Современный этап развития медицины окружающей среды как перспективного направления профилактической медицины во многом ориентирован на разработку и применение здоровьесберегающих, в том числе высокотехнологичных, моделей охраны здоровья населения, что применительно к Арктической зоне Российской Федерации предусматривает изучение и анализ базовых механизмов неблагоприятного влияния климатогеографических факторов на метаболизм, физиологические и адаптационные процессы, определяющие резервные возможности человека. Оценка функциональных резервов человека в условиях Арктики предусматривает исследование особенностей протекания обменных процессов и их регуляции, поскольку только их полноценная перестройка может обеспечить расширение адаптационных возможностей человека и поддержать его функциональное состояние в целях сохранения гомеостаза. В то же время в основе развития подавляющего большинства хронических неинфекционных заболеваний, выступающих ведущей причиной смертности, инвалидизации населения и больших трудовых потерь, лежат типические патологические процессы, представляющие собой комплекс взаимосвязанных изменений повреждения и одновременно развивающихся механизмов защиты, компенсации, репарации и адаптации.
Длительное пребывание человека в условиях Арктики сопровождается развитием характерного симптомокомплекса, именуемого полярной одышкой, циркумполярным гипоксическим синдромом, экзогенной гипоксией Севера [1, 2]. Авторами рассматривались различные механизмы патогенеза кислородного голодания. В частности, высказывалась точка зрения в отношении бронхоспазма под влиянием холодного воздуха [3], пониженного парциального давления кислорода во время геомагнитных бурь [4], а также погодной гипероксии [5]. Согласно исследованиям В.И. Хаснулина, северная тканевая гипоксия как патогенетическое звено синдрома полярного напряжения носит метаболически опосредованный характер и наступает в результате нарушения активности ферментов тканевого дыхания [6, 7].
Более детально и точно механизм развития гипоксических состояний в условиях высоких широт был описан в работах Б.Т. Величковского [1, 8]. В своих работах автор отмечает, что у практически здоровых лиц, пребывающих в АЗРФ, выявлен низкий коэффициент использования кислорода, связанный с «выпариванием» альвеолярной жидкости и отражающий количество кислорода, потребляемого организмом из каждого литра вдыхаемого воздуха. Действительно, среднегодовое абсолютное содержание влаги в атмосферном воздухе приполярных областей ниже, чем в воздухе пустынь, поскольку при сильном морозе влага вымерзает. В районах с холодным климатом низкая абсолютная влажность характерна не только для открытого пространства, но и для жилых, служебных и производственных помещений. Являясь постоянным фактором среды обитания, сухость воздуха может вызывать потерю влаги с выдыхаемым воздухом до 1500 мл за сутки. В этих условиях основная причина развития гипоксемии заключается в нарушении диффузии газов (О2 и СО2) через альвеолярно-капиллярную мембрану легких.