冰点以下的低温作用于人体的全身或局部,可引起冻伤个机体的中心温度过低称为冻僵。冻僵是全身性的冷损伤代谢和机能降低或抑制,常最终导致冻亡而难于复苏。冻结性损伤指机体短时间暴露于极低气温,或较长时间暴露于0℃以下低温,组织发生冻结性病理改变(冰晶形成),造成细胞膜受损,通透性增加,细胞脱水、蛋白变性,进而代谢障碍,组织坏死。非冻结性损伤指机体长时间暴露于0~10℃低温潮湿环境中造成的冻伤,组织不发生冻结性病理变化,血管通透性增加,血液有形成分聚集、微血栓形成引起循环障碍,组织坏死。全身抵抗力低下如饥饿、营养不良、疲劳、休克及创伤,更容易导致冻伤。
在人类,当心脏温度低于22~28℃,心脏即可停止跳动于舒张期或出现室颤,此温度为低温致死限。健康人在低温环境下,通过皮肤血管收缩、寒战引起儿茶酚胺释放,使耗氧一时性增加以保证体温正常,此时心律加快、血压增高,但对于心脏病人,种机制即可使中心体温下降前就发生心搏骤停。长期暴露于寒冷中,防卫机制最终受到限制。当中心体温下降达到30~35℃时,寒战及血管收缩等再不能阻止体温进一步下降,病人进入抑制期,血压下降、寒战停止、肌肉关节发硬。进一步下降(30℃以下),则陷入麻痹,意识模糊、肌张力下降,脉缓而弱,可出现心律失常。随着体温下降,大脑与全身耗氧量、心输出量、血心律、每分输出量、微循环、脑血流及脑电活动均下降。低体温对心脏损害最大,但因脑代谢率下降而保护了大脑。