54· 人类工教学1997年3月第3卷第1期 综述· 轮班作业对健康的影响及对策 谢红兵毛福英 (同济医科大学科研处 武汉430030) 轮班作业(shi ̄work)是指两组或两组以上 轮班对不同年龄段作业人员影响也不同 随 作业人员进行换班的一种工作制度(通常包括夜 着年龄的增长,人体一些生理机能逐渐衰退,如心 班)。近几十年来,随着经济的发展,工作制度逐渐 肺功能下降,肌力减弱等,这些都使得年龄较大作 发生变革,许多企业采取长白班工作制、弹性工作 业人员的劳动能力降低,从而对轮班特别是夜班 制等,但由于社会和生产的需要,在职业人群中仍 工作耐受性变差。Bart 报道在连续从事几天夜 存在不少轮班人员,如警察、医护人员、驾驶员以 班工作后,年龄在34岁以上的作业人员其体能耐 及工人等等。轮班工作迫使作业人员改变了原有 受时间同基线状态相比下降2O ,而年龄在34 的日出而作、日落而息的作息制度,干扰了其生物 岁以下的作业人员则没有明显变化。Ottmann_‘ 节律,因而对其家庭生括、社会交往特别是身心健 对不同年龄组轮班警察健康状况的调查表明,其 康都会产生一些不良影响。迄今为止,国外一些发 植物神经系统和骨胳肌肉系统疾病的患病率随年 达国家在这方面已进行了许多研究。本文仅就近 龄的增长呈增加趋势。可见作业人员年龄越大,对 年来有关轮班对不同性别和年龄作业人员的影 轮班工作越难适应。 响、对作业人员睡眠和昼夜节律的影响以及不同 2轮班对作业人员睡眠的影响 轮班制度对作业人员的影响及其对策作一综述。 轮班对作业人员睡眠的干扰最常见,因而这 1 轮班对不同性别和年龄作业人员的影响 方面的研究也最多。大多数研究表明,轮班人员睡 在轮班人员中有相当一部分是女性,由于其 眠的质和量都有不同程度的改变。 生理和心理上的特殊性,因而对轮班工作的耐受 首先是每天睡眠时间减少。减少程度与下列 性不同于男性 Kandolinde[1 的研究表明,女护士 因素有关:(1)轮班班次:Escriba口 报道轮班护士 对三班倒的适应性比两班倒差,而男护士在这两 每天睡眠时间平均比白班护士减少半小时。其中 种轮班制度之间无明显差异。Oginsk[2 对某钢厂 以夜班护士减少最为显著,达2小时以上,其次为 男、女各83名工人的睡眠质量、健康状况以及对 早班护士。Costais]对轮班工人进行24小时脑电 轮班作业的看法进行了调查,发现女工不仅每日 图监测分析后发现,他们在整个睡眠过程中,主要 睡眠时间比男工短,而且在睡眠过程中更易受环 是二期睡眠、慢波睡眠以及快速动眼睡眠3个阶 境因素的干扰;在身体健康方面,女工的自我感觉 段的持续时间减少 Folkard口 的研究表明,早班 要比男工差,她们更易患所谓轮班“不适应综合 作业人员每天睡眠时间的减少程度取决于他们早 征”(intolerance syndrome),如消化、循环、神经 上离家上班的时间。作者认为由于受体内生物钟 精神系统以及慢性疲劳症候群,同时女工就诊的 的影响,人们在晚上9点钟以前的睡眠倾向受到 频率也高于男工,而且经常抱怨健康状况不佳。但 抑制,这段时间被称为睡眠“禁区 (forbidden 随着年龄的增长,男工的健康状况逐渐变差,而女 zone),由于它的存在,早班人员晚上开始睡觉的 工在度过40~50岁的危机期后其健康状况反而 时间并不比普通人提前,因此他们早上离家上班 有所改善。总的看来,轮班对男、女作业人员的身 时间越早.每天睡眠的时问也就越少。(2)相邻两 心健康均有不同程度的影响,但对女性影响更大。 班次的间隔时问:间隔时间越长,作业人员每天的 维普资讯 http://www.cqvip.com
人类工敢学1997年3月 3卷第1期 ·55· 睡眠时间越多,反之就越少,这两者之间呈现出十 分明显的正相关 ]。(3)季节:Khaleque 分别在 夏季和冬季对三班倒工人的睡眠状况进行了调 查,发现他们夏季每天睡眠时间明显少于冬季。作 昼夜节律变化越大。Fujiwara_ 的研究表明,晚班 ]期间作业人员口腔温度、心率的节律时相与正常 状态相比分别延迟]小时和2小时,而在夜班工 作时上述两指标延迟时间分别达3小时和5小 时,提示夜班工作对人体昼夜节律的干扰更大 者认为夏季的高气温是影响作业人员睡眠时间的 主要因素。 Touitou1 报道夜班工人血清褪黑激素在分泌高 ]峰期时的浓度比白班工人高出4倍左右,而催乳 激素和睾酮的浓度贝4显著降低,且分泌时相的节 其次是睡眠质量下降。Rivard 】 的调查表明 在轮班作业人员中普遍存在睡眠问题,尤其是夜 班作业人员更为突出,他们在工作一段时问后多 出现一些睡眠失调症状,如难以入睡、睡眠过后精 力不能完全恢复、早上警觉性不高等等,因而白天 感到瞌睡、疲劳感增强。另外,由于睡眠时间的减 少和工作疲劳的蓄积,轮班作业人员多出现睡眠 醒觉障碍,Alfredsonc11]报道工厂夜班警卫人员 睡眠醒觉障碍的发生率比对照组白班工人高2~ 3倍。以上说明轮班对作业人员的睡眠质量存在 着不同程度的影响。 睡眠时间的减少和质量的下降,不仅有损作 业人员的身心健康,而且降低了其作业能力 。 为此,一些国家已采取一些相应措施以控制上述 不良影响。如在日本,很多工厂的夜班作业人员可 在工作期问轮流小睡片刻,时间一般在90分钟左 右。夜班期问小睡虽然对作业人员工作时的疲劳 感和瞌睡感无明显改善,但可加快班后上述症状 的恢复,并可减轻夜班工作对生物节律的干扰作 用,因而对其身心健康具有一定的积极意义“ 另外,HamalJ 还发现作业人员在夜班前小睡片 刻对提高工作能力也具有一定作用,夜班前小睡 组作业人员在工作期间的警觉性高于无小睡组作 业人员,这种作用在作业快结束时显得尤其明显, 并一直持续到工后。 从以上研究可以看出,轮班作业对作业人员 睡眠的质与量均有不同程度的影响,至于这种影 响对作业人员身心健康的远期效应以及如何采取 更有效的措施减轻这一影响,还需进一步研究 3轮班对作业人员昼夜节律的影响 生物节律是人类在对环境的长期适应过程中 逐渐形成的,其中最重要的是昼夜节律,机体很多 生理指标如体温、血压、心率以及激素的分泌都具 有周期24小时的节律性变动,以维持机体正常生 理机能。 般认为+从事轮班作业时间越长,作业人员 律性完全消失,皮质醇在血清中浓度最低值时间 比白班工人延迟2小时,表明轮班对作业人员激 素的分泌量和节律性也有一定影响。 昼夜节律的失调,不仅降低了作业人员对轮 班作业的适应性和耐受性,而且与一些急、慢性疾 病的发生密切相关。鉴于此,一些学者提出在工作 中用强光来调节夜班作业人员的昼夜节律,从而 提高其工作能力并保护其身心健康。 Costa ”以15名女轮班护士为研究对象,分 男4让她们在普通灯光(1001x)和短时多次强光暴 露(23501x×4次20min)条件下连续从事2天夜 班工作,然后测定其自我感觉、行为功能、口腔温 度、血清皮质醇、尿中褪黑激素和儿茶酚胺的含 量,结果发现经强光刺激后轮班护士的心理生理 状况有所改善,表现为疲劳感、瞌睡感以及焦急一 忧虑感明显减轻,完成字母删除试验的能力增强, 说明强光刺激在一定程度上可提高作业人员对夜 班工作的适应性。Dawsonm 发现,从事夜班时每 天在强光条件(6000Ix)下暴露4个小时(24:00~ 4:00)的作业人员与对照普通灯光(<Z001x)@件 下的作业人员相比在工作期问的警觉性增强,这 种差异在凌晨3:00 ̄7:00钟之间显得尤为明显, 说明强光刺激对提高夜班作业人员的工作能力、 减少工作失误也具有一定的积极意义。另外,研究 还表明强光刺激可改善作业人员的睡眠状况,使 其睡眠模式趋于平衡,质量接近普通人的正常夜 间睡眠水平,如果同时在白天睡眠期间对作业人 员采取一定措施,如戴上眼罩以减少环境光线的 干扰作用,则效果更为显著[1 。 从目前的研究来看,适当的强光刺激可以调 节轮班作业人员的生物节律,从而增强他们对夜 班工作的适应性,因而对作业人员的身心健康是 有好处的 但这种刺激的最适强度多大,最佳时问 多长以及其效果可以维持多长时间,仍然有待进 维普资讯 http://www.cqvip.com
·56· 人类工效学1 997年3月第3卷第1期 步研究。 3、每个班次开始和结束的时间应根据各个行 业的具体情况灵活安排,但要避免将早班的开始 时间定的过早。 d不同轮班制度对轮班作业人员的影响一 轮班制度(shift system)是对轮班人员作息 时问的具体安排.它根据每班工作时阃、相邻两班 多类型,其中最常见的是两班倒和三班倒。由于轮 班制度直接关系着作业人员工作和休息时问的长 短,因而对其身心健康也存在着不同程度的影响。 4、不要在一天内给作业人员安排一次以上的 次的间隔时间、是否从事夜班工作等因素分为很 轮班工作。每次连续的轮班工作时间应控制在5 7天以内,并且每次连续轮班后应安排至少2 5、在轮班顺序上,应采用顺向轮班(早班一晚 天的休息时间。 Williamson口 选择某公司75名微机操作人 员作为对象研究这两种轮班制度的优劣。作者首 先对l8名作业人员的健康状况、工作效率及其对 工作的满意度进行了重复调查,发现他们由三班 倒改为两班倒后,消化和循环系统疾病检出率、睡 眠障碍发生率以及一般健康问卷得分显著低于改 变前 继而作者又对48名三班倒作业人员和45 名两班倒作业人员进行了对比调查,发现尽管两 组作业人员的工作效率和对工作的满意度无明显 差别,但两班倒作业人员的身体健康状况优于三 班倒作业人员 因此作者认为对微机操作员来说 两班倒轮班制度更为适合 也有学者对此持不同看法。Rosa[213在分别实 行三班倒和两班倒的两个天然气公司对作业人员 的警觉性、行为功能以及睡眠状况进行了调查 结 果表明两班倒作业人员在反应时测试中错误及遗 漏信号明显增多,说明他们同三班倒作业人员相 比在工作中警觉性要低。作者指出由于两班倒轮 班制度每班工作时间比三班倒多50 ,在工作中 更容易产生疲劳,因而并没有明显的优越性。 总之,两班倒和三班倒哪一种更有利于作业 人员的身心健康,目前尚无确切定论,因此很多学 者仍在探讨如何设计出更科学、更合理的轮班制 度,近来已有人提出利用微机对决定轮班制度的 几个主要因素进行自动化设计 。Knauth口 在 近年轮班制度设计的基础上对设计过程中的几个 原则性问题作了讨论: l、在设计轮班制度时应尽可能减少夜班次 数,如果这一点难以做到,则应采用快速轮班制度 (quickly rotating system),尽量避免让作业人员 长期从事固定夜班工作。 2、由于每班工作时问越长,作业人员越容易 疲劳,因此应适当控制每班工作时间的长短以减 少作业人员的疲劳蓄积 班一夜班),而不应采用反向轮班(夜班一晚班一 早班) 因为反向轮班与作业人员的生物钟时间相 冲突,不利于他们的身心健康。 总之,尽管目前正在采用的轮班制度很多,但 并不存在一种“最佳轮班制度”。因此如何根据各 个行业的具体情况设计出最适合他们的轮班制 度,以减轻轮班作业对作业人员身心健康的影响, 仍然是当今学者研究的焦点。 参考文献 l Kandolin【.1 ̄rnout 0{female and male nufBes ln shi ̄work.Ergonomics.1993,36(1~3)I 141 ̄147. 2 Oginska H.et a1.Gender,ageing,and shihwork in tolerance.Ergonomics.1993t36(1 ̄3):161 ̄168. 3 Bart CH.et a1.After——elfeels of night work On physical performance capacity and sleep quality in relation to age.Int Arch Oecup Environ Health. 1993,65,259~262. 4 Ottmarm W.et a1.Subjective health status Of day d shift—working policemen.Ergonomics.1989,32(7) 847~854. 5 Escriba V.et a1.Shiftworktits impact on the length and quality of sleep among nurses of the Valencian region in Spain.Int Occup Environ Health 1992,64 (2)¨25~129. 6 Akerstedt T.et a1.Spetral analysis of sleep electroencephatograph in rotating three--shi ̄work. Scan Jwork Environ Health.1991;1 7:330 ̄336. 7 Folkard S.et a1.Does the forbidden zone for sleep onset influence morning shift sleep duration? Ergonomics.1 993{36(1~3):85 ̄91. 8 Kurumatani N.et a1.The effects of frequently rotating shiftwork on sleep and the family life of hospiatl nurses.Ergonomics、1994:37(6)955 ̄1007. 9 Khaleque A.Effect of diurnal and seasonal sleep deficiency on work effort and fatigue of shift workers.1nt Arch Oecup Environ Health.1991,62 维普资讯 http://www.cqvip.com
人类工效学1997年3月第 堂塑 塑 57· 591~593 time secretory patterns of melatonin,prolactin, 10 R[vard CI Sleep disorder symptoms among nurses cortisol and testosterone.Eur JAppl Physlol 1990,60 and nursing aides.Int Arch Occup Health.1989,61 288~292. 353~358. 1 7 Costa G.et a1.Effect of bright light on tolerance to 11 Alfredsson L.et a1.sel卜一reported health and v ̄ell— night work.Scand Work Environ Health.1993,19 being amongst security guards:a comparison with 414~420. the workit ̄g population.Ergonomics.1 091,-34(5): 18 Eastman C1.et a【_Dark goggles aad bright Light 525--530. improve circadian rhythmadaprar 0n to night—shift 12 Meoman T et a1.The after—effects of night work work.S1eep.1994 17(6):335~543. on short——term memory performance.Ergonomics. 1 0 Dawson D.et a1.Timed exposure to bright light 】993,36(1~3):37~42. improves sleep and alertness during simulated night 13 Matsumoto K.et a1.The effect of night—time naps shifts.Sleep.1991.14(6)}5114516. on recovery from fatigue following night work 2O Williamson AM.et a1.Changing the hours of Eronbmics 1994;37(51:899~907. shiftwork:a comporison of 8一and 12一hour shift 14 Harms M.et a1.Da vl me napping and its effect oll rosters in a group of computer operators. alertheSS and short—term memory performance jn Ergonomics.1994t37(2)t 287 ̄298. shiftworkers.1nt Arch Oecup Environ Hea rth.1 989, 21 Roger RR.et at.Performance and alertness on 8h 6l:34l~345. and 12h rotating shifts at a natural gas utility. 15 Fujiwara S et a1.The acute effects of experimental Ergonomics 1993,36(101:11 77~l193. short—term evening and night shifts on human 22 Nachreiner F.et a1.Computer--alded design of shift circadianrhythm:the orsI temperature,heart rate, schedules.Ergonomics.1993,36(1—3):77 ̄83. serum cort[sol and urinary catecholamines 1evels.int 93 Knauth P.et a1.The design of shift system. Arch Occup EnvironHeaIth.1992,63:409~41 Ergonomics 1993·36(1 3)l 15 ̄28. 16 Touitou Y.et a1.Effect of shift work on the night一 第三届全国人一机一环境系统工程学术会议消息 为了极大推动我国人机环境系统工程研 境因素对人的影响研究;6 人一环境因素对机器 究,对进一步繁荣和发展,第三届全国人一机一环境 性能聃影响研究;7.人一机一环境系统总体性能的 系统工程学术会议定于1 997年9月在贵州黄果 研究;8.人一机一环境系统工程理论及应用研究{9. 树召开。本届学术会议要广泛交流人一机一环境系 国内、外研究动态和文献综述 统工程研究成果和实践经验并为生产的发展出谋 有兴趣的同志请与龙升照教授联系 划策。会议由中国系统工程学会人一机一环境系统 通讯地址:北京5104信箱14分箱,邮编: 工程专业委员会主办,由北京市海淀人一机一环境 100094 系统工程研究会承办 学术会议的主要内容包括 电话:(010)66762729—61 1 65 1.人的特性的研究;2.机器特性的研究;3. (中国系统工程学会 环境特性的研究;4.人机关系的研究}5.人一环 人·机一环境系统工程专业委员会)
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