Comparison of Sleep Patterns and Autonomic Nervous System Activity among Three Shifts in Shiftworkers

교대근무자에서 각 교대근무간의 수면양상 및 자율신경계 활성도 비교

Objectives: Through comparing sleep variables and autonomic activities among three shifts in shift workers, the authors intended to clarify which shift is most tolerable and to identify the characteristics of their psychological and physical problems. This study is also expected to help shift workers to adapt themselves to their work more effectively. Methods: Fifty one shift workers took part in this study. They were working in a rapidly rotating system in which they worked for 3 days in one shift with one day off between each shift. Based on a sleep diary, sleep latency (SL), sleep period time (SPT), and number of wake after sleep onset (NWASO) were estimated and compared among the three shifts. In assessing sleepiness, Epworth sleepiness scale (ESS) and visual analogue scale (VAS) were used. To evaluate mood states among the three shifts, profile of mood states (POMS) was administered. Heart rate variability (HRV), and the level of adrenaline and noradrenaline were measured to assess autonomic activities. HRV included low frequency power (LF), high frequency power (HF), and LF/HF. Results: SPT was significantly lengthened during the evening shift and SL was shortened during the night shift. The workers showed a drop in alertness at wake-up during morning shift and a drop in alertness at work during night shift. During night shift the subjects complained of physical fatigue and cognitive decline. Comparison of HRV showed that parasympathetic activity was most prominent during the evening shift. Secretion of adrenaline and noradrenaline decreased during the evening shift, though statistically not significant. Conclusion: We found that the evening shift was most tolerable among the three shifts. It is recommended that morning light exposure be done during the morning shift and nocturnal light exposure during the night shift.

목 적 : 본 연구는, 교대근무자에 있어 세 교대근무간의 수면양상과 자율신경계활동성을 비교함으로써, 근무자들은 어떤 근무시에 가장 적합하다고 느끼는지 그리고 교대근무자의 심리적, 신체적 문제점의 특성은 무엇인지를 알아보고자 하였다. 또한 본 연구는 근무자들이 교대근무에 좀 더 효과적으로 적응하는데 도움을 주고자 기획되었다. 방 법 : 3일 정도 연속적으로 한 교대근무를 한 후 1일 휴무, 그 다음에 다른 교대로 넘어가는 빠른 순환주기의 교대근무자 51명이 연구에 참여하였다. 각 대상은 수면일기를 작성하였으며 수면잠복기, 수면기간시간, 수면 중 깨어난 횟수를 세 교대근무간에 비교하였다. Epworth 졸음척도와 시각아날로그척도를 사용하여 졸음을 평가하였으며 기분상태는 기분상태척도로 평가하였다. 심박수변동성과, 스트레스 호르몬(아드레날린, 노르아드레날린) 및 그 대사산물을 측정하여 자율신경계 활동성을 살펴보았다. 심박수변동성에는 저주파영역의 스펙트럼 파워, 고주파영역의 스펙트럼 파워, 저주파영역의 파워와 고주파영역의 파워간의 비가 포함되었다. 결 과 : 수면기간시간은 오후근무시 가장 길었고 수면잠복기는 밤근무시 가장 짧았다. 깨어났을 때의 각성도는 오전근무시 가장 저하되었고 작업 중의 각성도는 밤근무 중 가장 떨어지는 것으로 나타났다. 밤근무시 근무자들은 신체적인 피곤감과 인지기능의 저하를 호소하였다. 심박수변동성의 비교를 통해 오후근무시 부교감신경계가 가장 활성화된다는 것을 알 수 있었으며 아드레날린 및 노르아드레날린 분비도 통계적인 의미는 없었지만 오후근무시 가장 감소하였다. 결 론 : 본 연구결과 오후근무가 교대근무자에게 가장 적합한 것으로 나타났다. 오전근무시에는 빛을 아침에 투여하고 밤근무시에는 근무 중에 빛을 투여하면 교대근무에의 적응이 촉진될 것으로 생각된다.