В ходе акклиматизации населения происходит не только физиологическое приспособление организма, но и общественно организованный процесс создания гигиенических условий жизни, отвечающих индивидуальным и социальным потребностям человека в новых условиях. В этом смысле акклиматизация населения приобретает не только биологическое, но и социально-гигиеническое значение. Приспособление психоэмоциональной сферы, образа жизни и поведения человека к новым природным условиям называют психологической акклиматизации. Отражением неспособности к психологической акклиматизации является состояние, известное под названием ностальгии.
Термином «акклимация» обозначают физиологические сдвиги, происходящие в экспериментальных условиях при воздействии на организм или части тела отдельных климатических факторов.
Освоение территорий Крайнего Севера СССР сопровождается массовым притоком населения из различных областей. К 1959 г. население территорий, относимых к Крайнему Северу и в прилегающих к нему районах, увеличилось во много раз по сравнению с довоенным периодом и достигло 4 млн. чел. В последние годы происходит еще более значительный рост численности населения.
Акклиматизация в приполярных районах обусловлена:
а) суровостью климата (низкими температурами воздуха и сильными ветрами),
б) своеобразием светового режима, наиболее ярко выражающимся в периоде полярного дня и полярной ночи, в) отсутствием местных пищевых ресурсов, особенно растительных, г) отдаленностью от экономически развитых центров страны и неблагоприятными условиями для транспорта и связи. Персонал изолированных и малочисленных полярных станций испытывает, кроме упомянутых, и ряд специфических трудностей, которые обостряют проблему психологической акклиматизации. Далеко не все люди, живущие в холодном климате, фактически подвергаются воздействию холода так часто и длительно, что возникают особые условия для акклиматизации к холоду. Этим объясняется, что во многих случаях физиологические исследования и наблюдения не обнаруживают у людей на Крайнем Севере существенных терморегуляторных сдвигов. Это относится не только к новоселам, но и к коренному населению Севера, которое в процессе многовековой акклиматизации приспособилось к жизни в суровых условиях Севера не столько в результате физиологической адаптации, как вследствие использования всех местных ресурсов и своеобразного образа жизни. У людей, действительно вынужденных часто и длительно подвергаться охлаждению по условиям труда и быта, развиваются в процессе акклиматизации приспособительные сдвиги. Они заключаются в повышении общего уровня теплообразования — повышении основного и рабочего обмена на 15—25%, в усилении васкуляризации кожи, образовании артериоловенулярных анастомозов и в понижении тонуса сосудов в конечностях. В результате увеличивается кровоток через периферические ткани. Благодаря этому температура конечностей и открытых частей тела поддерживается на более высоком уровне, что предохраняет их от холодовых травм. Неизбежно происходящее при этом увеличение теплопотерь компенсируется усилением теплообразования. В ряде случаев наблюдается повышение теплоизолирующих свойств наружных покровов за счет увеличения толщины подкожножирового слоя. Вес тела при этом увеличивается в среднем на 2—5 кг, а в отдельных случаях и больше.
Выполнение одной и той же физической работы в условиях холодного климата требует больших затрат энергии, чем в зонах с умеренным климатом, из-за помех, причиняемых тяжелой и стесняющей движения одеждой, вследствие сильного ветра, нарушения точной координации движений при охлаждении рабочих органов, а также в результате возникающей иногда дрожи. Увеличение теплообразования и энерготрат требует усиленного питания (см. выше).
Перестройка обмена на более высокий уровень теплообразования происходит в течение первых 6—12 мес. работы на Севере и обусловлена изменением нейрогуморальной и гормональной регуляции тканевого обмена. При этом активируется деятельность надпочечников, повышается уровень кортикостероидов, тироксина и адреналина в крови. Усиливается окисление жирных кислот за счет некоторой «экономии» в расходовании гликогена. Указанные сдвиги в обмене повышают потребность организма в аскорбиновой и фолиевой кислотах, в тиамине и рибофлавине. Изменения в регуляции клеточного обмена приводят к такому биохимическому феномену, как разобщение дыхания и окислительного фосфорилирования в клетке. При этом большая, чем в норме, часть энергии, освобождающейся в процессе окисления глюкозы и жирных кислот, немедленно рассеивается в виде тепла, повышая температуру ткани, а значительно меньшая используется для восстановления макроэргических соединений (типа аденозинтрифосфата), служащих основным энергетическим источником обеспечения специфических функций клетки — сокращения, секреции, нервного возбуждения и т. п.
По мере завершения этих перестроек регуляторных и трофических процессов изменяется чувствительность и выносливость организма к охлаждению. Работоспособность в условиях холода повышается; потребность в теплой одежде уменьшается, смещается зона теплового комфорта; появляется способность отдыхать и спать при низкой температуре, не просыпаясь и не дрожа от холода при сохранении температуры кожи на более высоком уровне. Происходит также повышение порогов болевого ощущения (при охлаждении конечностей).
Важную роль в процессе акклиматизации к холоду играет выработка условного торможения сосудисто-трофических реакций во внутренних органах при охлаждении покровов. Рефлекторная связь внутренних органов с кожной поверхностью является одним из важных механизмов расстройства функции внутренних органов при охлаждении. Выработка условного торможения сосудистых реакций в процессе акклиматизации приводит к закаливанию организма.
У людей на Крайнем Севере отмечены и другие сдвиги. В крови наблюдается снижение числа лейкоцитов и понижение их фагоцитарной активности, понижение количества гемоглобина и числа эритроцитов (у детей). Происходят сдвиги и в регуляции кровообращения — уменьшение скорости кровотока и тенденция к понижению кровяного давления, особенно диастолического. При сильном холоде и ветре у некоторых лиц возникает функциональное нарушение дыхательного акта, приводящее к ощущению затруднения дыхания (так называемая полярная одышка, иногда неправильно объясняемая якобы пониженным напряжением кислорода в воздухе).
В ряде исследований обнаружено понижение уровня аскорбиновой кислоты в крови у взрослых и детей и в молоке у кормящих матерей, уменьшение выделения ее с мочой и увеличение дефицита насыщения, что является признаками С-витаминной недостаточности. При этом иногда отмечается увеличенная хрупкость капилляров. Нередко обнаруживавшиеся у детей клинические и биохимические признаки нарушения фосфорно-кальциевого обмена и понижение способности отвечать иммунными реакциями на антигенные раздражения (прививки) являются примерами последствий ультрафиолетовой недостаточности.
В период полярного дня и полярной ночи отмечены нарушения нормальной ритмики физиологических функций. В период полярного дня — повышение тонуса высших отделов ЦНС, часто с явлениями перевозбуждения, бессонницей или значительным сокращением длительности сна, а в период полярной ночи — понижение тонуса, подчас с явлениями психического угнетения, повышенной раздражительностью, нарушениями сна и другими явлениями невротического характера. Эти изменения чаще наблюдаются высоких широт с большой продолжительностью полярного дня и ночи и более выражены в первые годы жизни на Севере; в последующие годы они обычно ослабевают.
Перечисленные выше сдвиги влияют на самочувствие и работоспособность человека. Они находят некоторое отражение в структуре заболеваемости населения и динамике некоторых демографических показателей. Одни из них характеризуют степень снижения функционального состояния человека, другие указывают на развитие физиологических форм приспособления, повышающих работоспособность и выносливость человека.