2. Dr Hashemi Occupational Medicine Specialist
Shift Work
Dr Hashemi Occupational Medicine Specialist

3. What is shift work? Shift work is defined as work outside of
the normal daylight hours from about 7am
until 6 pm
Midnight
Noon
Midnight

4. Why do we need shift work?

5. Why do we need shift work?(count)
Production process > 8 hours or continuous
Expensive machinery that must be used continuously to be profitable

6. Shift work types: Fixed pattern Rotating pattern Night Evening
Clockwise (morning- evening- night)
Rapid (1-3 days)
slow (5 days or more)
Counter clockwise (night-evening- morning)
Rapid
slow

7. Shift work types: (count.)
Oscillating shift work:
Rotating between evening-morning or evening-night shifts
Split shift work:
Bakers, 3 or 4 hre intervals between shifts
Relief Shift work:
Work is depend on other worker’s absent
Rotating Shift Work
كارگر در نوبتهاي متنوعي به صورت چرخشي فعاليت مي نمايد
بر حسب زمان چرخش
آهسته : هر نوبت بيش از يك هفته ، معمولا 21 روز يا بيشتر مي باشد
هفته اي : هر نوبت 5 تا 7 روز طول مي كشد
سريع : هر نوبت ا تا حداكثر 4 روز طول مي كشد
Oscillating
بطور هفتگي بين نوبتهاي عصر و صبح و يا عصر و شب چرخش دارد
Split Shift
مثل نانواها ، بين ساعات كاري فاصله 3 تا 4 ساعت وجود دارد
Relief Shift
زماني کاري كارگر به غيبت شخص ديگري وابسته است

8. Why can shift work be difficult?
Adverse effects:
Sleep
Circadian rhythm
Personal life ( family & social)

9. Sleep Disturbance NOCTURNAL DIURNAL Some animals are:
That is, they are biologically programmed to
sleep during the day and be awake at night. e.g. owls,
bats, raccoons
Humans
Are:
DIURNAL
That is, we are biologically
programmed to sleep at night
and be awake during the day. 9

10. The body has a natural cycle of 25 hrs so External factors synchronize us to a 24 hrs day
The internal clock is located in the suprachiasmatic nucleus hypothalmus

11. How does Internal Biological Clock work?
Circadian rhythm
External stimulants

12. Circadian rhythm Hormone and gastric secretions Body tempreture
Bronchial reactivity
Blood Pressure
Sexual arousal
Anxiety
Metabolic Rate
Short term memory
Work performance

13. Biochemistry and Circadian Rhythms
هوشیاری
Biochemistry and Circadian Rhythms
دمای بدن
سطح هورمون رشد
سطح کورتیزول

14. هورمون خواب هورمون خواب ( ملاتونین) التلاتل
حد اکثر ملاتونین در نیمه شب
شروع ترشح توسط غده پینه آل در غروب
کاهش ملاتونین در طول روز

15. شروع ترشح هورمون ملاتونین
بیشترین هوشیاری
بهترین هماهنگی
بیشترین مقدار ترشح هورمون تستوسترون
سریع ترین زمان واکنش
حرکت مناسب روده
توقف ترشح هورمون ملاتونین
بیشترین کارائی سیستم قلبی-عروقی و قدرت عضلات
بیشترین افزایش فشار خون
بیشترین مقدار فشار خون
حداکثر دمای بدن
کمترین دمای بدن
شروع ترشح هورمون ملاتونین
عمیق ترین خواب
توقف حرکات روده

16. External clues “Zeitgebers”
Time givers
Light/Dark cycle
Timing of meals
Social interactions
Actual time clock

17. Hazards of Shift work
1. Increased risk of errors & accidents in the work and out of the work
2. Increase in health problems
3. Increase in social and family problems

18. 1.Alertness and Accidents
Shift work hazards
1.Alertness and Accidents
Cognitive Ability:
Deterioration in cognitive ability in shift workers vs. non shift workers.
This increases with duration of exposure

19. Fatigue affects alertness in many shift workers
80-90 % of shiftworkers feel sleepy during night shift (?% nap!)
Studies show increase in accident rate
Tendency for more severe / serious accidents to occur 19

20. Fatigue Effects on Performance
Impaired logical reasoning and decision-making
Impaired vigilance and attention
Slowed mental operations
Loss of situational awareness
Slowed reaction time

21. Fatigue Related Accidents
Numbers
Midnight
Noon
Midnight

22. Meter Reading Errors
Numbers
Midnight
Noon
Midnight

23. Time of Day & Major Accidents
Full Alertness
Exxon
Valdez
00:15 15
Chernobyl
01:23 10
Bhopal
01:00
As a final answer to the question why, I find it useful to point out the correlation between some major accidents and the time of day that they occurred.
This is not a pure statistical sample, but rather a selective sample chosen purely for their notoriety. Even so, given the previous illustration of mental performance against time of day, our attention is easily drawn to the positive correlation.
It’s also interesting to note that, we’re right about here (point to post-lunch dip) in terms of our circadian rhythms!
[I-520: AT APPROX 0240 ON 29JUL00, THE TUG CHINOOK, PUSHING THE BARGE NWA100 ALLIDED WITH THE 520 FLOATING BRIDGE. DAMAGE TO BRIDGE CONSISTED OF A FRACTURE OF ONE OF 5 HOLLOW CEMENT SUPPORT PILINGS SUPPORTING BRIDGE SECTION. ]
[I-40: On May 26, 2002, at about 0745, the towboat M/V ROBERT Y. LOVE allided with a bridge column pier west of the navigation channel. The impact collapsed a 503-foot section of the span, which fell into the river and onto the tank barges below. Eight passenger vehicles and three truck tractor semi-trailer combinations had fallen into the river or onto portions of the bridge. The marine casualty resulted in 14 deaths, injuries to five persons and an estimated 60 million dollars in damage to the bridge. ]
[South Padre: The Brown Water V tugboat was pushing four barges around 2 a.m. when it hit the Queen Isabella Causeway, the only road to South Padre Island from the mainland, according to official reports. The incident resulted in the deaths of eight people, whose cars plunged 85 feet from Texas' longest bridge, officials said. ]
[Big Bayou Canot:On September 22, 1993, about 2:45 a.m., barges that were being pushed by the towboat MAUVILLA in dense fog struck and displaced the Big Bayou Canot railroad bridge near Mobile, Alabama. About 2:53 a.m., (Amtrak) train 2, the Sunset Limited, en route from Los Angeles, California to Miami, Florida, with 220 persons on board, struck the displaced bridge and derailed. The three locomotive units, the baggage and dormitory cars, and two of the six passenger cars fell into the water. The fuel tanks on the locomotive units ruptured, and the locomotive units and the baggage and dormitory cars caught fire. Forty-two passengers and 5 crewmembers were killed; passengers were injured. The towboat's four crewmembers were not injured. ] 5
Drowsy
Three Mile
Island
04:00 12 15 18 21 00 03 06 09 12
Noon
Midnight
Noon

24. حادثه اتمی تری مایل آیلند: بدترین حادثه اتمی آمریکا و نخستین فاجعه راکتورهای هسته‌ای دنیا است که در ۲۸ مارس ۱۹۷۹ رخ داد

25. حادثه اتمی چرنوبیل بدترین حادثه اتمی غیرنظامی تاریخ جهان است که در رآکتور شماره ۴ نیروگاه چرنوبیل اوکراین در ۲۶ آوریل ۱۹۸۶ اتفاق افتاد

26. در شبهای ۲ و ۳ دسامبر ۱۹۸۴، ابر مسموم ناشی از نشت گاز بر فراز شهر بوپالِ هند به حرکت درآمد که وخیم‌ترین حادثه صنعتی جهان نام گرفت. نشت متیل ایزوسیانات از کارخانه حشره‌کش‌سازی یک شرکت آمریکایی صورت گرفت و چندین هزار کشته و بیش از ۳۰۰ هزار بیمار برجای گذاشت.

27. لکه نفتی اکسون والدز در ۲۳ مارس سال ۱۹۸۹ و در آلاسکا به علت از دست دادن کنترل کشتی توسط کاپیتان آن رخ داد ۱۰٫۸ میلیون گالون نفت در دریا ریخت و هزینه پاک کردن آن ۲٫۵ میلیارد دلار برآورد شد.

28. Short effects: 2.Health effects Shift work hazards Sleep disturbance
Prolonged exposure to chemical and biological substances and other hazards

29. A. Short effects: Sleep disturbance
day sleep is shorter (1-2hrs) and of poorer quality than night sleep
Circadian rhythms (daily rhythms) in body clock keeps body awake and alert during the day; daytime not suitable for sleep!
Circadian rhythm of alertness means night workers are most sleepy at work and driving home
2. Other ‘disturbances’ during the day eg.
noise
light

30. Health effects: B. Long effects:
GI problems
Cardiovascular problems
Reproductive effects
Cancer
Endocrine dis.
Psychologic dis.
Exacerbation of:
Sleep disorders
Asthma
Diabetes mellitus
Coronary Artery Disease

31. GI problems: 75% of night workers vs. 20% of day workers Reasons
Complaints
Loss of appetite
Constipation
Dyspepsia
Heart burn
Abdominal pain
Flatulence
Reasons
Poor food quality
More caffeine
More alcohol
More tobacco
Drugs used to keep awake

32. Cardiovascular problems
Increased incidence of ischemic heart disease
May be related to:
disturbance of circadian blood pressure and pulse rate
Substance abuse more likely in shift workers
Elevated triglyceride levels

33. Cardiovascular problems (count.)
Hypertension:
Shift workers were found to have approximately 25% greater chance of developing hypertension than non shift workers

34. Reproductive problems:
Spontaneous abortion
Preterm labor
Low birth weight
Menstrual problems

35. Cancer Melatonin has anti-neoplastic properties
Suppression of melatonin production with nocturnal light exposure
Colorectal cancer in women
Breast Cancer

36. Endocrine Dis. Shift work may lead to DM: Increase Cortisol
Increase insulin resistance
Increase Cortisol
Increase Catecholamines
Metabolic syndrome

37. Psychologic dis. More depression
More likely to use psychotropic drugs or require hospitalization
Magnification of underlying depression or bipolar disorders

38. 3. Social and family problems
Increases
Divorce
Family violence
Social Isolation
Sexual dysfunction
May affect women more than men

39. Medical evaluation for shift workers:
History:
CAD
GI Dis.
Sleep Dis.
Epilepsy
Diabetes
Asthma
Difficulty in night vision

40. Shift work Maladaptation
15-20% of workers
Signs & symptoms:
Sleep dis.
Fatigue
Behavioral dis.
GI dis.
Sedative drugs usage

41. Shift work Maladaptation: (count.)
Age > 50
Hx GI dis.
Younger person
Hx cardiovascular dis.
New employee
Asthma
Morning type DM
Second job or heavy house work
Epilepsy
Long sleep time
Fixed & regular sleep pattern
Hx sleep dis.

42. What type is prefer?
Rotating shifts are more better than fix types (night shifts divide to all workers)
Forward shifts are better than backward
Fast rotating shifts are better (if slow rotating shift used, it is better to be at least 21 days)
به طور کلی نوبت چرخشی این مزیت را دارد که تعداد شب کاری ها را بین تمام افراد تقسیم می کند. هر چند تطابق یافتن با این نوع نوبت به جهت چرخش آن و سرعت چرخش آن بستگی دارد.
شواهد کمی وجود دارد که بیان میکند: تطابق با نوبت های چرخشی رو به جلو بهتر است و خستگی و مشکلات خواب در آنها نیز کمتر !!
در نوبت های رو به جلو در بین چرخش نوبت ها ، زمان بیشتری برای فرد وجود دارد.

43. What type is prefer? (count.)
8 hr shift:
8 hre for work, 8 for family & social interactions,8 for sleep
Better for works that need more concentration and alertness like monotonous and safety sensitive tasks
Each week: 6 days in work
More flexible than 12 hr shifts
اگر میخواهید هر روز برای کارهای روزانه زندگیتان وقت داشته باشید، نوبت های 8 ساعت روزانه بهترین شرایط است. اما چون در این شیوه روز های زیادی از هفته باید به کار اختصاص داده شود، کمتر طرفدار دارد.
به طور کلی، طول نوبت بهینه به ماهیت کار بستگی دارد. برای کارهای یکنواخت، مهم از نظر ایمنی، نیازمند تمرکز و شرایط کاری که فرد جدا از سایر افراد باید کار کند، نوبت های 8 ساعته بهتر است.

44. What type is prefer? (count.)
12 hr shift:
More accident and fatigue
Not appropriate for elderly and pregnant
Not used for safety sensitive work and those have high exposure to hazardous factors
Need rest within shift
Less flexible
Each week: 5 days work
نوبت های 12 ساعته به علت کاهش طول هفته کاری مورد توجه هستند . هر چند در انتهای نوبت خستگی و همچنین حادثه افزایش می یابد. پس برای کارهای با نیاز کاری بالا، حساس از لحاظ ایمنی و در شرایطی که تماس با عوامل زیان آور فیزیکی و شیمیایی وجود دارد از نوبت های بیشتر از 8 ساعت استفاده نشود.
در طول این نوبت ها زمان های استراحت منظم پیش بینی گردد. سعی شود که تعداد نوبت های 12 ساعتی شب، بیشتر از 2 یا 3 عدد پشت سر هم نباشد.
در کارخانجات با نوبت های 12 ساعتی، این نوبت ها قابل انعطاف نیستند و به راحتی نمیتوان جایی را برای آموزش، مرخصی و ... پیدا کرد.
نوبت های طولانی باعث خستگی و مشکلات در افراد مستعد مانند سالمندان و خانم های تازه زایمان کرده می شود بنابراین باید آنها را مورد توجه قرار داد ( قرار دادن در نوبت های کوتاه تر).

45. Shift schedule
At least 11 hr between end of the shift and beginning of other shift
5-7 workdays in each period for 8 hr shift
Longer shift and night shift: 2-3 workdays is enough, following 2-3 days off
Shorter shift ( < 8hr) : heavy manual work
Longer shift (12hr) : light job

46. Make work more comfortable:

47. Work load: Concentration and productivity are reduced at the :
end of the shift
after launch
at night or early evening
So, high demand or safety sensitive job must not done at these times

48. Illumination
Light is the most important factor that can make change in circadian rhythm
Light more than 500 lux is need to
make change in circadian rhythm
Reduce sleepiness
Increase alertness
سطوح نوری که ریتم های سیرکادینی را در انسانها تحت تاثیر قرار می دهد بیشتر از سطوح نوری است که معمولا در نوردهی مصنوعی منازل مورد استفاده قرار می گیرد.
بر اساس سن کارگران و نوع کاری که انجام می شود، باید نور مصنوعی کافی به دو شیوه مستقیم و غیر مستقیم در نظر گرفته شود. طراحی نور باید به نحوی باشد که از ایجاد سایه جلوگیری شود.
جالب است بدانید نور مهمترین فاکتوری است که باعث تطابق با شبکاری می شود. اما استاندارد های IES که مهمترین مرجع تعیین استاندارد های نور است در توصیه های خود آن را مد نظر قرار نداده است. به عبارتی هیچکدام از حدود توصیه شده IES بر اساس تاثیر نور بر روی ملاتونین نیست.
به طور کلی دیده شده است نور بالاتر از 6000 لوکس باعث کمک به تطابق و افزایش هوشیاری و کاهش خواب آلودگی می گردد.

49. Illumination (count.)
Other important factor of illumination is Light Color
Blue light: most effect on melatonin secretion
Direction of light: illumination from the top of the workplace that similar to sky is more effective
علاوه بر شدت نور، رنگ نور نیز یک عامل تعیین کننده ساعت بدن است. بیشترین بر انگیختگی موثر ملانوپسین با نور آبی 420 تا 440 nm است در حالیکه بعضی از مطالعات 470 تا 485 nm را نیز گزارش کرده اند.
جهت نور نیز ممکن است در تطبیق ریتم سیرکادینی اثر گذار باشد؛ نور تابشی از بالا که به تصویر یک آسمان روشن شبیه است بیشتر از نور ورودی از پایین به چشمان اثرگذار است.

50. Temperature The core temperature is important The proper temperature:
Warm seasons: 20.5 – 25.5
Cold seasons: 24.5 – 28
عنوان مثال در یک زمان ممکن است دمای انگشتان پا 25 درجه، پاها و بازوها 31 درجه و پیشانی 34 درجه باشد که اغلب ما در این شرایط احساس مطلوبی داریم.
اگر دمای مرکزی بدن ما 2 درجه نسبت به حد طبیعی 37 درجه ای خود تغییر یابد، عملکرد بدنی و بازده کاری به طور شدیدی متأثر خواهد شد
شاید در شرایطی نیاز باشد تا در شیفت های عصر یا شب دمای محل کار افزایش داده شود. اما توجه شود که افزایش دما نیز میتواند باعث افزایش خواب آلودگی گردد. پس:
به کارگر اجازه دهید خودش دمای محیط را کنترل کند.
در غیر این صورت به صورت موضعی برای پست های کاری مخت

51. Facility Shift worker should access to all facility like day worker
Like buffet, first aid
بدیهی است که نوبت کاری دسترسی کارگر به امکاناتی که کارگران شیفت روز به آن دسترسی دارند را کاهش میدهد.
در صورت امکان، امکانات مشابه ای برای نوبت کاران نیز ارائه شود. امکاناتی مانند دسترسی به کمک های اولیه، درصورت نیاز بوفه و آبدارخانه برای همه در نظر گرفته شود.

52. Rest at work
Two 15 min.
Four 5 min. pause (these 20 min pause not reduce productivity)
Just 20 min nap at night shift or long shift = reduced fatigue. Longer nap lead more sleepiness
Safety sensitive work must not nap
همانگونه که بیان شد خطر خستگی در انتهای شیفت و شیفت شب زیاد است. پس استراحت های کوتاه در بین شیفت از آن می کاهد و باعث افزایش بهره وری و کاهش حادثه می شود. در قوانین انگلیس برای شیفت های طولانی تر از 6 ساعت 20 دقیقه استراحت منظور شده است. البته این استراحت ها به نوع کار و بارکاری آن بستگی دارد.
به طور کلی استراحت های 5 تا 15 دقیقه هر 1 تا 2 ساعت باعث کاهش خستگس و بهبود بهره وری می شود.
اگر امکان دارد به خود کارگر اجازه داده شود تا زمان و دوره این استراحت ها را تعیین کند. هر چند در فرایند هایی که ماشینی است و باید بر اساس سرعت خط تولید کار کرد، بهتر است از قبل برنامه ای برای این استراحت ها در نظر گرفته شود.
خواب به مدت زمان حدود 20 دقیقه در طول شیفت های طولانی و شیفت شب بسیار مناسب است و باعث کاهش خستگی می شود. اما خواب بیشتر از این مدت باعث خواب الودگی پس از بیدار شدن و مشکلات هوشیاری میشود.
به خاطر داشته باشید فرد پس از بیداری از خواب کوتاه مدت حدود 15 دقیقه وقت لازم دارد تا کاملاً هوشیار شود. پسبا احتساب این زمان، طول کل استراحت در این رژیم باید حدود 40 دقیقه باشد.
توجه شود که چرت زدن در سازمان ها نیاز به سرپرستی دقیق دارد و تنها در مشاغلی که نیاز به مراقبت دارد و یا مشاغلی مانند رانندگی که خطر خواب رفتن ناخواسته وجود دارد باید به کار رود.
به هیچ وجه در مشاغلی که این چرت زدن باعث تحت الشعاع قرار دادن تصمیمات و ایمنی میشود استفاده نشود.

53. Rest at work(count.)
Rests out side the work are more effective

54. How to keep worker alert?
Occasional stirring music
Stretching or light exercise
Social interaction
Snacks & caffeinated beverages

55. How to keep worker alert?
FDA recommended use Modafinil (Provigil)
بابونه یکی از آرامبخش ترین و موثرترین مسکنهای طبیعی است.
سروتونین یکی از هورمونهاست که به هورمون خواب مشهور است.ویتامینهای B3,B4 در تولید سروتونین نقش موثری دارند و مصرف مواد غذائی مثل موز-ذرت-سویا-کندم-مخمر آب جو-بادام زمینی و انواع گوشت از منابع شناخته شده و خوب این ویتامینها محسوب می شوند.

56. Sleep problems Set a sleeping schedule.
Sleep in a quiet, cool, darkened room
Talk with family, friends, and neighbors.
Have a light snack.
Exercise
Don’t drink caffeinated beverages 5 hr befor sleep
بابونه یکی از آرامبخش ترین و موثرترین مسکنهای طبیعی است.
سروتونین یکی از هورمونهاست که به هورمون خواب مشهور است.ویتامینهای B3,B4 در تولید سروتونین نقش موثری دارند و مصرف مواد غذائی مثل موز-ذرت-سویا-کندم-مخمر آب جو-بادام زمینی و انواع گوشت از منابع شناخته شده و خوب این ویتامینها محسوب می شوند.

57. GI problems Maintain a regular eating pattern.
Eat a balanced diet and drink lots of water.
Eat your main meal according to your work schedule.
Avoid heavy, greasy, high salt foods at night.
Limit intake of junk food, alcohol, and caffeine.
باعث افزایش هوشیاری می گردد . اما:
نباید حداقل 5 ساعت قبل از زمان خواب مصرف شود.
پس نوبت کاران باید استفاده از آن را به نیمه اول نوبتهای شب ویا عصر محدود کنند. اجتناب از مصرف کافئین در نیمه‌ پایانی نوبت عصر و نوبت شب بسیار مهم است، زیرا در اینصورت زمان خواب کارگر بعد از رسیدن به خانه زودتر آغاز خواهد شد.
آب میوه نیز یک نوشیدنی خوب جایگزین برای نیمه‌ دوم نوبت شب

58. Meal times Morning Shift worker Evening Night Launch 14:30 13:30 14
Dinner 20
22:30
20:30
از غذاهای سبک و با هضم راحت مانند برنج، نان، سالاد و میوه استفاده کنید.
از خوردن غذاهای سنگین بپرهیزید این غذا ها هم در شیفت شب برای شما مضر هستند) باعش کاهش هوشیاری می شوند) و هم برای خواب!!!
از خوردن غذاهای با شیرینی بالا مثل شکلات خودداری کنید.
میوه جات و سبزیجات بهترین پیشنهاد هستند. انرژی آنها کم کم آزاد می شود و همچنین منبع غنی از مواد معدنی و ویتامین هستند.
خوب است که تا انجا که میتوانید مایعات به ویژه آب مصرف کنید. البته توجه کنید که مصرف زیاد آب قبل از خواب باعث تکرر ادرار در طول شب شده و خواب را آشفته می کند.

59. در پناه حق