Udar cieplny jest zagrażającą życiu chorobą charakteryzującą się podwyższoną temperaturą rdzenia ciała (>40 stopni C) i dysfunkcją ośrodkowego układu nerwowego, co prowadzi do delirium, drgawek lub śpiączki. Pomimo zastosowania odpowiedniej hipotermii lub innych metod leczenia, udar cieplny często kończy się śmiercią. Na podstawie naszej wiedzy na temat patofizjologii udaru cieplnego wysunęliśmy hipotezę, że udar cieplny jest formą hipertermii związaną z ostrymi zmianami fizjologicznymi, cytotoksycznością ciepła, ogólnoustrojową odpowiedzią zapalną, uszkodzeniem oksydacyjnym i osłabioną odpowiedzią szoku cieplnego prowadzącą do zespołu dysfunkcji wielonarządowej. W świetle powyższej sytuacji, czynniki fizjologiczne leżące u podstaw udaru cieplnego i odpowiadające im możliwe strategie terapeutyczne mające na celu zapobieżenie powikłaniom tego zaburzenia zostaną podsumowane w tym przeglądzie, aby zapewnić pewne wytyczne terapeutyczne dotyczące udaru cieplnego. Udar cieplny jest bardzo skomplikowanym procesem. Ostre zmiany fizjologiczne, takie jak niedociśnienie tętnicze, nadciśnienie wewnątrzczaszkowe, hipoperfuzja mózgowa, niedokrwienie mózgu i zwiększone tempo metabolizmu wewnątrzkomórkowego, wystąpiły podczas ekspozycji na wysoką temperaturę otoczenia. Hiperpyreksja wywołała cytotoksyczność, powodując degradację i agregację rozległych białek wewnątrzkomórkowych, wpływając na zmianę stabilności i płynności błon, uszkadzając transmembranowy transport białek i funkcję receptorów powierzchniowych oraz wywołując różne zmiany cytoszkieletu. Udar cieplny pod wieloma względami przypomina sepsę, a w jego patogenezie może brać udział endotoksemia i cytokiny. Stężenie interleukiny-6 było dodatnio skorelowane z ciężkością udaru cieplnego. W genezie i rozwoju udaru cieplnego w tkankach mózgu może dochodzić do nadmiernego gromadzenia się wolnych rodników cytotoksycznych i uszkodzeń oksydacyjnych. Wstrząs krążeniowy i niedokrwienie mózgu będące skutkiem udaru cieplnego ściśle korelują z obecnością wolnych rodników (zwłaszcza wolnych rodników nadtlenkowych i ponadtlenkowych), peroksydacją lipidów i niską aktywnością antyoksydaz w mózgu. Białka szoku cieplnego (Hsps) odgrywały krytyczną rolę w procesie uzyskiwania termotolerancji, chroniąc tym samym przed indukowanym przez stres uszkodzeniem komórek. Czynniki gospodarza lub czynniki fizjologicznie ograniczające, na przykład starzenie się, istniejące choroby, odwodnienie, głęboka bezsenność, brak aklimatyzacji do ciepła, nieodpowiednia sprawność fizyczna i pewne polimorfizmy genetyczne były związane z niskim poziomem ekspresji Hsps i mogły sprzyjać progresji od stresu cieplnego do udaru cieplnego. Niektóre środki, takie jak chaperoniny molekularne, środki przeciwzapalne, środki przeciwutleniające i modulatory Hsps byłyby dobre dla pacjentów z udarem cieplnym.