A környezeti hőmérséklet csökkenésének az emberi szervezetre történő hatásaival viszonylag gyakran találkozunk a mindennapi gyakorlatban. Leginkább hajléktalanoknál, a hidegben ittasan elalvóknál, kimerültség esetén, szívbetegeknél, legyengülteknél szabadban, vagy fűtetlen lakásban fordulhat elő.
Régebben inkább háborús sérülésnek számított főleg a „lövészárok láb”- nak nevezett elváltozás, mely tartós nedves hidegben, vízben állva, akár fagypont fölött is kialakulhatott. Az alacsony hőnérséklet, mint betegségokozó tényező, a szélsőségesen hideg évszakban fordul elő.
Tudományos kutatások inkább a mesterségesen létrehozott lehűtést, hipotermiát tanulmányozták, az orvostudományban és a gyógyászatban történő felhasználásáért. A természetes hipotermia egyes emlősöknél fordul elő a hideg időszak bekövetkeztével, amikor téli álmot alszanak, valójában hibernálnak. Az orvosilag létrehozott mesterséges lehűtést kezelési céllal alkalmazzák az érzéstelenítésben, műtéti előkészítésben és különleges szervátültetési beavatkozásokban.
Ilyen esetben csökken a szövetek oxigénigénye és az anyagcseréje, lelassul a szívműködés, visszaesik a vérnyomás. A mesterséges lehűtés megvédi az agyat az oxigénhiány okozta károsodásoktól egy hosszan tartó orvosi beavatkozás esetén. Nagyfokú fáradtság, álmosság jelenik meg ugyanúgy, mint a fagyás okozta lehűlésnél, ami megelőzi a fagyhalált.
A fokozatosan történő visszamelegítés után a szervek működése lassan helyreáll. A kóros, vagy baleset következtében történő lehűlés alkalmával ugyanezek a folyamatok ellenőrizetlenül játszódnak le és a következményei rendkívül súlyosak, halálhoz vezethetnek.
A lehűlés ellen az elején megpróbál védekezni a szervezet, hogy megőrizze a test hőmérsékletét, fokozott hőtermeléssel és a meglevő hőmérséklet megtartásával főként a zsírszövet által. Az erős remegés a mechanikai hőtermelést szolgálja az anyagcsere által biztosított hőtermelés mellett. A távolabb lévő testrészekben a vérerek összeszűkülnek, ami csökkenti a hőleadást. Ezáltal a szövetek károsodhatnak még a fagypont fölötti hőmérsékleten is.
Amikor a testhőmérséklet 35 Celsius fok alá süllyed, már a lehűlés kezdetéről van szó. A lehűlés által okozott károsodás a hidegbehatás tartamától-, és a hatást okozó hőmérséklettől függ.
A hideg szervezetre való hatását fokozza a párás levegő, nedves öltözék, szorító ruházat és vérkeringési zavarok. A központi hőmérséklet további esése levertséget, a tudatállapot romlását, ingerlékenységet, hallucinációkat okoz. A lélegzés és a szívműködés nagyon lecsökken, ritmuszavarok jönnek létre és beáll a szívstop. Mégis, a beteget nem lehet halottá nyilvánítani, ameddig nincs felmelegítve.
Ha megáll a remegés, a zavartság erősödik, annak a jele, hogy egy életveszélyes sürgősségi állapotról van szó. A fagyás esetében a keletkező szövetsérüléseket a sejtekben levő víz megfagyása okozza, ami szétroncsolja azokat, így szinte azonnal elhalnak. Az esetek túlnyomó többségében azonban nemcsak ez történik, hanem összeszűkülnek a kis erek és a hajszálerek trombótikus elzáródása következik be. A hajszálerek keringésének megszűnésével szövetelhalások jönnek létre.
Az első fokú fagyásnál a bőr szederjes- vöröses színű. Pár óra múlva a fagyott végtag megduzzad, ödémássá válik és égő érzés jelenik meg. Egy hét után az enyhén fagyott rész hámlani kezd, ami még egy további hétig is eltarthat.
A másodfokú fagyásnál szintén vöröses színű lesz a végtag, megduzzad és hólyagok képződnek. A duzzanat egy héten belül felszívódik, a hólyagok beszáradnak és fekete pörk jelenik meg. A bőrérzés elveszhet, zsibbadásérzés vagy lüktető fájdalom marad utána.
A harmadfokú fagyásnál a bőr teljes vastagságában sérül, hólyag képződik és duzzanat, majd vastag fekete pörk, mely ha leválik, fekély marad utána.
A negyedfokú fagyásnál a csont is sérül, minden szövet, az izom is véglegesen károsodik, a végtagrész fekete, mumifikált, a fagyott testrész teljesen elhalt.
A fagyási sérülés esetén meg kell oldani a szoros ruházatot. A sérültek által a fagyott testrész melegítés céljából való dörzsölése inkább káros. A beteget kórházba kell szállítani, ahol a fagyott testrészt fokozatosan felmelegítik 32-40 fokos vízben. Ugyanakkor az egész test fokozatos felmelegítéséről is gondoskodni kell, akár perfúzióval is. Fontos a fájdalomcsillapítás, a tetanusz megelőzés, értágítók, szükség esetén antibiotikum kezelés. Az elhalt és életképes szövetrészek elhatárolódása egy-két hét után lesz nyilvánvaló. A pörköket el kell távolítani és a felülfertőzéseket sebészeti osztályokon ajánlott kezelni.