Det är välkänt att uthålligheten och prestationen kan försämras i varma jämfört med tempererade klimat. Under arbete i varma omgivningar stiger pulsen och kroppstemperaturen till högre nivåer än under arbete i kallare omgivningar. Det är troligt att uppnåendet av en speciell hög kritisk kroppstemperaturnivå (~40ºC) är den främsta orsaken till en begränsad uthållighet och prestation i ett varmt klimat för vältränade individer. Hur högt detta gränsvärde är och hur snabbt kroppens temperatur stiger upp till det beror bland annat på individens initiala kroppstemperatur, kroppsstorlek, hur vältränad individen är och löphastighet.

Kroppstemperaturen kan hållas nere om det är balans mellan kroppens värmeproduktion och värmeförlust. Ett varmt klimat innebär stora problem för löpare med avseende på värmebalans och speciellt i kombination med hög luftfuktighet. Kroppen har där mycket svårt att kompensera värmeproduktionen med tillräckliga värmeförluster genom svettning, då avdunstningen begränsas av omgivningens höga luftfuktighet.

En av de avgörande faktorerna för prestationsförmågan och därmed för resultatet vid tävling i ett varmt klimat är förmågan att klara av värmen. Individuella faktorer spelar en stor roll men för varje individ kan prestationsförmågan höjas genom att kroppen vid upprepade tillfälle utsätts för värmebelastning och en hög inre temperatur. Därvid sker fysiologiska anpassningar som leder till att värme tåls bättre och bättre. Denna process kallas värmeacklimatisering.

Att kroppen är i god vätskebalans är extra viktigt i ett varmt och fuktigt klimat då man generellt svettas mycket mer och då prestationen bevisligen sjunker vid redan små förluster i kg kroppsvikt på grund av vätskebrist. Genom bra grundträning, värmeacklimatisering och kontinuerlig vätskepåfyllnad kan man anpassa kroppen och prestera bättre i ett varmare klimat.

Den klassiska beskrivningen av hur hjärt- och kärlsystemet reagerar på värmestress inkluderar en ökad hjärtfrekvens och tilltagande omfördelning av blodvolymen till en kraftigare cirkulation av blod i huden. Hjärtfrekvensen ökar bland annat för att blodcirkulationen i huden ska kunna öka samt för att upprätthålla syreförsörjning till de arbetande musklerna. Ökad blodströmning till huden ska vid pålagd värmestress som kompensation öka kroppens värmeförluster genom avdunstning och konvektiv transport. Att mer blod strömmar till huden resulterar bland annat i minskat venöst återflöde, lägre slagvolym och sänkt blodtryck.
Om kroppstemperaturen stiger tillräckligt högt så kan den ökande cirkulationen i huden leda till att övriga vävnader inte får tillräckligt med blod med medvetslöshet som följd. Studier har dock visat att överhettning och uppnåendet av en hög kritisk kroppstemperaturnivå (~40ºC) är en troligare orsak till utmattning hos vältränade individer i hög värme och luftfuktighet än förändrad cirkulation och ämnesomsättning.
Dessa och andra faktorer, så som omgivning, vätskebrist, träningsstatus, värmeacklimatisering, liksom längd och intensitet på aktiviteten, kan dock påverka och förändra toleransen för överhettning (Gonzalez-Alonso et al, 1999).
Tiden till utmattning i varma klimat för vältränade individer är därmed indirekt relaterat till den initiala kroppstemperaturen och direkt relaterad till hur snabbt värme lagras i kroppen.

Det är inte helt klart varför överhettning orsakar utmattning, men den negativa påverkan av överhettning på muskelaktivitet och ämnesomsättning är bland annat välkänd.

Värmeproduktion och värmeförluster
Värme i kroppen produceras av både inre källor (muskelaktivitet och ämnesomsättning) och yttre källor (transport till kroppen när temperaturen överstiger kroppstemperaturen, vilket sker vid ~25ºC). Under träning kan endast 25 % av den energi som frigörs vid ämnesomsättning användas för rörelse. Resterande 75 % omvandlas till värme som inte kroppen kan utnyttja och därför måste göra sig av med.

Hur fort värme produceras i kroppen bestäms främst av individens energiförbrukning (grad av ämnesomsättning), som beror av individens ansträngningsintensitet och kg kroppsvikt (Noakes, *). När tempot ökar så värmeproduktionen. Värmeproduktionen är alltså som störst hos dem som springer snabbast och har den högsta intensiteten. Under en tävling kan värmeproduktionen vara 15-20 gånger högre än vid vila. Ju större kroppsvikten är desto större är också värmeproduktionen för ett givet tempo. En tyngre löpare genererar alltså mer värme, som inte kan ackumuleras, än en lättare vid samma hastighet.

Kroppen förlorar värme genom värmeledning, konvektion, strålning och avdunstning (Noakes, *). Den värme som förloras genom konvektion och strålning beror på skillnader mellan kroppens yttemperatur och rådande lufttemperatur respektive strålningstemperatur. Värmeförluster via avdunstning beror på skillnader i ångtryck mellan huden och omgivningen. Vid vila, när den omgivande temperaturen är lägre än hudens temperatur, upprättas en värmebalans genom att värme inne i kroppen transporteras till huden och genom konvektion och värmestrålning till omgivningen. När en individ börjar röra på sig och producerar mer värme så kompenserar kroppen det med ökad svettning som innebär en värmeförlust då avdunstning sker.
I miljöer där den omgivande temperaturen är lika med eller överstiger hudens temperatur (~35ºC) är förlusterna via konvektion och strålning nära noll och svettning är den övervägande mekanismen för värmeförlust. Idrottare som tränar under sådana förhållanden förlitar sig därför nästan enbart på värmeförluster genom avdunstning, det vill säga svett för att reglera kroppsvärmen. Under varma förhållanden kan svettmängden som förloras under intensiv träning överstiga 3 l/h (Nielsen, 1996). På grund av detta rekommenderas idrottare att dricka kontinuerligt för att försäkra att vätska fortsatt är tillgängligt för både avdunstning och cirkulärt flöde ut till vävnaderna. Studier visar till och med att den fysiologiska påfrestningen under mycket hög värmestress i ett fuktigt klimat bestäms mer eller minst lika mycket av vätskeintag under träning/tävling liksom vätskebalans innan start som av acklimatiseringsstatus (Cheung et al, 1998).

Icke kompenserbar värmestress i varmt och fuktigt klimat
En avgörande faktor för prestationen vid tävling eller träning, förutom i vilken hastighet den enskilde idrottaren producerar värme, är omgivningens kapacitet att absorbera den. Hur effektivt kroppen kan avkylas genom svettning påverkas av miljöns luftfuktighet. En fuktig miljö, där det är en hög grad av vattenånga i luften, begränsar avdunstning av svett och därmed dess kylande effekt. Även om all svett som producerades kunde avdunsta skulle det dock enligt nuvarande data fortfarande inte vara tillräckligt för att kompensera för den egentliga avdunstning som krävs för avkylning under varma fuktiga förhållanden (Marino et al, 2000). Omgivningsförhållandena kan påverka idrottare till den grad att de trots ordentlig träning, acklimatisering och vätskestatus inte kan upprätthålla en värmebalans i kroppen. Då kroppen inte kan förlora värme i samma takt som den produceras uppstår en så kallad icke kompenserbar värmestress. Så länge aktiviteten fortgår leder det till en irreversibel kroppstemperaturökning. Därför är kombinationen av hög omgivande temperatur och hög luftfuktighet speciellt krävande. Sådana icke kompenserbara förhållanden uppstår när lufttemperaturen överstiger 35ºC och när den relativa fuktigheten är högre än 60 % (Nielsen, 1996). Om det är möjligt så avråds det ifrån att träna och tävla under sådana förhållanden.

Även vindförhållanden kan i viss grad påverka miljöns värmeabsorberande kapacitet. Luft som cirkulerar kring kroppen kan ha en avkylande effekt genom konvektiva värmeförluster, det vill säga värmetransport, från kroppen till luften så länge det inte är vindstilla.
Individuella faktorer som påverkar värmetoleransen
Hur bra en individ klarar värme är mycket individuellt. Mellan individer som i ett tempererat klimat presterar liknande resultat kan skillnaden i prestationsförmåga vara så mycket som uppåt 20-30 % i ett varmt och fuktigt klimat.
Det finns flera individuella faktorer som påverkar tiden till utmattning, det vill säga hur länge en individ kan fortsätta i ett givet tempo, under träning/tävling i varmt klimat. Till exempel har faktorer som hög aerob kapacitet, värmeacklimatisering och proliferationsfasen i menstruationscykeln (från menstruation till ägglossning) alla visat sig sänka den initiala kroppstemperaturen och därmed förlänga tiden till utmattning. Å andra sidan är faktorer som höjer kroppstemperaturen så som vätskebrist och sekretionsfasen (ägglossningen) i menstruationscykeln associerade med kortare tid till utmattning. Även kroppsstorleken kan som tidigare nämnts påverka tiden till utmattning. Det har även visats att den kroppstemperatur som tolereras vid träning/tävling påverkas av individens aeroba kapacitet och kroppsstorlek samt eventuellt andel kroppsfett. Nedan beskrivs påverkan av aerob kapacitet, kroppsstorlek och andel kroppsfett närmare.

Påverkan av aerob kapacitet
Oberoende av acklimatiserings- och vätskestatus så når vältränade individer med hög aerob kapacitet utmattning senare än mindre vältränade med lägre aerob kapacitet.