Rytmy biologiczne człowieka źródło:  "Nauka o pracy: bezpieczeństwo, higiena i ergonomia" opracowanie: dr n. med. Krystyna Zużewicz - CIOP-PIB

Istnienie zegara biologicznego - decydującego o kolejności zdarzeń życiowych w ciągu doby, regulującego przebieg snu i aktywności życiowej w ciągu dnia - jest udowodnione; znane są liczne dowody doświadczalne i naukowe wyjaśniające jego lokalizację i mechanizm działania. Zegar biologiczny umożliwia dostosowanie procesów życiowych organizmu do cyklicznie zmieniających się pór doby, tak by m.in. praca i wypoczynek przypadały na godziny dzienne, a sen następował w nocy.
Zegar biologiczny może ulegać „rozregulowaniu” w wyniku warunków środowiskowych i obyczajów współczesnego człowieka. Zmieniony tryb życia jako wynik pracy zmianowej, a zwłaszcza pracy nocnej, może przyczyniać się do nieprawidłowego biegu zegara biologicznego i w konsekwencji dolegliwości zdrowotnych.

Wykonywanie wielu zawodów jest związane z wykonywaniem pracy w stałych, ale bardzo nietypowych godzinach, np.: piekarze „chleb nasz powszedni” pieką nocą, drukarze prasy codziennej, dostawcy żywności i zaopatrzenia dla dużych aglomeracji miejskich wykonują te czynności również nocą; mleczarze i pracownicy sortowni pocztowych pracują we wczesnych godzinach rannych; pracownicy służby zdrowia, średni personel i lekarze decydują o życiu i zdrowiu pacjentów w ciągu całej doby - podobnie służby odpowiedzialne za bezpieczeństwo publiczne (policja, straże miejskie, straż pożarna itp.) pełnią dyżury przez 24 godziny.

W przemyśle, w służbach publicznych istnieje wiele regulacji pracy zmianowej, różnią się one sposobem rotacji zmian i czasem ich trwania. W tak rozumianej pracy zmianowej wyróżnia się zmiany ranne, popołudniowe i nocne. Definicje pracy zmianowej i nocnej zawarte są w międzynarodowych aktach prawnych, m.in. w Konwencji nr 171 Międzynarodowej Organizacji Pracy i Zaleceniu nr 178 z czerwca 1990 r; Dyrektywie Unii Europejskiej 93/104/EC z 1993 r i Zaleceniu Światowej Organizacji Zdrowia z 1994 r. (Konferencja w Pekinie). Według nich praca w porze nocnej oznacza każdą pracę wykonywana w okresie nie krótszym niż siedem następujących po sobie godzin, włączając okres pomiędzy godzinami 24:00-05:00. Termin „praca zmianowa” odnosi się do jakiejkolwiek metody organizacji pracy w systemie zmianowym, kiedy to pracownicy zastępują siebie nawzajem na tych samych stanowiskach pracy według pewnego wzoru, łącznie z wzorem rotacyjnym; praca zmianowa może być ciągła lub nie, wiążąca się z potrzebą pracy o różnych porach doby, przez pewną liczbę dni w tygodniu.

Termin „pracownik zmianowy” oznacza jakiegokolwiek pracownika, którego rozkład pracy stanowi część pracy w systemie zmianowym.

Powyższa definicja pracy nocnej nie jest identyczna z definicją obowiązującą zgodnie z Kodeksem Pracy (stan prawny 10 maja 2004), która przedstawiono poniżej.

Definicja pracy nocnej wg Kodeksu Pracy

Kodeks pracy DZIAŁ SZÓSTY CZAS PRACY ROZDZIAŁ SZÓSTY Praca w porze nocnej
Art. 1517.	§ 1. Praca nocna obejmuje 8 godzin między godzinami    21 :00 a 07 :00 § 2. Pracownik, którego rozkład czasu pracy obejmuje w każdej dobie co najmniej 3 godziny pracy w porze nocnej lub którego co najmniej 1/4 czasu pracy w okresie rozliczeniowym przypada na porę nocną,  JEST PRACUJĄCYM W NOCY.

Nie każdy człowiek decyduje się na podjęcie pracy zmianowej lub nocnej, a ci co ją wykonują często rezygnują w wyniku problemów jakie ona niesie. Najczęściej są to problemy psychosocjalne i zdrowotne. Poczucie izolacji od codziennego życia rodziny i znajomych, brak warunków do właściwego wypoczynku po pracy i szereg innych czynników niekorzystnie wpływają na psychikę pracownika rozpoczynając łańcuch negatywnych konsekwencji pracy zmianowej. Długotrwała praca w systemie zmianowym jest źródłem stresu, mogącego wpływać niekorzystnie na stan zdrowia pracownika. U subpopulacji pracowników zmianowych stwierdza się wyższy wskaźnik rozwodów, nadużywania leków, występowania depresji.

Problem fizjologiczny pracy zmianowej, którego istnienie większość pracowników czuje jedynie intuicyjnie, wynika z podejmowania aktywności zawodowej w porach niezgodnych z prawidłową rytmiką okołodobową większości czynności fizjologicznych. W głównej mierze dotyczy on wpływu pracy nocnej na okołodobowy rytm snu i czuwania.

Cechy indywidualne i czynniki środowiskowe mające wpływ na decyzję podejmowania pracy zmianowej nocnej oraz na jej długoczasową akceptację przedstawiono poniżej.

Czynniki decydujące o powodzeniu w pracy zmianowej

Czynniki środowiskowe i indywidualne związane z powodzeniem w pracy zmianowej i nocnej
Czynniki socjalnemożliwości zatrudnienia bezrobocie życiowe zwyczaje warunki rodzinneCzynniki politycznesystem polityczny kraju warunki ekonomiczne  polityka pracodawcyIndywidualna motywacja  Akceptowalność wymogów pracy  Szybkość rotacji zmian Obciążenie pracą  Możliwość wypoczynku po pracy  Żywienie(jakość, ilość, pory posiłków)  Obowiązki rodzinne	Poprzednie doświadczenia z pracą zmianową  Satysfakcja z pracy  Usposobienie   Wiek Płeć Chronotyp   Genotyp  Labilność endogennych rytmów biologicznych  Potrzeby snu(długość, jakość)  Stan zdrowia

Na powodzenie w pracy zmianowej ma wpływ akceptacja odmiennego niż u pracowników dziennych stylu życia. Czynniki różniące pracę zmianową od pracy dziennej zestawiono na foliogramach nr 3a i 3b:

Co różni pracę zmianową od pracy dziennej?

Rodzaj pracy	Praca dzienna	Praca zmianowa
Pora pracy	Tylko w dzień	Cała doba w tym noc
System pracy	Sztywno określone godziny pracy mieszczące się zwykle w przedziale od 06:00 - 17:00	Ruchome godziny pracy Najczęstszy system rotacji 8 godzinna zmiana w cyklu R-P-N
Zdolność do pracy fizycznej i umysłowej	Wykonywanie pracy w porze najkorzystniejszej dla organizmu	Wykonywanie pracy także w porze gdy organizm wykazuje najmniejszą gotowość do wysiłku fizycznego i umysłowego
Relacje między endogennymi rytmami fizjologicznymi i środowiskowymi wyznacznikami czasu	Zgodność i stabilność relacji czasowej między rytmami endogennymi człowieka i środowiska	Brak zgodności czasowej między fazami rytmów fizjologicznych człowieka i środowiska zewnętrznego
Sen	W porze nocy zgodnie z fizjologiczną gotowością do wypoczynku	Sen wymuszony wbrew gotowości fizjologicznej organizmu i przy niekorzystnych warunkach środowiska zewnętrznego (światło słoneczne, hałas)
Żywienie	Posiłki przyjmowane przy pełnej gotowości układu pokarmowego	Posiłki w porze niekorzystnej ze względu na stan fizjologiczny układu pokarmowego i procesy metaboliczne
Wykonywanie pracy fizycznej i umysłowej	Zawsze w tej samej porze doby - korzystniej ze względu na fizjologiczną zdolność do pracy	Ciągła zmienność pory obciążenia pracą i konieczność ciągłego przystosowywania się organizmu do tych zmian
Reakcja na stresory środowiskowe	Pełne przygotowanie hormonalne i fizjologiczne organizmu na sytuacje stresowe	Słabsza odpowiedź organizmu na działanie stresorów środowiskowych zwłaszcza w porze nocy

 
U ludzi i zwierząt pozbawionych wpływu czynników środowiska zewnętrznego (izolacja) cyklicznie powtarzające się zjawiska fizjologiczne trwają 20 ÷ 28 godzin. Jest to powód, by powtarzające się codziennie procesy życiowe nazwać rytmami okołodobowymi, a nie dobowymi. Potwierdzeniem endogennego charakteru rytmów okołodobowych, sterowanych przez jeden lub liczne wewnętrzne zegary biologiczne (oscylatory), mogą być badania prowadzone na hodowlach komórek ssaków. Komórki te oddzielone od całości organizmu nadal zachowują zdolność odliczania czasu - kolejnych „dób”. Badania przeprowadzone w celu lokalizacji nadrzędnego zegara biologicznego, doprowadziły do wniosku, że znajduje się on w mózgu, w podwzgórzu, a ściślej - w zespole komórek nerwowych zwanych jądrem nadskrzyżowaniowym (nazwa wynika z faktu, że jądro to położone jest tuż ponad skrzyżowaniem nerwów wzrokowych). Jądro nadskrzyżowaniowe (NSC) ma połączenia nerwowe z gruczołem wydzielania wewnętrznego - szyszynką, produkującą hormon melatoninę. Fakt ten jest ważny ze względu na to, że szyszynka produkuje melatoninę jedynie w ciemności, tj w czasie snu, w godzinach nocnych. Wydzielanie melatoniny do krwiobiegu jest sygnałem informującym organizm człowieka o przeżywaniu nocy.

Organizm człowieka nie jest przystosowany do wykonywania tej samej pracy fizycznej czy umysłowej z tą samą efektywnością w dowolnej porze doby.

U ludzi pracujących i wypoczywających w ciągu dnia, a sypiających w nocy wykazano, że sprawność umysłowa jest największa w porze dnia i najmniejsza w środku nocy. Można to prześledzić na przykładzie zmienności dobowej wyników testu dodawania (fol. nr 4). W ocenie bierze się pod uwagę czas i poprawność wykonywanych zadań. Im czas jest dłuższy, tym gorszy wynik testu.

Zdolność do pracy umysłowej w ciągu doby



Można na tej podstawie wywnioskować, iż sprawność umysłowa jest najwyższa w ciągu dnia. Przebieg dzienny charakteryzuje nieznaczne obniżenie sprawności umysłowej w porze wczesnopopołudniowej. W teście dodawania zjawisko to występuje około 12:00 godz. Stwierdzono, iż między godzinami 14:00÷15:00 pogarsza się nieznacznie czas reakcji na dźwięk czy koordynacja wzrokowo-ruchowa. Trzeba zauważyć, że istnieją czynniki modyfikujące przebieg opisanych parametrów, związane z rodzajem wykonywanej pracy, a ściślej z towarzyszącym jej zmęczeniem czy znudzeniem. Suma obu czynników to znużenie, które osiąga swoje maksimum między godzinami 16:00 ÷18:00. W porze nocy sprawność umysłowa ulega znacznemu pogorszeniu. Najgorsze wyniki testów psychologicznych osiągane są miedzy godzinami 01:00 ÷ 03:00 w nocy. Powyższy fakt ma duże znaczenie dla osób wykonujących swą pracę w nocy, zwłaszcza gdy ma ona znamiona dużej odpowiedzialności