Все физиологические процессы в организме протекают в соответствии с определенными ритмами, они синхронизированы как между собой, так и с внешними условиями — 24-часовой организацией времени. Среди биоритмов человека наиболее важны циркадные ритмы, которые отвечают за особенности работы организма в связи со сменой дня и ночи. В той или иной степени им подчиняются более 300 физиологических функций. Время суток влияет на функционирование нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой систем, на когнитивные способности, на иммунитет и т.д.
Но в современном мире есть много причин, по которым человек не может жить в соответствии с астрономическими сутками. Одна из них — сменный график работы, когда нужно каждые вторые-третьи сутки бодрствовать ночью и спать днем. В результате происходит нарушение циркадных ритмов (внешний десинхроноз) и нарушение взаимосвязей между ритмами разных систем организма (внутренний десинхроноз). Такая десинхронизация может быть частью адаптационного процесса, но иногда она приводит к развитию хронических заболеваний. Кардиореспираторный мониторинг и отслеживание параметров работы организма позволяет избежать серьезных последствий и вовремя принять меры.
Сменный график работы может вызвать внешний и внутренний десинхроноз
Сменный график работы: особенности и влияние на здоровье
Циркадные расстройства при сменном графике работы имеют свойство нарастать с течением времени. Если в первый год на нарушения сна жалуются до 20% сотрудников, работающих в ночные и суточные смены, то через 3-5 лет такие нарушения есть у большинства. Аналогичным расстройствам подвержены и многие жители мегаполисов, где ритм жизни часто смещен в сторону второй половины дня и позднего вечера.
Одно из основных нарушений состоит в дисбалансе эндокринной системы. При отходе ко сну примерно в одно и то же время к нужному моменту усиливается выработка мелатонина и человек легко засыпает. Но сменный график труда приводит к том, что сотрудник в выходные и в рабочие дни живет в разном режиме. В результате страдает синтез мелатонина и появляются трудности с засыпанием, бессонница или прерывистый, нестабильный сон. Дефицит сна в свою очередь вызывает усиленную продукцию кортизола (гормона стресса), что не только еще больше снижает качество сна, но и способствует развитию целого ряда заболеваний (эндокринных, сердечно-сосудистых и др.).
Кроме того, согласно данным международного агентства International Agency for Research on Cancer, сменный график работы может выступить канцерогенным фактором (это связано со снижением иммунной защиты организма).
Выработка мелатонина и кортизола при постоянном режиме дня
Исследование десинхроноза при сменном графике работы
На базе Российского университета дружбы народов и Челябинской областной клинической больницы было проведено исследование по изучению особенностей десинхроноза у физически здоровых машинистов локомотива, работающих по сменному графику, и у онкобольных. В ходе исследования анализировались суточные кардиореспираторные параметры испытуемых — артериальное давление и частота сердечных сокращений.
Было выявлено, что у машинистов, которые выходят на работу рано утром (в 5-6 утра) и в ночные смены, часто наблюдаются нарушения и дефицит сна. Такие особенности работы запускают внешний десинхроноз, который затем провоцирует внутренний десинхроноз — рассогласование собственных биоритмов организма. Ученые полагают, что снижение взаимосвязей между биоритмами выполняет адаптационные функции и позволяет быстрее приспособиться к меняющимся условиям среды. В период отдыха и возвращения к нормальному режиму дня взаимосвязи между ритмами физиологических функций не просто восстанавливаются, но и становятся крепче. Это говорит о том, что при сменном графике с необходимостью не спать в течение суток или по ночам регуляторные механизмы, отвечающие за взаимодействие разных органов и систем, работают в напряженном режиме. Стресс или другие негативные факторы легко могут вызвать срыв адаптации.
В результате исследования было доказано, что сменный график работы меняет кардиореспираторные параметры и оказывает негативное влияние даже на людей без хронических заболеваний. Хотя такие явления носят временный характер и показатели гемодинамики у испытуемых находились в границах нормы, был выявлен значительный риск срыва адаптации. Это обусловливает необходимость повышенного внимания к состоянию здоровья и самочувствию работников, занятых в ночную смену.
Челябинская областная клиническая больница
Кардиореспираторные параметры сна: основные понятия
Кардиореспираторный мониторинг — это диагностический метод, который позволяет регистрировать параметры работы сердечно-сосудистой и дыхательной системы у спящего человека. С помощью данного метода можно диагностировать обструктивное апноэ и храп, выявить трудности с засыпанием, эпизоды десатурации, приступы тахикардии. Мониторирование позволяет сделать вывод о качестве сна, наличии микропробуждений. Некоторые мониторы — например, такие как Medibyte MP-8 Braebon, обладают расширенным функционалом и позволяют определять стадии сна. Тем самым они заменяют полисомнографию.
Основные кардиореспираторные параметры:
- насыщение крови кислородом;
- дыхательные усилия грудной клетки и живота;
- частота сердечных сокращений;
- характеристики воздушного потока;
- положение тела во время сна.
Также современные мониторы могут иметь датчик ЭКГ, ЭМГ, регистрировать звук храпа и его интенсивность.
Кардиореспираторное обследование рекомендуют пройти пациентам с подозрением на синдром обструктивного апноэ, но метод полезен и в других случаях. У людей со сменным графиком работы он поможет диагностировать проблемы с засыпанием, обнаружить микропробуждения и нарушения кардиоритма. Если кардиореспираторные параметры будут говорить о срыве адаптации к сменному графику, можно вовремя принять меры и предупредить осложнения, связанные с десинхронозом.
Кардиореспираторный мониторинг можно пройти в домашних условиях
Влияние сменного графика работы на кардиореспираторные параметры сна
Одна из основных проблем при сменном графике работы заключается в том, что страдает как длительность, так и структура сна. После ночной смены человек старается заснуть утром, но длительность дневного сна, как правило, меньше. По статистике разница составляет от 1 до 4 часов. Ситуацию осложняет тот факт, что время засыпания постоянно меняется, поскольку в период между сменами работники живут в соответствии с астрономическими сутками. В результате сбивается нормальный режим, сон становится более поверхностным, беспокойным. С помощью кардиореспираторного мониторинга врач сомнолог может увидеть объективную картину, анализируя параметры сердечной деятельности и дыхания.
Нормальная структура сна
В норме структура сна включает 4-6 циклов, каждый из которых содержит две фазы:
- «быстрая» фаза REM (от английского rapid eye movement или быстрые движения глаз), когда учащается сердцебиение или появляются чередующиеся эпизоды бради- и тахикардии, повышается артериальное давление, человек видит яркие сны;
- «медленная» фаза NREM, когда артериальное давление падает в среднем на 4-6%, снижается частота сердечных сокращений, дыхание становится более редким и глубоким, наступает глубокое мышечное расслабление.
Медленный NREM-сон тоже в свою очередь делится на засыпание (NREM 1), дремоту (NREM 2), крепкий сон (NREM 3) и глубокий дельта-сон (NREM 4) с преобладанием дельта-волн в электрической активности головного мозга. Именно глубокий дельта-сон, который наступает спустя 40-45 минут после засыпания, ответственен за восстановление организма.
Если человек спит всю ночь не менее 7-8 часов подряд, фазы чередуются следующим образом:
- NREM 1 (засыпание),
- NREM 2 (дремота),
- NREM 3 и NREM 4 (глубокий сон),
- снова NREM 2,
- REM («быстрая» фаза со сновидениями),
- новый цикл, начиная с NREM 2.
Структура сна включает повторяющиеся «быстрые» и «медленные» фазы
Нарушения сна при сменном графике труда
При стабильном режиме дня вечером усиливается выработка мелатонина, что способствует засыпанию, а к утру растет уровень кортизола, что необходимо для пробуждения. При сменном графике эти биоритмы нарушаются, из-за чего после ночной смены бывает сложно уснуть или же появляются короткие пробуждения по ночам.
Слишком долгие периоды засыпания и дремоты (NREM 1 и NREM 2) сокращают общую продолжительность глубокой дельта-фазы. В результате не происходит полноценного расслабления и организм не успевает полностью восстановиться. На кардиореспираторном мониторинге это можно заметить по сокращению или отсутствию периодов с глубоким редким дыханием, сниженной частотой сердечного ритма.
Кроме поверхностного сна другой проблемой бывают частые пробуждения и повышенный риск развития храпа и апноэ. При обструктивном апноэ просвет дыхательных путей на несколько секунд перекрывают мягкие ткани носо- или ротоглотки, из-за чего происходит остановка дыхания. Мозг получает сигнал об этом, происходит выброс кортизола, человек просыпается и снова начинает дышать. Обычно такие пробуждения очень коротки и не запоминаются, но они прерывают нормальный цикл сна и мешают полному восстановлению. Кроме того, выбросы кортизола каждый раз вызывают скачок артериального давления и учащение сердечного ритма, что в перспективе может негативно сказаться на сердечно-сосудистой системе.
При сменном графике труда сон может стать поверхностным, прерывистым
Долгосрочные последствия сменного графика работы
Основная проблема посменного режима труда с точки зрения его влияния на здоровье заключается в том, что полной адаптации у работников не происходит даже через несколько лет. Это связано с возвращениями к дневной активности и ночному сну в выходные дни и во время отпуска. Более того, постепенно проблемы, вызванные неровным графиком, накапливаются и могут привести к осложнениям.
Возможные последствия сменного труда:
- Хроническая усталость — появляется ввиду накопленного дефицита сна и влияет как на физическое, так и на психическое здоровье. Она негативно воздействует на внимание и память, на когнитивные способности, может стать причиной бытового и профессионального травматизма.
- Метаболический синдром — развитие инсулинорезистентности и нарушений жирового обмена, что ведет к неконтролируемому набору веса. Есть данные, что с каждым годом посменной работы риск метаболического синдрома и ожирения возрастает на 2,9%. Соответственно, повышается и риск развития диабета — при стаже от 10 лет с ночными сменами он выше в 1,4 раза.
- Сердечно-сосудистые заболевания — существует подтвержденная исследованиями связь между дефицитом сна и предрасположенностью к заболеваниям сердца. По статистике каждые 5 лет работы с ночными сменами повышают вероятность инфаркта миокарда на 4%.
- Онкологические заболевания — несмотря на то, что нет однозначных доказательств влияния сменного графика труда на противоопухолевый иммунитет, ученые все же предполагают, что онкориск существует. В 2007 году исследователи International Agency for Research on Cancer, IARC установили, что нарушения циркадных ритмов в течении многих лет могут стать канцерогенным фактором.
Дефицит сна влияет на работу сразу нескольких систем организма
Оценивая риск тех или иных последствий для здоровья, необходимо брать в учет параметры ночного труда (стаж, количество смен в месяц, наличие последовательных ночных смен и т.д.), а также возраст, состояние здоровья и хронотип работника. Как правило, чередование смен каждые 2-3 дня проходит с меньшими нарушениями сна, чем чередование каждую неделю или в хаотичном порядке. Представители вечернего хронотипа («совы») обычно переносят работу в ночную смену лучше, чем представители утреннего хронотипа («жаворонки»).
Но, независимо от этих факторов, важно отслеживать самочувствие работников, используя не только субъективные, но и объективные методы. Посменный труд часто ведет к накоплению усталости и дефициту сна, но далеко не всегда сам человек может верно оценить свое состояние. Такие методы, как кардиореспираторный мониторинг, дают объективную оценку ситуации и позволяют выявить наметившиеся осложнения еще до того, как они развились в хронические заболевания.
