. Los factores farmacológicos de riesgo incluyen fármacos, tratamientos holísticos o alternativos, drogas ilícitas, tabaco y alcohol. Existe un subgrupo de fármacos cuyo uso conlleva una posibilidad particularmente grande de empeorar los trastornos que surgen con la temperatura, como los que afectan la hiperhidrosis y el sistema nervioso central (p. ej., anticolinérgicos, estimulantes y sedantes), y los que alteran el flujo sanguíneo por la piel (vasoconstrictores o vasodilatadores periféricos). Los factores de riesgo ambientales incluyen situaciones climáticas (humedad, viento, lluvia, nieve y otras); vestimenta y albergue inadecuados (personas sin hogar o que viven sin un control adecuado de la temperatura) y exposición ocupacional o recreativa.