Расстройство сна при сменной работе ( SWSD ) — это расстройство циркадного ритма сна, характеризующееся бессонницей , чрезмерной сонливостью или обоими этими явлениями, которое поражает людей, чьи рабочие часы совпадают с типичным периодом сна. Бессонница может быть связана с трудностями засыпания или пробуждения до того, как человек выспится. [1] Около 20% работающего населения работают посменно. SWSD обычно не диагностируется, и, по оценкам, у 10–40% работающих посменно есть SWSD. [2] [3] Чрезмерная сонливость появляется, когда человек должен быть продуктивным, бодрым и внимательным. [1] Оба симптома преобладают при SWSD. [4] Существует множество графиков сменной работы , и они могут быть постоянными, прерывистыми или ротационными; следовательно, проявления SWSD весьма разнообразны. У большинства людей с графиком, отличным от обычного (с 8 утра до 6 вечера), могут быть эти симптомы, но разница в том, что SWSD является постоянным, долгосрочным и начинает мешать жизни человека. [1]
Было проведено много исследований, предполагающих риски для здоровья, связанные со сменной работой. Многие исследования связывают нарушения сна со снижением минеральной плотности костной ткани (МПКТ) и риском переломов. Исследователи обнаружили, что те, кто долгое время работает в ночных позициях, например, медсестры, подвергаются высокому риску переломов запястья и бедра (RR=1,37). [5] Низкая фертильность и проблемы во время беременности увеличиваются у сменных работников. [6] Было показано, что ожирение, диабет , резистентность к инсулину , повышенный уровень жира в организме [7] и дислипидемия намного выше у тех, кто работает в ночную смену. [8] SWSD может увеличивать риск психических расстройств. [1] В частности, у сменных работников увеличивается депрессия , тревожность и расстройство, связанное с употреблением алкоголя . [6] Поскольку циркадная система регулирует скорость химических веществ в организме, при ее нарушении возможны несколько последствий. [1] Было показано, что острая потеря сна повышает уровень t-тау в плазме крови, что может объяснить нейрокогнитивные эффекты потери сна. [9]
Недостаток сна и снижение качества сна — еще один эффект сменной работы. Для пропаганды здорового образа жизни Американская академия медицины сна рекомендовала взрослым спать 7 или более часов в день. [10] Ежегодно в США из-за врачебных ошибок умирает около 100 000 человек . [10] Недостаток сна и нарушения сна являются факторами, которые вносят значительный вклад в эти ошибки. [10] В той же статье авторы утверждают, что у медсестер медицинских центров высокая распространенность сонливости и симптомов нарушений сна, связанных с циркадной системой. [10] В исследовании, проведенном с участием около 1100 медсестер, почти половина из них (49%) сообщили, что спят менее 7 часов в день, что является значительным увеличением по сравнению с общенациональными показателями, в которых 28% людей утверждали, что спят менее 7 часов в ночь. [11] Недостаток сна может повлиять на когнитивные способности. [1] Например, может стать трудно оставаться сосредоточенным и концентрироваться, а также может замедлиться время реакции. [12] [1] SWSD может помешать быстрому принятию решений, безопасному вождению или перелету. [1] Недостаток сна, наблюдаемый у сменных рабочих, значительно ухудшает когнитивные способности, бодрствование в течение 24 часов подряд приводит к когнитивным способностям, которые эквивалентны содержанию алкоголя в крови 0,10, что превышает допустимый предел в большинстве штатов. [6] Все эти факторы могут влиять на эффективность работы и приводить к несчастным случаям. Майкл Ли и др. продемонстрировали, что у работающих в ночные смены значительно выше риск опасных событий вождения по сравнению с теми, кто работает в типичные дневные смены. [13] Было обнаружено, что несчастные случаи на рабочем месте на 60% выше у сменных рабочих. [6] Они могут влиять на социальную жизнь человека и вызывать отсутствие благополучия и счастья. [1] Плохое качество сна также связано со снижением качества жизни, на основе оценки SF-36 . [14]
Хотя SWD поражает многих сменных работников, его проявления до сих пор неясны среди общей популяции сменных работников. [15] Полевое исследование, изучающее природу SWD в экспериментальной (с SWD) и контрольной (без SWD) группе финских сменных работников, выявило снижение общего времени сна (TST) и увеличение дефицита сна перед утренними сменами. [15] Кроме того, группа SWD также продемонстрировала снижение объективной эффективности сна, снижение компенсации сна в свободные дни, увеличение латентности сна и, наконец, более низкое качество сна было зафиксировано в группе SWD по сравнению с группой без SWD. [15] Более того, сменные работники с SWD набрали значительно более высокие баллы по Каролинской шкале сонливости (KSS) при оценке в начале и конце утренних смен и в конце ночных смен, при этом у них было больше провалов внимания в начале ночных смен. [15]
Многие исследования продемонстрировали доказательства того, как частичная и полная депривация сна влияет на производительность труда, прогулы , смертельные несчастные случаи на рабочем месте и многое другое. [16] [17] В исследовании Аккерстедта и соавторов те, у кого были трудности со сном в течение последних двух недель, были подвержены большему риску смертельного несчастного случая на рабочем месте (RR = 1,89, 95% ДИ 1,22–2,94). [18] Другие расстройства сна, такие как ОАС , которые являются факторами риска для SWSD, также были связаны с низкой производительностью, прогулами и несчастными случаями. [19] На когнитивном уровне было показано, что депривация сна вызывает снижение внимательности, увеличение микросна , задержку психомоторной реакции, ухудшение производительности, пренебрежение деятельностью, снижение рабочей памяти и многое другое. [17]
Частичное и полное лишение сна было связано с увеличением провоспалительных маркеров, [20] таких как ИЛ-6 , [21] и уменьшением противовоспалительных маркеров, таких как ИЛ-10 , который играет роль в подавлении опухолей. [22] Хроническая сменная работа была связана со снижением иммунной функции у медсестер. В исследовании Наиги и др. в течение смены у медсестер наблюдалось снижение уровня естественных клеток-киллеров, врожденного иммунного ответа , который играет роль в инфекционных заболеваниях и подавлении опухолей. [23] Другие исследователи обнаружили, что меньше сна ночью увеличивает риск развития простуды . [24] Подтверждающее исследование Мохера и др. показало, что сменные работники были более склонны к развитию инфекционных заболеваний после воздействия по сравнению с дневными работниками. [25] Плохо функционирующая иммунная система может сделать работников уязвимыми для развития профессиональных заболеваний. Недостаток сна также связан с увеличением ФНО , маркера системного иммунного функционирования. [26]
Снижение качества и продолжительности сна также связано с другими хроническими заболеваниями, такими как сердечно-сосудистые заболевания. Многие исследования показали, что длительная бессонница и нарушения сна, такие как ОАС , повышают системные уровни СРБ , маркера сердечно-сосудистых заболеваний. [20] Многие исследования показали, что недостаток сна приводит к повышению артериального давления из-за длительной стимуляции нервной системы. [26] Увеличение воспалительных маркеров, таких как ИЛ-6 , повышает выработку СРБ . [26]
SWSD может повлиять на многие профессии, но пожарные подвергаются большему риску из-за их продолжительной (24-часовой) смены и частых прерываний сна из-за чрезвычайных ситуаций. Многие пожарные страдают расстройствами сна из-за их продолжительной смены и частого прерывания сна. В исследовании пожарных, проведенном Баргером и соавторами, более трети участников исследования дали положительный результат на расстройство сна , но большинство из них не получили предыдущего медицинского диагноза на какие-либо расстройства сна. [27] Люди с расстройствами сна также подвергались более высокому риску попасть в автомобильную аварию (OR=2,0 95% CI 1,29–3,12, p=0,0021), оказаться в состоянии, близком к аварии (OR=2,49 95% CI 2,13–2,91, p < 0,0001) и заснуть во время вождения (OR=2,41 95% CI 2,06–2,82, p < 0,0001). [27]
Бессонница и сонливость во время бодрствования связаны с несоответствием между временем нестандартного графика бодрствования-сна и эндогенной циркадной склонностью ко сну и бодрствованию. В дополнение к циркадному несоответствию, попытка заснуть в необычное время может быть прервана шумом, социальными обязательствами и другими факторами. Существует неизбежная степень лишения сна, связанная с внезапными изменениями в графике сна. [28]
Распространенность SWSD неясна, поскольку она нечасто официально диагностируется, а ее определения различаются в научной литературе. [29] Однако, по оценкам, SWSD поражает 2–10% населения в целом [30] [31] [4] и около 27% ночных и сменных работников. [3] Использование критериев третьего издания Международной классификации расстройств сна (ICSD-3) снизило оценки распространенности SWSD по сравнению со старыми критериями ICSD-2 после 2014 года. [32] [3]
Существуют различные факторы риска, включая возраст. Хотя SWSD может появиться в любом возрасте, самая высокая распространенность наблюдается в возрасте 50 лет и старше, и даже больше в случаях нерегулярного графика. [4] Пол также является фактором. [33] Возможно, женщины, работающие в ночную смену, спят меньше, чем их коллеги-мужчины. [33] Возможным объяснением являются социальные обязательства, которые могут повысить их уязвимость к SWSD. Женщины, работающие в ночную смену, также кажутся более сонными на работе. [33]
Некоторые люди больше других страдают от сменной работы и бессонницы, а некоторые будут испытывать затруднения при выполнении некоторых задач, в то время как другие всегда будут хорошо справляться с одними и теми же задачами. [34] У некоторых людей есть утренние предпочтения, а у других нет. [34] Генетическая предрасположенность является важным предиктором того, какие люди уязвимы к SWSD. [34]
Расстройство сна при сменной работе затрагивает многих людей, особенно тех, кто работает в медицинской сфере. Исследования, проведенные The Journal Of Sleep Research [35], изучают разницу в когнитивных функциях с использованием лишенных сна и хорошо отдохнувших медсестер, используя навыки автобиографической памяти . Участники прошли тест на автобиографическую память, а также опросники на тревожность и депрессию. Исследователи обнаружили, что группа лиц, лишенных сна, набрала значительно больше баллов по шкале депрессии и вспомнила больше негативных, чем позитивных воспоминаний. Группа лиц, лишенных сна, также набрала значительно меньше баллов, чем хорошо отдохнувшая группа, по автобиографической памяти и конкретным воспоминаниям. Это исследование похоже на исследование, проведенное Национальным центром биотехнологической информации [36], который обнаружил, что их гипотеза о лишении сна и его когнитивном влиянии на медсестер была полностью подтверждена у 69% сменных работников. Нарушение когнитивных показателей, таких как общий интеллект, время реакции и память, было статистически значимым среди штатных медсестер из-за плохого качества сна и снижения бдительности во время бодрствования.
Расстройство сна при сменной работе влияет на уход за пациентами во всех аспектах медицинской сферы. Исследование, опубликованное в European Review for Medical and Pharmacological Sciences [37], проанализировало корреляцию между клиническим управлением рисками и возникновением ошибок в приеме лекарств, а также влияние сменной работы на медсестер стационаров. Исследователи рассмотрели 19 из 217 научных статей и сосредоточились на влиянии рабочей нагрузки, смен и лишения сна на вероятность совершения ошибок в приеме лекарств. Они обнаружили, что основными причинами ошибок в приеме лекарств являются стресс, усталость, повышенная рабочая нагрузка, ночные смены, соотношение персонала медсестер и перерывы в рабочем процессе.
Возбуждение мозга стимулируется циркадной системой в течение дня, а сон обычно стимулируется ночью. [38] Ритмы поддерживаются в супрахиазматическом ядре (SCN), расположенном в переднем гипоталамусе мозга, и синхронизируются с циклом день/ночь. [38] Петли обратной связи генной транскрипции в отдельных клетках SCN образуют молекулярную основу биологического хронометража. [38] Сдвиги циркадной фазы зависят от графика воздействия света, интенсивности и предыдущего воздействия света. [39] Изменения в воздействии могут ускорить или задержать эти ритмы. Например, ритмы могут быть задержаны из-за воздействия света ночью. [39]
Фоторецепторы , расположенные в сетчатке глаза, передают информацию об окружающем свете через ретиногипоталамический тракт в SCN. [38] [39] SCN регулирует эпифиз , который секретирует гормон мелатонин . [39] Обычно секреция мелатонина начинается за два часа до сна и заканчивается за два часа до пробуждения. [39] Снижение активности нейронов в SCN вызвано связыванием мелатонина с мелатониновыми рецепторами MT1 и MT2 . Считается, что снижение активности в SCN стимулирует сон. [38] В то время как у людей, ведущих активный день, мелатонин вырабатывается ночью, у работников ночной смены выработка мелатонина ночью подавляется из-за воздействия света. [39]
Рассогласование циркадных ритмов играет важную роль в расстройстве сна при сменной работе. Рассогласование циркадных ритмов происходит, когда нет полной адаптации к графику ночной смены. [39] Гормоны кортизол и мелатонин являются важной частью циркадного ритма. [39] При рассогласовании циркадных ритмов кортизол и мелатонин не подстраиваются под ночной график и остаются в дневном графике. [39] Мелатонин продолжает достигать пика ночью во время бодрствования сменных работников и снижается во время сна сменных работников. [39] Уровни кортизола ниже во время бодрствования сменных работников и остаются высокими во время сна сменных работников. [39]
Основными симптомами расстройства сна при сменной работе являются бессонница и чрезмерная сонливость, связанные с работой (и сном) в нестандартное время. Расстройство сна при сменной работе также связано с засыпанием на работе. Общее время дневного сна обычно сокращается, а качество сна хуже у тех, кто работает в ночную смену, по сравнению с теми, кто работает в дневную смену. [28] Сонливость проявляется в виде желания вздремнуть, непреднамеренной дремоты, нарушения умственной деятельности, раздражительности, снижения производительности и склонности к несчастным случаям. Сменная работа часто сочетается с увеличенными часами работы, поэтому усталость может быть усугубляющим фактором. [40] Симптомы совпадают с продолжительностью сменной работы и обычно проходят с принятием обычного графика сна и бодрствования. [40] Граница между «нормальной реакцией» на тяготы сменной работы и диагностируемым расстройством не является резкой.
Критерии SWSD есть в Международной классификации болезней (МКБ-10), в Диагностическом и статистическом руководстве по психическим расстройствам (DSM-5) и в Международной классификации расстройств сна (ICSD) – Второе и Третье издания. Диагноз требует следующих предположений: [41] [42] [6]
Существуют различные инструменты для оценки расстройства сменной работы. [33] Пациенты могут вести дневник. [33] Некоторые анкеты могут быть полезны, например, опросник «Утро-вечер». [33] Актиграфия и полисомнография могут выявить некоторые интересные закономерности. [33] Необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить, эффективны ли некоторые фазовые маркеры, такие как ритм температуры тела или ритм мелатонина, для оценки расстройства сменной работы. [33] Снижение качества сна можно оценить с помощью Питтсбургского индекса качества сна (PQSI). [19]
Эксперты сходятся во мнении, что не существует такого понятия, как «идеальный» ночной график работы, но некоторые графики могут быть лучше других. Например, ротация смен каждые две недели в прямом (запаздывающем) направлении оказалась проще, чем ротация в обратном (опережающем) направлении. [43] В лабораторных условиях было показано, что постепенные задержки («подталкивание» циркадной системы примерно на час в день) поддерживают синхронность между сном и эндогенными циркадными ритмами, [44] но этот график непрактичен для большинства реальных условий. Некоторые эксперты выступают за короткие периоды (от 1 до 2 дней) ночной работы со временем на восстановление; однако в традиционных тяжелых отраслях промышленности более длительные периоды (от 5 до 7 дней) остаются правилом. В конце концов, решения по графику обычно предполагают максимальное увеличение свободного времени, справедливость в трудовых отношениях и т. д., а не хронобиологические соображения. Работники, работающие посменно, могут выиграть от соблюдения правил гигиены сна, связанных с графиком сна/бодрствования. [12] Симптомы обычно полностью исчезают только после возобновления нормального режима сна. [40]
Многие ночные работники спят во время перерывов, а в некоторых отраслях начинает приниматься запланированный сон на работе (с предоставлением удобств). Сон перед началом ночной смены является логичной профилактической мерой. Однако слишком долгий сон (более 30 минут) может вызвать инерцию сна , чувство сонливости после пробуждения, которое может ухудшить производительность. Поэтому короткие сны (от 10 до 30 минут) предпочтительнее более длительных (более 30 минут). Кроме того, долгий сон может мешать основному периоду сна. [45]
В транспортной отрасли безопасность является одной из главных проблем, и установленные правила рабочего времени направлены на обеспечение соблюдения времени отдыха.
Цикл свет-темнота является наиболее важным экологическим временным сигналом для увлечения циркадных ритмов большинства видов, включая людей, и воздействие яркого искусственного света было разработано как метод улучшения циркадной адаптации у ночных работников. Время воздействия яркого света имеет решающее значение для его эффектов сдвига фаз. Чтобы максимизировать задержку биологических часов, воздействие яркого света должно происходить вечером или в первой половине ночи, а яркого света следует избегать утром. Ношение темных очков [46] (избегая яркого света) или очков, блокирующих синий спектр, во время утренней поездки домой с работы может улучшить циркадную адаптацию. Для работников, которые хотят использовать терапию ярким светом, подходящие приспособления того типа, которые используются для лечения зимней депрессии, легкодоступны [47], но пациентов необходимо обучать относительно их правильного использования, особенно вопроса времени. Лечение ярким светом не рекомендуется для пациентов с светочувствительностью или глазными заболеваниями.
Мелатонин — это гормон, выделяемый шишковидной железой в темноте, обычно ночью. Его выработка подавляется воздействием света [48] , в основном синего света около 460–480 нм. Ограничение света или темновая терапия в часы перед сном позволяет его выработку. Темновая терапия не требует полной темноты. Янтарные или оранжевые очки устраняют синий свет для глаз, при этом позволяя видеть.
Мелатонин также доступен в виде пероральной добавки. В США и Канаде гормон мелатонин не классифицируется как лекарство; он продается как пищевая добавка. В других странах он требует рецепта или недоступен. Хотя он не лицензирован FDA как средство лечения какого-либо расстройства, на сегодняшний день не было зарегистрировано никаких серьезных побочных эффектов или осложнений.
Было показано, что мелатонин ускоряет адаптацию циркадной системы к ночному графику работы. [49] Мелатонин может принести пользу дневному сну у ночных работников за счет дополнительного прямого механизма, способствующего сну. Лечение мелатонином может увеличить продолжительность сна как в дневное, так и в ночное время у работников ночной смены. [28]
Кофеин является наиболее широко используемым препаратом для пробуждения в мире и, как было показано, улучшает бдительность при имитации ночной работы. [50] Кофеин и сон перед ночной сменой снижают сонливость во время смены. [28] Медицинские работники в ночную смену сообщают о самой высокой активности, а также о наименьшем количестве сна. Этим людям требуются лекарства/короткий сон, чтобы функционировать наилучшим образом. [51] Модафинил и армодафинил — это неамфетаминовые препараты для пробуждения, изначально разработанные для лечения нарколепсии, которые были одобрены FDA (Управление по контролю за продуктами и лекарствами США ) для лечения чрезмерной сонливости, связанной с SWSD. [52]
Получение достаточного количества сна в течение дня является серьезной проблемой для многих ночных работников. Снотворные, принимаемые утром, могут продлить дневной сон; однако некоторые исследования показали, что ночная сонливость может остаться неизмененной. [53] Было показано, что зопиклон неэффективен для увеличения сна у сменных работников. [28]