İnsan vücudundaki kimyasal tepkimelerin etkin bir şekilde gerçekleşebilmesi ve hayatın devamlılığı için vücut sıcaklığının belirli bir derecede tutulması son derece önemlidir. Değişken dış ortam sıcaklığına karşın, vücut içerisinde sabit sıcaklığın korunması çok hassas bir dizi mekanizma ile gerçekleştirilir. Vücut metabolizmasının hızlandırılması, kan damarlarının büzülmesi (vazokonstrüksiyon), vücut kıllarının dikleşmesi ve titreme ile kasların çalıştırılması vücut sıcaklığındaki düşüşü önlemek için devreye giren mekanizmalardır. Vücut sıcaklığının yükselmesini önlemek için de bir dizi mekanizma gerçekleştirilir. Terleme bu mekanizmalardan birisidir. Vücut ısısının düzenlenmesi fizyolojik bir parçasıdır ve sağlıklı bir süreçtir. Terlemenin ne olduğuna dair ilk yorum Eski Yunanlılar zamanında yapılmıştır. Aristoteles, bir kitabında terlemeyi, kan damarlarının uç noktalarında dışarı çıkan sıvıların yol açtığı nem olarak tanımlamıştır. Daha sonra 1600’lü yıllarda ter bezleri ilk olarak tanımlanmış, ancak bu fikir 1800’lü yıllara kadar yaygın bir kabul görmemiştir. Ter bezlerinin öneminin anlaşılmasıysa ancak 20. yüzyılın başlarında olmuştur.

Vücut ısısının düzenlenmesi ile genellikle vücudun iç ısısı kastedilmektedir. Vücut iç ısısı gün içerisinde 0.6°C derece küçük değişimler dışında sabit kalmalıdır. Bu sabit değer ortalama olarak 36°C ile 37°C arasında değişmektedir. Buna karşılık vücut yüzey ısısı, yani cilt ısısı, çevresel ısı ile ilişkili olarak düşebilir veya yükselebilir. Normal erişkin bir insan çıplak iken -12.7°C gibi düşük veya +60°C kadar yüksek çevresel bir ısıda iç ısısı hemen hemen sabit kalarak dayanabilmektedir. Bu mükemmel denge, vücut ısısını kontrol eden kusursuz bir sistem tarafından sağlanmaktadır. Vücut metabolizmasının bir ürünü olarak vücutta devamlı olarak ısı oluşmakta ve aynı zamanda devamlı olarak ısı çevreye kaybedilmemektedir. Vücutta oluşan ısı miktarı ısı kaybına tamamen eşit ise o kişide ısı dengesi sağlanmış demektir. Vücuttan ısısı değişik yollarla kaybedilir. Aşağıda basitçe açıklanmaya çalışılan bu değişik mekanizmaların her biri ile vücut ısısı kaybedilir. Bu ısı kaybının oranları çevresel ve atmosferik koşullarla da ilişki göstermektedir.

Işınım (Radyasyon) ile ısı kaybı: Normal oda ısısında çıplak bir insan vücut ısısının %60 ını ışınım ile kaybeder. Işınım ile ısı kaybı kızılötesi (infrared) ışınlar şeklinde vücuttan ısının kaybedilmesidir.Vücut ışınım ile ısı kaybederken çevreden de ışınım ile ısı almaktadır. Eğer vücudun ısısı çevre ısısından daha yüksekse vücuttan ışınım ile ısı kaybı miktarı vücuda çevreden gelen ışınım ile ısıya kıyasla daha yüksek olmaktadır.

Isının iletimi ile ısı kaybı (kondüksiyon): İnsan vücudu yüzeyinden çevrede temas ettiği cisimlere direkt iletim ile ısı kaybedilmektedir. Ancak bu çok azdır. Çıplak olarak bir sandalyeye oturulduğunda vücuttan ısı süratle sandalyeye iletilir. Sandalyenin ısısı vücut ısısı ile aynı olduğunda artık ısı iletimi olmaz. Hatta sandalye daha fazla ısı kaybını önleyen bir izolasyon cismi rolü oynar. Dolayısıyla diğer cisimlere iletim ile kaybedilen ısı toplam ısı kaybının küçük bir yüzdesini oluşturmaktadır.

Havanın konveksiyonu ile ısı kaybı: Vücut dış yüzeyi deri ısısını hava moleküllerine vermektedir. Fakat deri ile direkt temas eden havanın ısısı deri ısısına ulaşınca artık herhangi bir ısı alışverişi olmaz. Ancak deri ile temastaki hava uzaklaşır ve yerine yeni ve soğuk hava gelirse ısı kaybı devam eder; bu olaya konveksiyon adi verilir. Vücuttan konveksiyon hava akımları ile kaybedilen ısıya “Konveksiyon ısı kaybı” adı verilir. Deri yüzeyinde doğal olarak hava akımı yani konveksiyon olmaktadır. Bu, denize yakın bulunan hava tabakasının ısındıkça yükselmesinden kaynaklanmaktadır. Dolayısıyla bir odada hiçbir hava akımı olmadan çıplak olarak oturan bir kişi yine de vücut ısısının yaklaşık %2'siniönce havaya, daha sonra da konveksiyon havasıylauzağa iletmektedir. Rüzgarın ve vantilatörün soğutucu etkisi konveksiyondan kaynaklanmaktadır. Vücut rüzgara maruz kalınca deriye yakın hava kısmı normalden çok daha süratli bir şekilde yenilenir ve konveksiyonla ısı kaybı da bununla birlikte artar. Su havaya kıyasla daha fazla ısı absorbe edebilir ve iletim hızı havaya oranla daha yüksektir. Dolayısıyla derinin hemen yanındaki ince bir su tabakasının ısıtılması havada olduğu gibi bir “izolasyon tabakasının” oluşmasına yol açmamaktadır. Bu sebepten dolayı akıntısız bir sudaki ısı kaybı hızı hemen hemen hızlı akan bir sudaki kadar yüksektir.

Buharlaşma ile ısı kaybı: Vücut yüzeyindeki su buharlaşırken her gram suya karşılık 0.58 kalorilik ısı kaybı meydana gelir. Deri ve akciğerden buharlaşma yolu ile günde yaklaşık 600 ml su kaybedilmektedir. Bu da devamlı olarak saatte 12-18 kalori kaybı demektir. Maalesef bu ısı düzenlenmesi denetlenmez çünkü vücut ısısı ile ilişkisi olmaksızın deri ve akciğerden suyun buharlaşmasına bağlı bir olaydır. Fakat buharlaşma ile vücut ısı kaybı terleme hızının kontrolü ile düzenlenebilmektedir. Vücut ısısının çevreden yüksek olduğu hallerde vücuttan iletim ve radyasyon yolları ile kaybedildiğini fakat çevre ısının deri yüzeyinden fazla olduğu hallerde vücudun ısı kaybı yerine çevreden iletim ve ışınlanma yolu ile ısı kazandığını biliyoruz. Bu gibi koşullarda vücudun ısı kaybedebileceği tek yol buharlaşmadır.

Sıcak nemli yaz günleri çok rahatsız edicidir, ve böyle günlerde normalden fazla vücutta terleme olmaktadır. Bunun nedeni havanın nemli olması ve deriden buharlaşma hızının ileri derece azalması hatta durmasıdır. Deriden buharlaşma için salgılanan ter deri yüzeyinde sıvı bir şekilde kalmaktadır. Böylece vücut ısısı devamlı terlemeye rağmen düşmemekte hatta çevre ısısına yaklaşmakta ve daha da üzerine çıkabilmektedir. Buharlaşma ile vücuttan ısı kaybında konveksiyonun rolü önemlidir (buda sıcak günlerde vantilatörlerin neden kullanıldığını açıklamaktadır). Konveksiyon hava akımları deri yüzeyinde neme doymuş hava tabakasını deriden uzaklaştırarak yerine doymamış havanın gelmesini sağlar.

Giysiler deriye temas eden kumaşın örgüsü içine havayı hapseder; böylece deriye hemen yakın “özdeş tabaka” adı verilen havanın kalınlığını artırır ve konveksiyon hava akımlarının şiddetini azaltır. Kuru giysiler deriden ısı kaybını azaltmaktadır. Islak elbiselerin ısı kaybını önleyen etkileri hemen hemen tamamen kaybolmaktadır zira arada izole edici rol oynayan tutsak hava kalmamaktadır. Bilakis, kumaşın aralıkları su ile dolduğundan ve suyun iletkenliği de yüksek olduğundan ısı nakli 20 mislinden fazla artabilmektedir. Giysilerin doğal yapısı da önemlidir. Neme karşı geçirgen elbiseler (pamuklular gibi, fakat plastik giysiler geçirgen değildir) buharlaşma ile ısı kaybına müsaade ederler. Zira terleme esnasında önce elbise nemlenir, sonra kumaşın üzerinden buharlaşma meydana gelerek kumaşı soğutur ve soğuk kumaş da deri ısısını düşürür. Bu sebepten ötürü tropikal bölgelerde teri geçiren fakat güneşin ısısını geçirmeyen giysiler vücudun radyasyon ısısı toplamasını önledikleri gibi adeta hiç elbise giyilmemiş gibi ısı kaybetmesini de sağlarlar.

Buharlaşma yolu ile ısı kaybı terleme dışında solunum yolu ile de olmaktadır. Bazı hayvanlarda ter bezleri yoktur. Bu eksikliği soluma esnasında her nefes alışverişte dil, ağız ve solunum yollarının yüzeylerinde hava hareketi ve tükürüğün buharlaşması ile yapmaktadır. Beyinde bulbustaki özel bir sinir merkezi solumayı denetlemektedir. Bu merkez normal solunum ritmini değiştirerek soluma mekanizması için gerekli yüzeysel ve süratli solunumu sağlar.

Terleme

Vücut aşırı ısınınca çabucak buharlaşma ile soğuyabilmesini sağlamak için ter bezleri tarafından vücut yüzeyine bol miktarda ter salgılanır. Beyinde hipotalamusun ön kısmındaki preoptik bölgenin uyarılması terlemeyi uyarmaktadır. Bu bölgeden çıkan uyarılar otonom sinir sistemi yolları ile omuriliğe ve oradan sempatik sinir lifleri vücudun her bölgesindeki deriye yayılırlar.

Terleme başlıca sempatik sinir sistemi aracılığıyla kontrol edilmektedir. Bu sinirler anatomik olarak sempatik olsa da işlevsel olarak kolinerjiktirler, yani norepinefrin yerine asetilkolin son sorumlu nörotransmitterdir. Terleme için sinirsel uyarılar beyinde ön hipotalamustan çıkıp retikulospinal yollar üzerinden ilerler, omurilikte uygun seviyeye geldikten sonra otonomik gangliona ulaşır ve ardından ekrin bezlerin sekretuar hücrelerindeki sempatik kolinerjik nöronları uyarır. Aynı zamanda ter bezlerinde fizyolojik olarak önemsiz olduğu düşünülen adrenerjik innervasyon da bulunmaktadır.

Ayak ve ellerdeki ter bezleri hem adrenerjik hem de kolinerjik sinir liflerine sahiptir. Sinir sisteminin adrenerjik bölümlerini uyaran birçok duygusal durum (heyecan ve korku gibi) el ve ayaklarda terleme yapmaktadır. Yine adrenerjik aktiviteyi uyaran kas faaliyeti sırasında el ve ayaklarda terleme gözlenmektedir. Bilim insanları ilk zamanlar, terlemeyi belirleyen sinyalin esas olarak derideki sıcaklık olduğunu düşünüyordu. Ancak daha sonra yapılan araştırmalar, deri sıcaklığındaki değişikliğin terlemede belirleyici olmadığını gösterdi. Yani, dış ortam sıcaklığının deri üzerindeki doğrudan etkisi terlemeye yol açmaz. Terlemeye yol açan sinyaller, “termoregülatör merkez” denilen, beyinde hipotalamusta bulunan bir ana kumanda bölümünden gelir. Terlemeye yol açan sinyallerin ter bezlerine yollanması için ilk olarak ısının algılanması gerekir. Derinin ısınmasındansa, vücudun iç yüzeylerindeki sıcaklık artışı ana kontrol merkezi tarafından algılanır. Özellikle kulak zarındaki sıcaklığın artması, ana kontrol merkezini harekete geçirir. Maymunlar üzerinde yapılan bir araştırmada, beynin iç kısmının ulaştığı sıcaklığın, terlemenin başlatılması için çok önemli olduğunu gösterdi. Vücut sıcaklığının artmakta olduğunu fark eden beynin ısı kumanda merkezi derhal ter bezlerine sinyaller gönderir. Sıcaklık arttıkça uyarılan ter bezi sayısı da artar. Bu sayı en yüksek seviyeye ulaşınca da bu sefer oluşan ter miktarı arttırılır.

Soğuk havada terleme nerede ise sıfırdır fakat çok sıcak havalarda hava akımı olan bir ortamda bir kişi saatte 1.5 litre terlemekte, hava akımı olmayan bir ortamda bir kişi saatte 4 litreye kadar terleyebilmektedir. Maksimal terleme sırasında saatte 4 kilo kaybedilmektedir. Terleme ile su ve bol miktarda sodyum klorür kaybedilmektedir. Ter salgılama hızı çok düşük olduğunda terdeki sodyum ve klor konsantrasyonları düşüktür. Çünkü ter vücut yüzeyine erişinceye kadar bu iyonlar geri emilmektedir. Ter salgılama hızı arttığında geri emilim azaldığı için bu iyonların terdeki miktarları yükselmektedir. Terle az da olsa üre, laktik asit, ve potasyum iyonları da atılmaktadır. Terlemenin yüksek olduğu durumlarda terde üre konsantrasyonu kan plazmasından iki misli, laktik asit ise dört misli ve potasyum 1.2 misli artmaktadır. Terde sodyum içeriği aldosteron hormonu tarafından düzenlenmektedir.

Vücudumuzda terleme 3 farklı durumda olmaktadır.

Çevresel ya da vücut ısısına bağlı terleme: Isıya bağlı terleme derideki ekrin ter bezlerinden tüm vücut yüzeyinde olmakta ve deride damarlar genişlemektedir—vazodilatasyon. Bunlar beyinde hipotalamusta ısı kontrol merkezi tarafından düzenlenmektedir. Bu merkez sadece çevresel ya da vücut ısısına cevap vermez. Ayrıca hormonlar, vücutta yapılan pirojenler, fiziksel aktivite ve strese de cevap vermektedir.

Duygu durumuna (strese) bağlı terleme: Bu tür terleme; stres, korku ve ağrıya bağlı olarak tüm vücutta ortaya çıkmakla birlikte daha çok el, ayak ve koltuk altında olmaktadır. Bu tür terlemenin ısıya bağlı terlemeden farkı rahatlama ve uyku durumunda terlemenin geçmesidir. Bu tür terleme bebeklerde el ve ayaklarda daha sık görülmektedir. El içi ve ayak tabanının sürtünmesi terleme yoğunluğunu arttırmaktadır. Isı ve stres kaynaklı terleme sempatik sistemin kolinerjik fiberleri tarafından aktive edilmektedir. Son yıllarda el içi ve ayak tabanı terlemesinde adrenerjik fiberlerin rol oynadığı anlaşılmıştır. Stres kaynaklı terleme beyinde premotor kortekste limbik sistemin arası olan amygdala tarafından kontrol edilmektedir. Stres kaynaklı terleme ergenlik öncesinde koltuk altında görülmez. Koltuk altında terlemede ekrin dışında apoekrin ter bezlerinin rol oynaması etkendir. Apokrin ter bezleri stres ve fiziksel egzersizde adrenerjk sinir uyarıma cevap vermektedir. Bunlar aslında feromon gibi davranmaktadır.

Tatlara bağlı (gustatory) terleme: Yemek yeme direkt ya da dolaylı yollardan terlemeye neden olmaktadır. Öncelikle vücut metabolizması artmakta, bu da vücut ısısını yükseltmektedir.İkincisi, acı ve sıcak besinler ya da içecekler özellikle yüz ve saçlı deri başta olmak üzere vücutta terlemeye neden olmaktadır. Bunda acılı yiyeceklerde bulunan capsaicinin ağızda bulunan sıcak algılayan reseptörlere bağlanması ile açıklanmaktadır. Frey sendromu, parotis bezi cerrahisi sonrası ameliyat yapılan tarafta tek taraflı yemek yeme sırasında yanakta terlemeyi tanımlamaktadır. Bu cerrahi sırasında parasempatik ter ve çiğneme kası motor fiberlerinin patolojisinden kaynaklanmaktadır.

Vücut ısısı ve terlemenin düzenlenmesi

Deri altı dokuları, özellikle de yağ dokusu, vücudun ısı izolatörüdür. Bunda yağ dokusunun diğer dokulara kıyasla ısıyı 3 misli daha az iletmesi rol oynamaktadır. Kadınlarda yağ dokusunun dağılımı nedeni ile vücudun izolasyon yeteneği erkeklerden daha da iyidir. İzolasyon derecesi şüphesiz bir insandan diğerine değişmekte ve bu farklılık yağ dokusunun miktarına ve dağılımına bağlıdır. Deri altında (özellikle papillar dermis altında) zengin kan damarları yağ dokusu gibi izolatör dokulara girer ve derinin altına yayılırlar. Nitekim hemen derinin kan akımı ile beslenen devamlı bir venöz plekus mevcuttur. Bu yüksek bir kan akımı vücudun iç bölgesindeki ısıyı büyük bir verimlilikle deriye ulaştırır. Aslında deri bir radyatör sistemi olarak çalışmaktadır.   Deriye kanla ısı nakli, venöz pleksüslere kan sağlayan arteriyoller ve arterio-venöz anastomozların vasokonstriksiyon derecesi ile kontrol edilir ve bu vasokonstriksiyon da hemen tamamıyla sempatik sinir sistemi aracılığı ile denetilir. Sempatik sinir sistemi sürekli aktiftir ve deriye giden arteriyollerin sürekli bir vazokonstriksiyonunu sağlamaktadır.

Beyinde arka hipotalamuski sempatik sinir merkezlerinin uyarılması kan damarlarını daha da büzürek deriye kan akımını minimalize eder. Fakat arka hipotalamusun bu merkezleri baskılandığında bu kan damarları genişlemektedir. Vücut ısısının düzenlenmesi son derece önemlidir. Vücut ısısı 40 C üzerinde iken proteinler yıkılmakta hatta hücreler ölmektedir. Sonuçta organ yetmezlikleri gelişmektedir. Bu nedenle vücut ısısının fizyolojik değerlerde tutulması son derece önemlidir. Çevresel ısının artışı ya da vücutta fizyopatolojik ısı artışlarında (egzersiz, stres ve ateş gibi) terleme fonksiyonu ile vücut ısısı düzenlenmeye çalışılmaktadır. Vücut sıcaklığını ayarlayan merkez, beynimizdeki hipotalamustadır. Hipotalamustaki bu merkez bir termostat gibi çalışır. Hipotalamik termostatın ayar noktası 37,1°C'dir. Vücudun iç sıcaklığı koltuk altı sıcaklığından daha yüksektir; beyin sıcaklığı da vücudun iç sıcaklığı kabul edilir. Beyin sıcaklığı 37.1°C derecenin altına düşerse hipotalamustaki ısı üretimini sağlayan ve aynı zamanda ısı kaybını engelleyen mekanizmalar devreye sokulur. Vücut sıcaklığı bu derecenin üstüne çıkarsa, ısı üreten mekanizmaların durdurulup ısı kaybına yol açan mekanizmaların çalıştırılması sağlanır.  

Kadınlarda ovülasyon (yumurtlama) zamanı vücut ısısında artış meydana gelir. İnsanlarda en düşük vücut sıcaklığı sabah 6’da, en yüksek sıcaklık ise akşamüstü görülmektedir. Vücut ısısı hemen tamamıyla sinirsel (geri uyarımlar; feedback) mekanizmalarla düzenlenir ve bütün bunlar da hipotalamusa yerleşmiş bir ısı düzenlenme merkezi tarafından idare edilir. Bununla beraber bu mekanizmaların işleyebilmesi için vücut ısısının ne zaman çok sıcak ne zaman çok soğuk olduğunu saptayacak ısı detektörlerine (reseptörlere) ihtiyaç vardır. Bu reseptörler şunlardır:

• Hipotalamusta ısı reseptörleri: Vücut ısısını denetleyen muhtemelen en önemli ısı reseptörleri hipotalamusun preoptik bölgesinde bulunmaktadır. Bunlar ısıya hassas özel nöronlardır. Isı artınca bu nöronlardan uyaranların çıkması artmakta, ısı azalınca azalmaktadır.
• Beyinde diğer ısı reseptörleri: Hipotalamusun değişik kısımlarında, septumda ve mezensefalonun substantia reticularisinde bazı soğuğa hasas nöronlar bulunmaktadır. Bunlar soğuğa maruz kalındığında uyarılarını arttırırlar fakat bunların sayısı azdır ve vücut ısısının düzenlenmesinde herhangi bir rol oynadıkları şüphelidir.
• Deri ısı reseptörleri: Bunlar soğuk ve sıcağa hassas olmak üzere iki tiptir. Bunlar deride aldıkları soğuk-sıcak uyarımını sinirsel uyarılar ile omuriliğe ve oradan da hipotalamusa iletmektedir.
• Omurilikte ve vücutta ısı reseptörleri: Omurilik, karın ve muhtemelen vücudun diğer iç yapılarında bulunan ısı reseptörleri de ısı düzenlenmesi için merkezi sinir sistemine uyarılar göndermektedir.

Vücudun ısı düzenlenmesi sürecinde soğukta neler olmakta

Soğukta vücudun el, ayak, ve kulak gibi uç alanlarında damarlar daralmakta. Böylece deriye ısı transferi ve dolayısıyla deriden ısı kaybı engellenir. Çok soğukta damarlar iyice büzüldüğü için deriye kan gelmez ve deri morarmaya başlar. Derideki kılların dikleşmesi (piloereksiyon) gerçekleşir.Bu işlem deri çevresinde bir hava tabakası (izolasyon) oluşturur. Bu mekanizma ile de ısı kaybı engellenir. Bu mekanizma kürklü hayvanlar için çok önemlidir.

Hipotalamusta bulunan titreme merkezi kişinin iradesi dışında çalışır. Hipotalamik termostat deney hayvanlarında soğutulduğunda titreme refleks olarak başlar. Titreme ve şuurlu kas hareketlerinin (yerimizde sıçrama veya koşma hareketleri) birlikteliği ile kaslarımızda üretilen ısı vücut  sıcaklığımızı artırır. Vücut sıcaklığı azaldığında sempatik sistem devreye girer, adrenalin ve noradrenalin hormon salgısı artar. Bu hormonlar vücuttaki kimyasal olayları hızlandırarak metabolizma hızını ve dolayısıyla ısı üretimini artırır. Buna kimyasal termogenez (ısı üretimi) denir.

Yeni doğan bebeklerde sırtta, iki kürek kemiğinin ortasında bulunan kahverengi yağ dokusu vücut sıcaklığının korunmasında, yani bebeğin üşümemesinde önemli rol oynar. Normal dokulardaki kimyasal tepkimelerde bütün enerji ısıya dönüşmez. Ancak bebeklerdeki bu kahverengi yağ dokusundaki kimyasal olaylarda açığa çıkan enerjinin ısıya dönüşme oranı daha yüksektir. Bir bebekte bu kahverengi yağ dokusu ne kadar fazla olursa bebek soğuktan o kadar iyi korunur.

Soğukta hem hipotalamustan hipofiz bezine giden hormon uyarıları hem de hipofiz bezinin tiroid bezini uyarıcı hormon (TSH) salgısı artırılır. TSH tiroid bezinden tiroid hormonlarının (T3 ve T4) salgısını artırır. Bu hormonlar vücuttaki kimyasal olayları artırır, yani metabolizmayı hızlandırır.