Здоровые люди регулярно спят по несколько часов каждый день. Обычно они спят в ночные часы. Им труднее всего бодрствовать в период между полуночью и ранним утром, когда они обычно спят. Если человек должен бодрствовать в эти часы полностью или частично, он приходит в состояние вынужденной потери сна, или лишение сна, что обычно воспринимается как усталость. Ощущается потребность во сне с переменной степенью сонливости, которая продолжается до тех пор, пока не будет достаточно сна. Вот почему часто говорят, что периоды лишения сна вызывают у человека дефицит сна or долги сна.

Лишение сна представляет собой особую проблему для работников, которые не могут спать достаточное количество времени из-за графика работы (например, работы в ночное время) или, если уж на то пошло, из-за продолжительной деятельности в свободное время. Рабочий, работающий в ночную смену, остается лишенным сна до тех пор, пока в конце смены не появится возможность для сна. Поскольку сон в дневное время обычно короче, чем необходимо, рабочий не может в достаточной степени оправиться от состояния потери сна до тех пор, пока не будет проведен продолжительный период сна, скорее всего, ночной сон. До тех пор у человека накапливается дефицит сна. (Аналогичное состояние —биоритма— возникает после путешествий между часовыми поясами, отличающимися на несколько часов и более. Путешественник, как правило, лишен сна, поскольку периоды активности в новом часовом поясе более четко соответствуют нормальному периоду сна в исходном месте.) В периоды недосыпания работники чувствуют усталость, и их производительность по-разному снижается. Таким образом, в повседневную жизнь работников, вынужденных работать ненормированный рабочий день, включены различные степени лишения сна, и важно принять меры, чтобы справиться с неблагоприятными последствиями такого дефицита сна. Основные условия ненормированного рабочего дня, способствующие депривации сна, приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные условия ненормированного рабочего дня, способствующие депривации сна различной степени

В экстремальных условиях лишение сна может длиться более суток. Затем сонливость и изменения работоспособности усиливаются по мере увеличения периода депривации сна. Рабочие, однако, обычно в какой-то форме спят до того, как недосыпание станет слишком продолжительным. Если полученный таким образом сон недостаточен, последствия недосыпа продолжаются. Таким образом, важно знать не только о последствиях лишения сна в различных формах, но и о том, как рабочие могут оправиться от него.

Рисунок 1. Производительность, оценки сна и физиологические параметры группы испытуемых, подвергшихся лишению сна в течение двух ночей.

Сложный характер лишения сна показан на рисунке 1, на котором представлены данные лабораторных исследований последствий двухдневного лишения сна (Fröberg, 1985). Данные показывают три основных изменения в результате длительного лишения сна:

1. Наблюдается общая тенденция к снижению как объективных, так и субъективных оценок эффективности деятельности.
2. На снижение производительности влияет время суток. Это снижение цикла коррелирует с теми физиологическими переменными, которые имеют циркадный период цикла. Производительность лучше в фазе нормальной активности, когда, например, экскреция адреналина и температура тела выше, чем в период, первоначально отнесенный к нормальному ночному сну, когда физиологические показатели низкие.
3. Самооценки сонливости увеличиваются со временем непрерывного недосыпания с отчетливым циклическим компонентом, связанным со временем суток.

Тот факт, что последствия лишения сна коррелируют с физиологическими циркадными ритмами, помогает нам понять его сложную природу (Folkard and Akerstedt, 1992). Эти эффекты следует рассматривать как результат фазового сдвига цикла сон-бодрствование в повседневной жизни.

Таким образом, последствия непрерывной работы или недосыпания включают не только снижение бдительности, но и снижение работоспособности, повышенную вероятность заснуть, ухудшение самочувствия и морального духа, а также нарушение безопасности. Когда такие периоды лишения сна повторяются, как в случае сменных рабочих, это может сказаться на их здоровье (Rutenfranz, 1982; Koller, 1983; Costa et al., 1990). Таким образом, важная цель исследования состоит в том, чтобы определить, в какой степени лишение сна вредит благополучию людей и как мы можем наилучшим образом использовать восстановительную функцию сна для уменьшения таких последствий.

Последствия лишения сна

Во время и после ночи лишения сна физиологические циркадные ритмы человеческого тела, по-видимому, остаются устойчивыми. Например, кривая температуры тела в первый рабочий день у работающих в ночную смену имеет тенденцию сохранять свой основной циркадный характер. В ночные часы температура снижается к ранним утренним часам, восстанавливается, чтобы подняться в последующее дневное время, и снова падает после дневного пика. Известно, что физиологические ритмы «приспосабливаются» к обратным циклам сна-бодрствования у ночных рабочих лишь постепенно, в течение нескольких дней повторяющихся ночных смен. Это означает, что влияние на работоспособность и сонливость более значимо в ночные часы, чем в дневное время. Таким образом, последствия лишения сна по-разному связаны с первоначальными циркадными ритмами, наблюдаемыми в физиологических и психологических функциях.

Влияние лишения сна на производительность зависит от типа выполняемой задачи. На эффекты влияют различные характеристики задачи (Fröberg, 1985; Folkard and Monk, 1985; Folkard and Akerstedt, 1992). Как правило, сложная задача более уязвима, чем более простая. Выполнение задачи, связанной с увеличением числа цифр или более сложным кодированием, ухудшается в большей степени в течение трех дней бессонницы (Fröberg, 1985; Wilkinson, 1964). Темповые задачи, на которые нужно реагировать в течение определенного интервала, ухудшаются больше, чем самостоятельные задачи. Практические примеры уязвимых задач включают серийные реакции на определенные раздражители, простые операции сортировки, запись закодированных сообщений, копирование, мониторинг дисплея и непрерывный осмотр. Также известно влияние недосыпания на напряженную физическую работоспособность. Типичное влияние длительного недосыпания на работоспособность (на зрительную задачу) показано на рисунке 2 (Dinges, 1992). Эффекты более выражены после двух ночей бессонницы (40-56 часов), чем после одной ночи бессонницы (16-40 часов).

Рисунок 2. Линии регрессии, соответствующие скорости реакции (обратной величине времени реакции) на 10-минутную простую неподготовленную визуальную задачу, многократно выполняемую здоровыми молодыми людьми в течение периода без бессонницы (5–16 часов), одной ночи бессонницы (16 часов). -40 часов) и две ночи бессонницы (40-56 часов)

Степень влияния на выполнение задач также, по-видимому, зависит от того, как на нее влияют «маскирующие» компоненты циркадных ритмов. Например, было обнаружено, что некоторые показатели производительности, такие как задачи поиска в памяти с пятью целями, приспосабливаются к ночной работе значительно быстрее, чем последовательные задачи на время реакции, и, следовательно, они могут быть относительно неповрежденными в быстросменных системах (Folkard et al. 1993). Такие различия во влиянии ритмов эндогенных физиологических биологических часов и их маскирующих компонентов необходимо учитывать при рассмотрении безопасности и точности выполнения упражнений под влиянием депривации сна.

Одним из конкретных последствий недосыпания для работоспособности является появление частых «срывов» или периодов отсутствия реакции (Wilkinson, 1964; Empson, 1993). Эти провалы в производительности представляют собой короткие периоды пониженной бдительности или легкого сна. Это можно проследить по записям видеозаписей производительности, движений глаз или электроэнцефалограмм (ЭЭГ). Продолжительное задание (полчаса и более), особенно если оно повторяется, может привести к таким ошибкам. Монотонные задачи, такие как повторение простых реакций или отслеживание нечастых сигналов, в этом отношении очень чувствительны. С другой стороны, новая задача менее подвержена влиянию. Производительность в изменяющихся рабочих ситуациях также устойчива.

Хотя есть данные о постепенном снижении возбуждения при лишении сна, можно было бы ожидать меньшего влияния на уровень производительности между перерывами. Это объясняет, почему результаты некоторых тестов производительности показывают незначительное влияние потери сна, когда тесты проводятся в течение короткого периода времени. В простой задаче на время реакции пропуски приведут к очень длительному времени отклика, в то время как остальные измеренные значения времени останутся неизменными. Таким образом, необходима осторожность при интерпретации результатов тестов, касающихся последствий потери сна в реальных ситуациях.

Изменения сонливости при депривации сна, очевидно, связаны с физиологическими циркадианными ритмами, а также с такими периодами перерыва. Сонливость резко возрастает со временем первого периода ночной работы, но снижается в последующие дневные часы. Если лишение сна продолжается до второй ночи, сонливость становится очень выраженной в ночные часы (Costa et al., 1990; Matsumoto and Harada, 1994). Бывают моменты, когда потребность во сне кажется почти непреодолимой; эти моменты соответствуют возникновению срывов, а также возникновению перебоев в мозговых функциях, о чем свидетельствуют записи ЭЭГ. Через некоторое время ощущается уменьшение сонливости, но затем следует еще один период лапс-эффектов. Однако, если работников спрашивают о различных чувствах усталости, они обычно упоминают повышенный уровень усталости и общую усталость, сохраняющуюся в течение всего периода лишения сна и периодов между перерывами. Небольшое восстановление субъективных уровней утомляемости наблюдается в дневное время после ночи лишения сна, но чувство усталости значительно усиливается во вторую и последующие ночи продолжающегося лишения сна.

Во время депривации сна давление сна из-за взаимодействия предшествующего бодрствования и циркадных фаз всегда может до некоторой степени присутствовать, но лабильность состояния у сонливых субъектов также модулируется контекстными эффектами (Dinges, 1992). На сонливость влияют количество и тип стимуляции, интерес, вызываемый окружающей средой, и значение стимуляции для субъекта. Монотонная стимуляция или стимуляция, требующая постоянного внимания, может легче привести к снижению бдительности и упущениям. Чем больше физиологическая сонливость из-за потери сна, тем больше субъект уязвим для однообразия окружающей среды. Мотивация и стимул могут помочь преодолеть этот эффект окружающей среды, но только на ограниченный период времени.

Последствия частичной депривации сна и накопленной нехватки сна

Если испытуемый работает непрерывно всю ночь без сна, многие рабочие функции определенно ухудшатся. Если испытуемый идет во вторую ночную смену, не выспавшись, снижение работоспособности зашкаливает. После третьей или четвертой ночи полного лишения сна очень немногие люди могут бодрствовать и выполнять задачи, даже если они очень мотивированы. Однако в реальной жизни такие условия полной потери сна встречаются редко. Обычно люди немного спят во время последующих ночных смен. Но отчеты из разных стран показывают, что сна в дневное время почти всегда недостаточно для восстановления недосыпания, вызванного ночной работой (Knaut и Rutenfranz, 1981; Kogi, 1981; ILO, 1990). В результате нехватка сна накапливается, поскольку сменные рабочие повторяют ночные смены. Аналогичная нехватка сна также возникает, когда периоды сна сокращаются из-за необходимости следовать сменному графику. Известно, что даже если можно выспаться ночью, ограничение сна всего на два часа каждую ночь приводит к недостаточному количеству сна для большинства людей. Такое сокращение сна может привести к ухудшению работоспособности и бдительности (Monk, 1991).

Примеры условий в сменной системе, которые способствуют накоплению недосыпания или частичной депривации сна, приведены в таблице 1. Помимо продолжения работы в ночное время в течение двух и более дней, коротких периодов между сменами, повторения раннего начала утра смены, частые ночные смены и несоответствующее распределение отпусков ускоряют накопление дефицита сна.

Плохое качество дневного сна или укороченный сон также имеют значение. Дневной сон сопровождается повышенной частотой пробуждений, менее глубоким и медленным сном и распределением быстрого сна, отличным от нормального ночного сна (Torsvall, Akerstedt and Gillberg 1981; Folkard and Monk 1985; Empson 1993). Таким образом, дневной сон может быть не таким крепким, как ночной, даже в благоприятных условиях.

Эта трудность качественного сна из-за разного времени сна в сменной системе иллюстрируется диаграммой 3, на которой показана продолжительность сна в зависимости от времени начала сна для немецких и японских рабочих на основе дневниковых записей (Кнаут и Рутенфранц). 1981; Коги 1985). Из-за циркадного влияния дневной сон вынужден быть коротким. Многие работники могут спать пополам в дневное время и часто, по возможности, добавляют немного сна вечером.

Рисунок 3. Средняя продолжительность сна в зависимости от времени начала сна. Сравнение данных немецких и японских вахтовиков.

В реальных условиях посменные рабочие принимают различные меры, чтобы справиться с таким накоплением недосыпа (Wedderburn, 1991). Например, многие из них стараются выспаться заранее перед ночной сменой или долго спать после нее. Хотя такие усилия отнюдь не полностью эффективны для компенсации последствий дефицита сна, они предпринимаются вполне сознательно. Социальные и культурные мероприятия могут быть ограничены в рамках мер по преодолению трудностей. Например, выездная деятельность в свободное время проводится реже между двумя ночными сменами. Таким образом, время и продолжительность сна, а также фактическое накопление дефицита сна зависят как от профессиональных, так и от социальных обстоятельств.

Восстановление после лишения сна и меры по охране здоровья

Единственным эффективным средством восстановления после недосыпания является сон. Этот восстанавливающий эффект сна хорошо известен (Kogi, 1982). Поскольку восстановление после сна может различаться в зависимости от времени и продолжительности (Costa et al., 1990), важно знать, когда и как долго люди должны спать. В обычной повседневной жизни всегда лучше выспаться, чтобы ускорить восстановление после дефицита сна, но обычно предпринимаются усилия, чтобы свести дефицит сна к минимуму, засыпая в различных случаях в качестве замены нормальному ночному сну, которого человек лишен. . Аспекты такого замещающего сна показаны в таблице 2.

Таблица 2. Аспекты опережающего, якорного и замедленного сна в качестве замены нормального ночного сна

Чтобы компенсировать дефицит ночного сна, обычные усилия заключаются в том, чтобы дневной сон включался в «опережающую» и «запаздывающую» фазы (т. е. до и после работы в ночную смену). Такой сон совпадает с фазой циркадной активности. Таким образом, сон характеризуется большей латентностью, укороченным медленным сном, нарушением фазы быстрого сна и нарушениями социальной жизни. Социальные и экологические факторы играют важную роль в определении рекуперативного эффекта сна. Невозможность полного преобразования циркадных ритмов для вахтовика в реальной жизненной ситуации следует иметь в виду при рассмотрении эффективности восстановительных функций сна.

В этом отношении сообщалось об интересных особенностях короткого «якорного сна» (Minors and Waterhouse 1981; Kogi 1982; Matsumoto and Harada 1994). Когда часть обычного дневного сна приходится на нормальный период ночного сна, а остальная часть — на нерегулярное время, циркадные ритмы ректальной температуры и секреции некоторых электролитов с мочой могут сохраняться в течение 24 часов. Это означает, что короткий ночной сон в период ночного сна может помочь сохранить первоначальные циркадные ритмы в последующие периоды.

Мы можем предположить, что сон в разное время дня может иметь определенные дополнительные эффекты ввиду различных восстановительных функций этих снов. Интересным подходом для работающих в ночную смену является использование ночного сна, который обычно длится до нескольких часов. Опросы показывают, что такой короткий сон во время ночной смены распространен среди некоторых групп рабочих. Этот сон типа якорного сна эффективен для снижения усталости от ночной работы (Kogi 1982) и может уменьшить потребность в восстановительном сне. На рис. 4 сравниваются субъективные ощущения усталости в течение двух последовательных ночных смен и период восстановления после работы в группе, которая вздремнула, и в группе, которая не спала (Мацумото и Харада, 1994). Положительное влияние ночного сна на снижение усталости было очевидным. Эти эффекты сохранялись в течение большей части периода восстановления после ночной работы. Между этими двумя группами не было обнаружено существенной разницы при сравнении продолжительности дневного сна группы без дневного сна с общим временем сна (ночной сон плюс последующий дневной сон) группы дневного сна. Таким образом, ночной сон позволяет часть необходимого сна успеть перед дневным сном после ночной работы. Таким образом, можно предположить, что дневной сон во время ночной работы может в определенной степени способствовать восстановлению после усталости, вызванной этой работой и сопровождающей ее недосыпанием (Сакаи и др., 1984; Сайто и Мацумото, 1988).

Рисунок 4. Средние баллы за субъективное ощущение усталости в течение двух последовательных ночных смен и период восстановления после работы для групп с дневным и без дневного сна

Однако следует признать, что невозможно разработать оптимальные стратегии, которые может применять каждый работник, страдающий дефицитом сна. Это продемонстрировано в разработке международных трудовых норм для ночной работы, которые рекомендуют ряд мер для работников, часто работающих в ночное время (Kogi and Thurman, 1993). Разнообразный характер этих мер и тенденция к увеличению гибкости в сменных системах ясно отражают усилия по разработке гибких стратегий сна (Kogi, 1991). Возраст, физическая подготовка, особенности сна и другие индивидуальные различия в переносимости могут играть важную роль (Folkard and Monk, 1985; Costa et al., 1990; Härmä, 1993). В этом отношении полезным является повышение гибкости рабочего графика в сочетании с лучшим планированием работы (Kogi, 1991).

Стратегии сна против недосыпания должны зависеть от типа трудовой жизни и быть достаточно гибкими, чтобы соответствовать индивидуальным ситуациям (Кнаут, Рохмерт и Рутенфранц, 1979; Рутенфранц, Кнаут и Ангерсбах, 1981; Веддерберн, 1991; Монк, 1991). Общий вывод заключается в том, что мы должны минимизировать депривацию ночного сна, выбирая соответствующий график работы, и способствовать восстановлению, поощряя индивидуально подходящий сон, включая замещающий сон и полноценный ночной сон в ранние периоды после депривации сна. Важно предотвратить накопление дефицита сна. Период работы в ночное время, лишающий рабочих сна в течение нормального периода ночного сна, должен быть как можно короче. Интервалы между сменами должны быть достаточно длинными, чтобы обеспечить достаточную продолжительность сна. Также полезны улучшение условий для сна и меры по удовлетворению социальных потребностей. Таким образом, социальная поддержка имеет важное значение для планирования рабочего времени, планирования работы и индивидуальных стратегий преодоления трудностей в укреплении здоровья работников, сталкивающихся с частым дефицитом сна.

Назад