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Der 12-Stunden-Tag bei Nacht
Jatros
Autor:
Ass.-Prof.<sup>in</sup> DDr.<sup>in</sup> Daniela Haluza
Medizinische Universität Wien<br> Zentrum für Public Health<br> Abteilung für Umwelthygiene und Umweltmedizin<br> E-Mail: daniela.haluza@meduniwien.ac.at
30
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16.05.2019
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<p class="article-intro">„Wer schlafen kann, darf glücklich sein“, sagte schon Erich Kästner. Flexiblere Arbeitszeiten, 3- oder 4-Tage-Woche, 12-Stunden-Arbeitstag – die Diskussionen rund um die Aufteilung jener Zeit, die man mit Arbeit verbringt, sind gesellschaftlich und tagespolitisch aktueller denn je.</p>
<hr />
<p class="article-content"><p>Die früher typischen „Nine to five“-Jobs an fünf Tagen pro Woche werden immer öfter durch sogenannte atypische Arbeitszeiten ersetzt. Schichtarbeit, Nachtarbeit, Teilzeitarbeit und Wochenendarbeitszeit sind in Dienstleistungsbranchen wie Sicherheits-, Transport- und Gesundheitswesen üblich.<sup>1</sup> Zahlreiche Studien belegen, dass atypische Arbeit die Gesundheit und das Wohlbefinden der Arbeitnehmer beeinträchtigt.<sup>2</sup> Dennoch sind diese „ungesunden“ Arbeitszeiten bei Arbeitnehmern und Organisationen gleichermaßen beliebt. Das Gehalt ist normalerweise höher als bei normalen Arbeitszeiten und lange Arbeitsschichten werden zum Blocken der Arbeitszeit genutzt. Dies gilt insbesondere für Beschäftigte im Gesundheitswesen, wobei hier die Pflegekräfte die größte Berufsgruppe darstellen.<sup>3</sup></p> <h2>Innere Uhr aus dem Takt gebracht</h2> <p>Einzeller, Fruchtfliegen, Pflanzen, Säugetiere, Menschen: Alle haben eine innere Uhr, ein fein abgestimmtes Regelwerk aus Hormonen, Körpertemperatur und Blutdruck, das ähnlichen Prinzipien folgt. Wie die dazugehörigen molekularen Mechanismen funktionieren, haben die drei US-Chronobiologen Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash und Michel W. Young erforscht und 2017 den Nobelpreis dafür bekommen. Verantwortlich für den Tag-Nacht- Rhythmus, den sogenannten zirkadianen Rhythmus, ist eine ganze Reihe von Genen und Proteinen, wobei die wohl bekanntesten „period“ (entdeckt 1984) und „timeless“ (1995) heißen.<br />Nachtdienste reduzieren zwangläufig die Schlafzeit und desynchronisieren den zirkadianen Rhythmus durch das Arbeiten gegen diese innere Uhr.<sup>4</sup> Die von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) getragene und in Lyon (Frankreich) ansässige Internationale Agentur für Krebsforschung (International Agency for Research on Cancer, IARC) hat Nachtarbeit bereits 2007 als wahrscheinlich krebserzeugend für den Menschen eingestuft.<sup>5</sup> Umfangreiche epidemiologische Nachweise bringen darüber hinaus die Schichtarbeit mit höheren Raten verschiedener Krankheiten wie Herz-Kreislauf- Erkrankungen, Diabetes mellitus, Demenz, Fettleibigkeit und Stimmungsstörungen bei Pflegepersonal in Verbindung. Beispielsweise konnte eine dänische Studie zeigen, dass Krankenschwestern, die nachts arbeiteten, ein höheres Risiko für Herz- Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes und eine höhere Gesamtmortalität im Vergleich zu denen hatten, die tagsüber arbeiteten.<sup>2</sup><br />Wir haben in unserer Studie das Wohlbefinden (konzeptualisiert durch Müdigkeit, Vitalität und Belastung) von Altenpflegern nach zwei 12-Stunden-Nachtschichten untersucht.<sup>6</sup> Diese langen Dienste führen zu einer erheblichen Tagesermüdung, die nur schwer durch die Tagesfreizeit abgebaut werden kann, andererseits aber Gesundheitsrisiken und erhöhte Unfallgefahren sowie eine größere Fehlerhäufigkeit mit sich bringen kann.</p> <h2>Methode</h2> <p>Aufbauend auf frühere Studien<sup>7–9</sup> untersuchten wir in dieser Tagebuchstudie das Wohlbefinden von Altenpflegen an zwei aufeinanderfolgenden 12-Stunden- Nachtschichten und zwei anschließenden freien Tagen. Während dieser vier Tage füllten die Teilnehmer morgens (7 Uhr) und abends (19 Uhr) ein schriftliches Tagebuch aus. Wir erhoben unabhängig voneinander Daten in zwei öffentlichen Pflegeheimen in Österreich. Während der 12-Stunden-Nachtschicht ohne geplante Schlafzeiten war eine Altenpflegekraft für 30 bis 35 Bewohner verantwortlich, wobei jeweils mindestens zwei Pflegekräfte nachts anwesend waren. Wir erhielten 103 der 148 verteilten Studienfragebögen zurück (Antwortquote 69,6 %). Von diesen bildeten die 53 Altenpfleger (96 % Frauen, mittlers Alter 38 Jahre ± 10 Jahre, 20 bis 55 Jahre), die in zwei aufeinanderfolgenden Nachtschichten (im Folgenden Post- Nachtschichttage genannt) gefolgt von zwei Ruhetagen arbeiteten, die Studienpopulation für die vorliegende Studie.<br /> Wir untersuchten drei Forschungshypothesen.</p> <ul> <li>Hypothese 1: Das Wohlbefinden ist nach einem 12-Stunden-Nachtdienst schlechter als an Ruhetagen.</li> <li>Hypothese 2: Für vollständige Erholung nach zwei 12-Stunden-Nachtdiensten sind mindestens drei Ruhetage erforderlich.</li> <li>Hypothese 3: Das Wohlbefinden verbessert sich im Verlauf (morgens zu abends) an Tagen nach einer 12-Stunden-Nachtschicht stärker als an Ruhetagen.</li> </ul> <p>Wir testeten unsere Forschungshypothesen, indem wir die Unterschiede zwischen den Probanden untersuchten und eine multivariate Varianzanalyse für wiederholte Messungen durchführten. Wir verwendeten Ruhetag 1 als Referenz, um die täglichen Änderungen in Bezug auf Müdigkeit, Vitalität und Belastung der Post-Nachtschichttage und der Ruhetage zu beurteilen. Wir bestimmten außerdem die Kontraste für die wiederholten Messungen: die Differenz zwischen den Durchschnittswerten von Ruhetag 1 und Post- Nachtschichttagen 1, 2 sowie Ruhetag 2, die Differenz zwischen Morgen- und Abendwerten über alle Tage (nicht berichtete) und die Interaktion zwischen Tag und Zeitpunkt (Interaktionstermin Tag × Zeitpunkt) durch die Differenz zwischen Morgen- und Abendwert an Ruhetag 1 und den anderen Tagen. Die Effektgrößen wurden mit partiellem eta<sup>2</sup> ausgedrückt und kleine, mittlere und große Effekte bestimmt.<sup>10</sup> Für die grafische Darstellung verwendeten wir Excel, um den zeitlichen Verlauf von Wohlbefinden mit morgendlichen und abendlichen Mittelwerten sowie Standardabweichungen darzustellen. Wir führten alle statistischen Analysen in SPSS Statistics Version 23 durch und setzen das zweiseitige Signifikanzniveau auf p < 0,05.</p> <h2>Ergebnisse</h2> <p>Abbildung 1 zeigt den zeitlichen Verlauf von Müdigkeit, Vitalität und Belastung während Post-Nachtschichttag 1 und 2 sowie Ruhetag 1 und 2. Die durchschnittliche Müdigkeit und Belastung stieg von Post-Nachtschichttag 1 auf 2 und nahm von Post-Nachtschichttag 2 auf Ruhetag 1 ab, wohingegen sich die Vitalitätswerte umgekehrt verhielten. Am Morgen nach den Nachtschichten waren Müdigkeit und Belastung höher und Vitalität niedriger als am Abend dieser Tage, wohingegen das Gegenteil an Ruhetagen der Fall war. <br />Tabelle 1 zeigt die Unterschiede zwischen dem Referenztag Ruhetag 1 und den anderen Tagen hinsichtlich des Tagesmittelwerts der Morgen- und Abendwerte und der täglichen Veränderung, die durch die Differenz zwischen Morgen- und Abendwerten angegeben werden. Das durchschnittliche Maß an Müdigkeit, Vitalität und Belastung während der Post-Nachtschichttage 1 und 2 unterschied sich signifikant von dem an Ruhetag 1. Verglichen mit Ruhetag 1 war das durchschnittliche Wohlbefinden an den beiden Post-Nachtschichttagen erheblich schlechter, veranschaulicht durch sehr große Effektgrößen, was Hypothese 1 bestätigt. Die durchschnittliche Müdigkeit, Vitalität und Belastung verbesserten sich nicht nur von Post-Nachtschichttag 2 zu Ruhetag 1, sondern auch von Ruhetag 1 zu Ruhetag 2, was Hypothese 2 unterstützt. Die Verbesserung von Müdigkeit und Vitalität von Ruhetag 1 bis Ruhetag 2 kann entsprechend den Effektgrößen ebenfalls als groß angesehen werden. Wie erwartet verbesserte sich das Wohlbefinden an den Post-Nachtschichttagen im Verlauf von morgens zu abends stärker als an Ruhetagen, was Hypothese 3 unterstützt.</p> <p> </p> <p><img src="/custom/img/files/files_datafiles_data_Zeitungen_2019_Jatros_Pneumo_1902_Weblinks_jatros_pneumo_1902_s43_abb1_haluza.jpg" alt="" width="1417" height="1858" /></p> <p> </p> <p><img src="/custom/img/files/files_datafiles_data_Zeitungen_2019_Jatros_Pneumo_1902_Weblinks_jatros_pneumo_1902_s42_tab1_haluza.jpg" alt="" width="900" height="384" /></p> <p> </p> <h2>Diskussion</h2> <p>Etwa 15 bis 20 % der arbeitenden Bevölkerung in Europa und den USA arbeiten in Schichtarbeit mit Nachtarbeit, eine Arbeitsform, die am weitesten verbreitet ist im Gesundheitswesen und die die innere Uhr aus dem Takt bringt. Monk wies bereits 1986 darauf hin, dass permanente Nachtarbeit als Dauerbeschäftigungsmodell möglicherweise nicht so positiv ist wie ursprünglich angenommen.<sup>11</sup> Menschen sind tagaktive Wesen und diese Orientierung der biologischen Rhythmen geht selbst bei ständiger Nachtarbeit nicht verloren. Alward et al. berichteten, dass bei ständigen Nachtschichten Auswirkungen auf Lebensstil und soziale Umstände als wichtiger angesehen werden als wahrgenommene Probleme der Anpassungen des biologischen Rhythmus.<sup>12</sup> Insbesondere die soziale Zufriedenheit profitiert von der Zusammenlegung von Ruhetagen, um mindestens zwei Tage frei zu haben. Verglichen mit freien Wochentagen kann die Planung von Ruhezeiten an Wochenenden das Erholungspotenzial aufgrund sozialer Interaktionen und Freizeiterlebnisse erhöhen.<sup>13</sup> Die Begrenzung der wöchentlichen Stunden in häufiger oder dauerhafter Nachtschichtarbeit könnte die sozialen Störungen weiter reduzieren.<sup>14</sup><br />Die Reduzierung der Dienstzeit auf weniger als 12 Stunden ist auf organisatorischer Ebene mit zusätzlichen Anstrengungen verbunden, um die Kontinuität der Pflege sicherzustellen, was häufig dazu führt, dass zwischen den Schichten weniger Zeit für die Erholung bleibt.<sup>15, 16</sup> Die Reduktion des Schlafes in Kombination mit Langzeit- und Nachtarbeit wirkt sich insbesondere auf Pflegekräfte und andere Gesundheitsberufe aus.<sup>17</sup> Kurumatani et al. berichteten, dass 16 Stunden Freizeit zwischen Arbeitsschichten erforderlich waren, damit Krankenschwestern sieben bis acht Stunden schlafen konnten.<sup>18</sup> Van Dongen et al. fanden heraus, dass ein mäßiger Schlafentzug bereits zu kognitiven Leistungsdefiziten führt.<sup>19</sup> Interessanterweise erkennen betroffene Personen diese Defizite weitgehend nicht, was sich vermutlich zusätzlich noch auf die Leistung und Genauigkeit auswirkt.<sup>20, 21</sup> In physisch und psychisch anspruchsvollen Pflegeberufen könnten unzureichende Erholungsmöglichkeiten und ein damit einhergehender Schlafmangel die Empathie- und Leistungsfähigkeit beeinträchtigen.<sup>22</sup><br />Unsere aktuelle Studie, publiziert in der Top-Zeitschrift „Journal of Nursing Management“, präsentiert bisher fehlende Daten zum Erholungsverlauf nach zwei aufeinanderfolgenden 12-Stunden-Nachtschichten bei Altenpflegern in Österreich. Unsere Ergebnisse zeigen, dass zwei freie Tage nicht ausreichend waren für eine vollständige Genesung, sondern mindestens drei Ruhetage, ein Schlaftag (12 Stunden) und zwei volle Ruhetage (48 Stunden) notwendig waren.<br />Die Amplitude einer Reihe von Verhaltens- und autonomen Variablen, die mit erhöhter Aktivität und Wachheit verbunden sind, steigt während der Wachphase des zirkadianen Zyklus in unregelmäßigen Abständen etwa alle 1 bis 2 Stunden plötzlich an. Da diese Episoden in Intervallen von weniger als 24 Stunden wiederholt werden, werden sie als ultradiane Ereignisse definiert und auch „Basic Rest Activity Cycle“ (BRAC) genannt. Obwohl sie im strengsten Sinne aperiodisch sind, werden solche Ereignisse als Rhythmen klassifiziert, zusammen mit zirkadianen (ungefähr 24 Stunden) und infradianen Rhythmen (> 24 Stunden).<sup>23</sup> Interessant für die zukünftige Erforschung der Auswirkungen von Schichtarbeit auf das Wohlbefinden wäre eine genauere Betrachtung dieser unterschiedlichen biologischen Rhythmen. Auch wichtig erscheinen Einteilung und Rücksichtnahme hinsichtlich des sogenannten Chronotyps (Morgenmensch versus Abendmensch).<sup>24</sup> Die körperlichen Auswirkungen von Jetlag, der durch eine längere Flugreise mit Zeitverschiebung bedingt ist, wie bleierne Müdigkeit, Einschlaf- und Durchschlafstörungen, Gereiztheit, Appetitlosigkeit, sind weitläufig bekannt. Auch die Umstellung von Sommer- auf Winterzeit und umgekehrt kann ähnliche Befindlichkeitsstörungen auslösen und die Sinnhaftigkeit dieser Maßnahme wird derzeit EU-weit diskutiert. Wenn der individuelle Chronotyp mit den Bedingungen des sozialen Umfelds nicht übereinstimmt (erlebbar beispielsweise in der Diskrepanz zwischen Aufwachzeiten an einem Wochentag und am Wochenende) spricht man vom sozialen Jetlag. Studien haben eine starke Verbindung zwischen sozialem Jetlag und Chronotyp gezeigt, wobei ein späterer Chronotyp mit einem größeren sozialen Jetlag assoziiert wurde und mit Fettleibigkeit, Diabetes, Depressionen und verminderter akademischer Leistung in Verbindung gebracht wird.<br />Sozialer Jetlag als chronischer Zustand entsteht aus dem dauerhaften Widerstreit zwischen innerer Uhr und äußerer Zeitplanung. Er betrifft 80 % der Bevölkerung und hängt auch mit der gestiegenen Nutzung von Smartphone, Fernseher und Computer in den späten Abendstunden zusammen. Ungewöhnliche Hell-dunkel-Zyklen aufgrund künstlichen Lichts in der Nacht stören das zirkadiane System. Die Einwirkung von blauem Licht geringer Intensität, das von verschiedenen Konsolen mit Leuchtdioden („light-emitting diodes“, LEDs) abgegeben wird, stört die biologische Uhr, indem sie zu einer zirkadianen Phasenverzögerung führt und den Melatoninspiegel reduziert.<sup>4</sup> Darüber hinaus ist die Einwirkung von künstlichem Licht bei Nacht, „artificial light at night“ (ALAN), während der Nachtarbeit für die Unterdrückung der Melatoninsekretion, den Schlafentzug und die zirkadiane Störung verantwortlich. Touitou et al. betonen, wie wichtig es ist, präventive Strategien zu entwickeln, um die nachteiligen Auswirkungen von ALAN auf die Gesundheit zu reduzieren.<sup>1</sup> In Folgestudien sollte besonderes Augenmerk darauf gerichtet werden, wie der Einsatz von blau emittierenden Geräten die Erholung von Schichtarbeitern stören kann.</p> <h2>Schlussfolgerung</h2> <p>In Anbetracht der Ergebnisse unserer Tagebuchstudie würden wir Entscheidungsträgern und Pflegeheimverwaltungen empfehlen, eine ausreichende Anzahl von Ruhetagen sicherzustellen. Dies könnte der wichtigste Eingriff des Managements sein, um die Anpassungs„kosten“ für Müdigkeit bei Altenpflegern im Schichtdienst zu senken. Das Pflegemanagement sollte sich der positiven Langzeiteffekte des Schlafes während der Nachtarbeit bewusst sein. Eine Schlüsselstrategie zur Verringerung der gesundheitlichen Auswirkungen der Nachtschichtarbeit könnte die Einführung von auf die persönlichen Bedürfnisse (z.B. Chronotyp) angepassten Schichtplänen umfassen. Optimierte Zeitpläne für die Nachtschichtarbeit sollten so flexibel wie möglich gehalten werden, wobei häufige oder dauerhafte Nachtschichtarbeit vermieden werden sollten, um Auswirkungen auf soziale und familiärer Abläufe möglichst zu reduzieren. Erschöpfungsmanagementpläne sollten eine kontinuierliche Schulung des Personals in Bezug auf individuelle Erholung und Stressreduktion sowie regelmäßige Pausen umfassen.</p></p>
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<a class="literatur" data-toggle="collapse" href="#collapseLiteratur" aria-expanded="false" aria-controls="collapseLiteratur" >Literatur</a>
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<p><strong>1</strong> Touitou Y et al.: Association between light at night, melatonin secretion, sleep deprivation, and the internal clock: health impacts and mechanisms of circadian disruption. Life Sci 2017: 94-106 <strong>2</strong> Jorgensen JT et al.: Shift work and overall and cause-specific mortality in the Danish nurse cohort. Scand J Work Environ Health 2017; 2: 117-26 <strong>3</strong> Estryn-Behar M, Van der Heijden BI: Effects of extended work shifts on employee fatigue, health, satisfaction, work/family balance, and patient safety. Work 2012: 4283-90 <strong>4</strong> Chang AMet al.: Evening use of light-emitting eReaders negatively affects sleep, circadian timing, and next-morning alertness. Proc Natl Acad Sci USA 2015; 4: 1232-7 <strong>5</strong> Straif K et al.: Carcinogenicity of shift-work, painting, and fire-fighting. Lancet Oncol 2007; 12: 1065-6 <strong>6</strong> Haluza D et al.: Time course of recovery after two successive night shifts: a diary study among Austrian nurses. J Nurs Manag 2019; 1: 190-6 <strong>7</strong> Blasche G et al.: Work-related self-assessed fatigue and recovery among nurses. Int Arch Occup Environ Health 2017; 2: 197-205 <strong>8</strong> Haluza D, Blasche G: Fatigue and insufficient leisure opportunities in older employees. J Occup Environ Med 2016; 7: e268-74 <strong>9</strong> Blasche G et al.: Effects of restbreak intention on rest-break frequency and work-related fatigue. Hum Factors 2017; 59: 289-98 <strong>10</strong> Cohen J: Statistical power analysis for the behavioral sciences. Hillsdale, N.J.: L. Erlbaum Associates; 1988 <strong>11</strong> Monk TH: Advantages and disadvantages of rapidly rotating shift schedules—a circadian viewpoint. Hum Factors 1986; 128: 553-7 <strong>12</strong> Alward RR, Monk TH: A comparison of rotating-shift and permanent night nurses. Int J Nurs Stud 1990; 27: 297-302 <strong>13</strong> Drach-Zahavy A, Marzuq N: The weekend matters: exploring when and how nurses best recover from work stress. J Adv Nurs 2013; 3: 578-89 <strong>14</strong> Vetter C et al.: Aligning work and circadian time in shift workers improves sleep and reduces circadian disruption. Curr Biol 2015; 7: 907-11 <strong>15</strong> Law MP et al.: Organizational interventions in response to duty hour reforms. BMC Med Educ 2014; 1: 1472-6920 <strong>16</strong> Ropponen A et al.: Effects of modifications to the health and social sector's collective agreement on the objective characteristics of working hours. Ind Health 2017; 4: 354-61 <strong>17</strong> Rhéaume A, Mullen J: The impact of long work hours and shift work on cognitive errors in nurses. J Nurs Manag 2018; 1: 26-32 <strong>18</strong> Kurumatani N et al.: The effects of frequently rotating shiftwork on sleep and the family life of hospital nurses. Ergonomics 1994; 6: 995-1007 <strong>19</strong> Van Dongen HP et al.: The cumulative cost of additional wakefulness: dose-response effects on neurobehavioral functions and sleep physiology from chronic sleep restriction and total sleep deprivation. Sleep 2003; 2: 117-26 <strong>20</strong> Geiger-Brown J et al.: Sleep, sleepiness, fatigue, and performance of 12-hour-shift nurses. Chronobiol Int 2012; 29: 211-9 <strong>21</strong> Thompson BJ et al.: Effects of accumulating work shifts on performance-based fatigue using multiple strength measurements in day and night shift nurses and aides. Hum Factors 2017; 3: 346-56 <strong>22</strong> Jenaro C et al.: Vigour and dedication in nursing professionals: towards a better understanding of work engagement. J Adv Nurs 2011; 4: 865-75 <strong>23</strong> Lavie P: Ultradian rhythms gates of sleep and wakefulness. Ultradian rhythms in physiology and behavior 1985: 148-64 <strong>24</strong> Takahashi M et al.: Chronotype and social jetlag influence human circadian clock gene expression. Sci Rep 2018; 1: 10152</p>
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