Toimivat ja terveet työajat

Vuorotyö

Toimivat ja terveet työajat
16.8.2007
Tarja Hakola, Christer Hublin, Mikko Härmä, Irja Kandolin, Jaana Laitinen ja Mikael Sallinen

Elimistön rytmien sopeutuminen vuorotyöhön

Ihminen ei biologisesti pysty sopeutumaan kovinkaan hyvin nopeisiin uni-valverytmin muutoksiin. Vuorokausirytmien tahdistus perustuu pääsääntöisesti altistumiselle ympäristön valo-pimeärytmille, joka ei muutu vaihtuvien työvuorojen tavoin. Aikaerolennoilla paikallinen valo-pimeärytmi muuttuu uni-valverytmin mukana, mikä tavallisesti helpottaa sopeutumista. Elimistön rytmit pystyvät sopeutumaan esimerkiksi yövuorojaksoilla noin tunnin vuorokaudessa (kuva «»1), mikäli olosuhteet, kuten ympäristön valo-pimeärytmi, ovat sopeutumisen kannalta ihanteelliset. On havaittu, että rytmien aikaistaminen on vaikeampaa kuin niiden viivästäminen. Tämän vuoksi sopeutuminen aikaerolentojen jälkeen on helpompaa länteen kuin itään päin lennettäessä.

Elimistön sopeutumattomuus vuorotyön edellyttämään rytmiin ilmenee usein voimakkaana uneliaisuutena valvejakson aikana sekä unettomuusoireina (vaikeus nukahtaa tai ylläpitää unta tai unen kokeminen virkistämättömäksi) unijakson yhteydessä. Ajoittain näitä oireita esiintyy lähes kaikilla vuorotyöntekijöillä erityisesti aikaisten aamuvuorojen ja yövuorojen yhteydessä. Työterveyslaitoksen tutkimukset osoittavat, että tahatonta tai tiedostettua torkahtelua esiintyy yövuorossa noin 20–50 %:lla. Noin 10 %:lle kolmivuorotyöntekijöistä kehittyy vuorotyön aiheuttama unihäiriö. Sitä luonnehtivat unettomuusoireet ja/tai voimakas valveaikainen uneliaisuus. Oireet esiintyvät normaaliin nukkumisaikaan ajoittuvien työvuorojen (aikainen aamuvuoro, yövuoro) yhteydessä ja korjaantuvat niiden jälkeen. Joissain tapauksissa unettomuusoireet ja uneliaisuus voivat jatkua, vaikka näistä oireista kärsivä henkilö siirtyisi kokonaan pois vuorotyöstä. Tällöin kysymyksessä ei ole vuorotyön aiheuttama unihäiriö, vaan esimerkiksi jokin muu vuorokausirytmin häiriintymisestä johtuva unihäiriö tai toiminnallinen unettomuus, joka on saattanut kehittyä vuorotyön aiheuttaman unihäiriön yhteydessä.

Kuva 1. Elimistön lämpötila yhden päivävuoron ja kolmen peräkkäisen yövuoron aikana. Minimilämpötilan siirtyminen myöhemmäksi kuvastaa sitä, miten elimistön rytmit alkavat sopeutua yövuoroihin. Kuva perustuu kirjelajittelijoiden tutkimukseen Työterveyslaitoksessa.

Sopeutumiskyvyssä vuorotyöhön on suuria yksilöllisiä eroja esimerkiksi iästä, aamu-iltatyyppisyydestä ja ympäristön valo-pimeärytmistä johtuen. Kaikkein eniten sopeutumista vaaditaan yövuorojen yhteydessä, jolloin vain 30–40 %:lla vuorotyöntekijöistä tapahtuu olennaista vuorokausirytmien tahdistumista. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että sisäisten vuorokausirytmien (esim. kehon lämpötila) keskimääräinen vaihe viivästyy noin 6 tuntia tai enemmän 4–5 peräkkäisen yövuoron aikana. Näin merkittävä muutos vuorokausirytmien tahdistamisessa vähentää uneliaisuutta viimeisten yövuorojen aikana ja parantaa unen laatua päivällä. Valitettavasti suuresti viivästyneen vuorokausirytmin aikaistuminen takaisin "normaaliksi" on yövuoroa seuraavien vapaapäivien ja aamuvuorojen aikana hidasta.

Vuorokausirytmien sopeutumiskyvyn lisäksi univajeen yksilölliset vaikutukset ovat syynä siihen, miksi jotkut vuorotyön tekijät ovat työssä uneliaampia kuin toiset. Yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa havaittiin, että yksilölliset erot koetun uneliaisuuden lisääntymisessä säilyivät hyvin samanlaisina kerrasta toiseen, kun ihmiset altistettiin 36 tunnin täydelliselle univajeelle. Pysyväisluontoiset yksilölliset erot selittivät uneliaisuuden lisääntymistä huomattavasti enemmän kuin täydellistä univajetta edeltänyt yöunen vähentäminen neljällä tunnilla viikon ajan. Tällä hetkellä ei kuitenkaan ole mitään yksinkertaista ja luotettavaa keinoa ennustaa työntekijöiden edellytyksiä muuttaa uni-valverytmiä tai vastustaa univajeen väsyttävää vaikutusta.

Tyypillinen uni-valverytmi eri työvuorojen yhteydessä

Yövuoro

Ennen ensimmäistä yövuoroa yöuni on yleensä melko pitkä, alkaa aikaisin ja kestää noin kello 8:aan tai pitempään. Usein päivällä ennen yövuoroa otetaan myös iltapäivänokoset, varsinkin jos edeltävä yöuni on jäänyt lyhyeksi. Yövuoron jälkeen nukkumaanmeno tapahtuu yleensä noin tunnin kuluttua vuoron loppumisesta, vaihdellen vain vähän (30–60 minuuttia). Yövuoron jälkeinen päiväuni on keskimäärin 2–4 tuntia tavallista yöunta lyhyempi ja erityisesti kevyen NREM-unen ja REM-unen osuus vähenee. Unen laatu koetaan melko tavanomaiseksi, mutta usein tuntuu siltä, että ei ole nukuttu tarpeeksi. Silti noin puolet vuorotyöntekijöistä herää ensimmäisen yövuoron jälkeen päiväunilta vaivatta.

Noin kolmannes vuorotyöntekijöistä nukkuu iltapäivänokoset peräkkäisten yövuorojen välillä. Nokoset kestävät usein yli tunnin ja ne ovat yleisempiä, jos pääunijakso eli vuorokauden pisin yhtenäinen unijakso on jäänyt lyhyeksi. Mikäli yövuoro alkaa normaalia aikaisemmin (esim. 12 tunnin yövuorot alkavat usein klo 20.00), mahdollisuudet nokosten ottamiseen ennen yövuoroa vähenevät. Unen jakaminen päiväunijaksosta osittain lähelle seuraavaa yövuoroa parantaa vireyttä seuraavan yövuoron aikana.

Noin puolet vuorotyöntekijöistä ottaa päivänokoset ennen ensimmäistä yövuoroa. Tästä huolimatta uneliaisuus on ensimmäisen yövuoron aikana ja erityisesti sen lopussa voimakkainta, koska valveilla vietetty aika ennen yövuoron alkua muodostuu pitemmäksi kuin myöhempien yövuorojen aikana. Toisaalta useat peräkkäiset yövuorot aiheuttavat helposti kasaantuvaa univelkaa, mikäli yövuoroihin ei pysty sopeutumaan fysiologisesti (60–70 % ei käytännössä pysty). Tämä aiheuttaa sen, että vireys on yleensä paras ensimmäisten yövuorojen aikana, mutta alkaa sitten uudestaan laskea kasaantuvan univelan myötä.

Kuva 2. Miten vuorotyö vaikuttaa vireystilaan aamu- ja yövuoron aikana.

Aamuvuoro

Aamuvuorossa (yleensä kello 06–14) nukkumisrytmi on melko säännöllinen, mutta kolmivuorotyössä vuorosta toiseen siirtyminen lyhentää yöunta ennen yövuoroa noin 2–4 tuntia. Tällöin keskimääräinen unijakso jää noin 5–6 tuntiin. Kuten yövuorossakin, erityisesti kevyen NREM-unen ja REM-unen osuus vähenee. Aikaisen aamuvuoron yhteydessä myös syvä uni vähentyy oleellisesti, jos ihminen jo nukkumaan mennessään ennakoi vaikeaa aamuheräämistä. Tärkeimmät unen koetut piirteet ovat vaikeus herätä ja tunne, ettei koe itseään levänneeksi herättyään. Kolmivuorotyössä aamuvuoroihin liittyy yleensä lähes yhtä usein uneliaisuutta kuin yövuoroihin. Tämä johtuu viivästyneestä vuorokausirytmistä, joka lyhentää unen pituutta ennen vuoroa ja viestittää edelleen aamuvuoron aikana että "nyt on vielä yö" (kuva «»3). Mitä aiemmin aamuvuoro alkaa (esimerkiksi kello 04–05), sitä voimakkaampaa uneliaisuus vuoron aikana ja erityisesti sen alussa on. Tämä johtuu kahdesta syystä: edeltävän yöunen lyhenemisestä ja työvuoron sijoittumisesta lähemmäksi yötä.

Lyhentynyttä yöunta ennen aamuvuoroa täydentää iltapäivänokosilla vuoron jälkeen noin kolmannes työntekijöistä. Nokoset otetaan yleensä heti vuorosta tulon jälkeen. Edellisen yön lyhyeksi jäänyt yöuni lisää nokosten määrää.

Kuva 3. 4–5 yövuoron jälkeen noin kolmasosalla vuorotyöntekijöistä vuorokausirytmien vaihe viivästyy jopa 6–8 tuntia normaaliaikaan verrattuna (aivojen biologinen kello alkaa "jätättää"). Mikäli tällaiset henkilöt siirtyvät yövuorojen jälkeen liian pian aamuvuoroon, uneliaisuutta vuoron aikana lisää lyhentyvän yöunen lisäksi vireystilarytmin viivästyneisyys. Vireys laskee, koska aivojen biologinen kello osoittaa "yötä" ja "määrää" aivojen vireyden biologista kelloa vastaavalle tasolle.

Iltavuoro

Iltavuoroa on tutkittu vähemmän kuin aamu- tai yövuoroja. Iltavuoroon ei yleensä liity voimakasta uneliaisuutta kolmivuorotyössä. Peräkkäiset iltavuorot voivat olla ongelmallisia lähinnä sen takia, että ne hankaloittavat vapaa-ajan viettoa. Kaiken kaikkiaan iltavuorossa käydään nukkumaan suhteellisen myöhään (kello 23–01), herätään kello 08:n aikoihin eikä yleensä nukuta nokosia. Nukkuminen on laadultaan melko hyvää ja nukkumaanmenoajat vaihtelevampia aamu- ja yövuoroihin verrattuna.

Uneliaisuuden ennustaminen vuorotyössä

Kuvassa «»4 on kuvattu tärkeimmät työvuoron aikaiseen vireystilaan vaikuttavat tekijät. Ne ovat henkilön vuorokausirytmin vaihe työvuoron aikana (esim. päivä- tai yövuoro), hereilläoloaika ja mahdollinen "unenpöpperöisyys", mikäli heräämisestä on hyvin vähän aikaa. Lisäksi vireystilaan vaikuttavat unen laatu ja määrä edeltäneen unijakson aikana sekä varsinaiset työtehtävät. Valo-pimeärytmi, yksilölliset tekijät, elintavat ja sosiaaliset ja psyykkiset tekijät vaikuttavat vireystilaan välillisesti vuorokausirytmin, unen ja työn vaatimusten kautta.

Merkittävin vireystilaan vaikuttava tekijä on vuorokausirytmin vaihe. Mikäli henkilö on sisäisten rytmien osalta tavallisessa "päivärytmissä", yöllä joudutaan tekemään työtä väärässä vuorokausirytmin vaiheessa ja tämä lisää uneliaisuutta voimakkaasti. Elimistön sisäinen vuorokausirytmi on normaalisti tahdistunut ympäristön valo-pimeärytmiin, jolloin suurin kasvu uneliaisuudessa saavutetaan elimistön sisälämpötilan ollessa lähellä minimiä eli noin kello 05 aamuyöstä. Hereilläoloaika lisää tasaisesti uneliaisuutta valveilla ollessa ja kuvaa siten kääntäen unen virkistävän vaikutuksen häviämistä ajan suhteen. "Unenpöpperöisyys" (uni-inertia) puolestaan lisää uneliaisuutta voimakkaasti heti heräämisen jälkeen, mutta jo noin puolen tunnin kuluttua heräämisestä tämän tekijän vaikutus uneliaisuuteen käytännössä häviää.

Työn vaatimuksista erityisesti työn yksitoikkoisuus ja esimerkiksi lämpötila vaikuttavat vireyteen. Hereillä vietetty aika ennen työvuoroa on myös tärkeä tekijä. Esimerkiksi nokosten otto ennen yövuoroa vähentää uneliaisuutta yövuorossa hyvin merkittävästi. Toisin sanoen unen ajoittaminen lähelle työvuoron alkua (kuten normaalisti päivävuorossa) parantaa vireyttä työvuoron aikana.

Muutoksia uneliaisuudessa vuorokauden eri aikoina voidaan ennustaa melko luotettavasti ns. kolmen prosessin vireystilamallin avulla (kuva «»4), jos tiedetään henkilön vuorokausirytmin vaihe. Kyseiseen malliin on pyritty kokoamaan tutkimusten perusteella tärkeimmät uneliaisuuteen vaikuttavat tekijät. Uneliaisuuden vaihtelu vuorokauden eri aikoina johtuu siis pääosin elimistön sisäisen vuorokausirytmin vaiheesta (vuorokausirytmi, jota kuvaa esimerkiksi elimistön sisälämpötilarytmin vaihe), hereilläoloajasta ja heti heräämisen jälkeen vireyttä alentavasta "unenpöpperöisyydestä" (uni-inertia). Jos tiedetään unen keskimääräinen ajoittuminen vuorojärjestelmässä ja työvuorot, voidaan erilaisten vuorovaihtoehtojen vaikutukset vireyteen mallintaa. Kolmen prosessin vireystilamallia käytetäänkin nykyään työvuorosuunnittelun apuna, kun pyritään arvioimaan työvuorojärjestelmän vaikutuksia vireyteen ja työssä suoriutumiseen (kuva «»4).

Kuva 4. Vireystilan arviointi kolmen prosessin vireystilamallin avulla vuorokaudenajan ja hereilläoloajan perusteella (olettaen, että heräämisestä on kulunut vähintään puoli tuntia). Esimerkissä a henkilö on kello 15 ollut valveilla 8 tuntia (herännyt aamulla kello 07). Vireystilaksi saadaan 12,5, joka on selvästi kriittisen tason yläpuolella. Esimerkissä b henkilö on kello 07 ollut valveilla 24 tuntia (herännyt aamulla kello 07). Vireystilaksi saadaan 5, joka on kriittisen tason alapuolella. Kriittinen taso on tässä määrätty univajetta ja alkoholia verranneiden tutkimusten mukaan siten, että kello 03 vireystila vastaa 0,5 promillen humalatilaa (mikäli heräämisaika on aamulla klo 07 (ei päiväunia).