DEEP BLUE Fatica, sonno e sistemi di turnazione

Fatica, sonno e sistemi di turnazione

Samuele Gottofredi, Michela Terenzi Deep Blue srl.

Introduzione

Valutare continuamente una grande quantità di informazioni che consentono a migliaia di aerei di volare in sicurezza necessita di ingenti risorse, sia fisiche sia mentali. Lo sanno bene i controllori del traffico aereo, per i quali una sola piccola omissione può condurre a conseguenze serie. Il lavoro di monitoraggio e ottimizzazione delle rotte richiede di percepire, comprendere e prevenire situazioni potenzialmente rischiose, sotto pressione temporale e considerando la dinamicità dei parametri osservati. Gli elevati livelli di attenzione e l’impegno prolungato nel tempo necessitano di una persona vigile e riposata. Infatti, in un contesto complesso e ad alto rischio come quello dell’aviazione, l’affaticamento dei controllori è un fattore che non va sottovalutato. Siamo influenzati da una cultura che stigmatizza l’inattività, e anche per questo motivo la fatica gode comunemente di una reputazione negativa. Per lo più, ciò avviene a causa dell’effetto degenerativo che la fatica esercita sulle performance e sulla safety. Con questo contributo, piuttosto che giudicarla per i suoi effetti, vorremmo dare una descrizione della fatica che possa aiutare il lettore a chiarire il meccanismo dalla quale scaturisce, e imparare a volgere questo stesso meccanismo a proprio vantaggio.

“Quando siamo stanchi siamo propensi a ignorare o dimenticare normali attività di routine e calano i livelli di concentrazione necessari a svolgere compiti complessi”

La fatica

L’International Civil Aviation Organization (ICAO) descrive la sensazione di fatica come “uno stato psicologico di riduzione delle capacità mentali o fisiche legate alle performance, causato dalla mancanza di sonno, da un prolungato periodo di veglia o da un carico di lavoro che può ridurre la reattività e la capacità di operare in sicurezza da parte di un membro dell’equipaggio di un aereo”. Spesso, quando ci troviamo in una situazione come quella appena menzionata, tendiamo ad ignorare la fatica per portare comunque a termine il compito iniziato. Pensate ad esempio a una persona che sta guidando da diverse ore e che, una volta avvertiti i primi segnali di stanchezza, decida di continuare a guidare. Continuando a guidare senza sosta, le probabilità che sopraggiunga un colpo di sonno o che un segnale di pericolo venga sottovalutato aumentano esponenzialmente. Allo stesso modo, in un contesto altamente dinamico come quello del controllo del traffico aereo, ignorare la fatica può creare una situazione di elevato rischio. Quando siamo stanchi, infatti, siamo anche più propensi a ignorare o dimenticare normali attività di routine. Questo perché la scarsità di risorse cognitive causata dal mancato riposo genera un significativo calo dei livelli di concentrazione necessari a svolgere compiti complessi come quelli necessari al controllo del volo. Da dove viene la fatica? Generalmente, la fatica viene ricondotta a due caratteristiche dell’essere umano: • Lo stile di vita: ovvero i comportamenti che mettiamo in atto quotidianamente come l’attività fisica, le ore di sonno medie, la dieta, quanto lavoriamo, l’impegno che ci viene richiesto, e così via. • La fisiologia umana: ovvero le nostre possibilità e i nostri limiti naturali. Infatti, il ciclo sonno-veglia non segue un andamento casuale ma, al contrario, è determinato da un “orologio interno” di una precisione sbalorditiva. Questi due fattori si influenzano vicendevolmente e, insieme, riescono a spiegare la gran parte delle situazioni in cui ci ritroviamo affaticati e desiderosi di andare a dormire. Per fronteggiare la stanchezza, il più delle volte possiamo attuare degli espedienti che ci permettano di aggirare il problema, ma prima o poi dovremo fare i conti con le necessità del nostro organismo. È per questo che, alla visione negativa della fatica, vogliamo contrapporne una positiva. La sensazione legata alla fatica, essendo associata alla necessita di riposo, può essere considerata come

un campanello di allarme che ci avvisa quando abbiamo bisogno di riposare. Il sonno è il comportamento che regola l’omeostasi del nostro organismo, così come la valvola di una pentola a pressione mantiene costante l’ambiente interno evitando che esploda. Questi due meccanismi creano un equilibrio dinamico tra due ambienti in interazione reciproca. In altre parole, andiamo a dormire per recuperare le energie spese durante il giorno e, sperabilmente, ci svegliamo avendole ritrovate.In questo senso possiamo parlare della fatica come una sensazione che consente all’essere umano di adattarsi, segnalandogli il momento in cui la quantità di risorse a disposizione comincia a scarseggiare, ed il bisogno di ricaricarsi a farsi incombente.

Il sonno

Il sonno è il comportamento a cui dedichiamo la maggior parte della nostra vita. Se ci pensate, un terzo della giornata di un ognuno di noi viene spesa per dormire. Grazie a studi ormai consolidati nelle neuroscienze, sappiamo che una persona che dorme attraversa ripetutamente ciò che viene definito un “ciclo di sonno” composto da 3 fasi: • Di transizione: la prima fase segna un passaggio dalla veglia ad uno stato di rilassamento “pre-sonno” e comincia nel momento in cui chiudiamo gli occhi; • Sonno Profondo: nella seconda fase raggiungiamo il sonno ad “onde lente”, uno stato nel quale è più difficile svegliarsi e durante il quale i muscoli si rilassano e vengono recuperate le energie fisiche; • Sonno REM: l’ultima fase è quella in cui vengono recuperate le energie mentali e si sperimentano i sogni. Mediamente impieghiamo 90 minuti per passare attraverso queste tre fasi e completiamo dai 4 ai 6 cicli di sonno ogni notte… altro che riposo! L’alternanza tra sonno e veglia è regolata da tre processi interni che ci “spingono” ad andare a letto in un certo momento della giornata piuttosto che in un altro. Questi processi sono: • Il processo S (Sleep): regola la sensazione di affaticamento che ci spinge ad aver bisogno di dormire. Questo bisogno aumenta in modo lineare nel corso della giornata e raggiunge un picco mediamente dopo 16 ore di deprivazione di sonno. • Il processo C (Clock): dura 24 ore e regola i ritmi circadiani, ovvero i nostri livelli di attivazione fisiologica (arousal). Questi raggiungono i massimi livelli dalle 17 alle 22 e i minimi dalle 2 alle 6 del mattino. • Il processo W (Waking): riguarda la difficoltà di essere immediatamente vigili e lucidi appena svegli. E’ legato alla cosiddetta “inerzia del sonno”: le diverse aree del cervello hanno infatti tempi diversi di ripresa, come se fossero più “lente” a risvegliarsi. Appena aperti gli occhi questo processo si trova all’apice della sua curva e diminuisce progressivamente dopo i primi 15/60 minuti, svegliandoci completamente.

Questi processi si riattivano ogni 24 ore e ci spiegano, da un punto di vista biologico, il motivo per cui in alcuni periodi della giornata siamo più stanchi che in altri, suggerendoci anche quando invece dovremmo concentrare le attività mentalmente più impegnative. Ad esempio, dalle 13 alle 16 siamo teoricamente predisposti ad una diminuzione dell’attività fisiologica a causa dell’andamento del processo C (Ritmo ultradiano). Un operatore che lavora su turni, impegnato a prendere delle decisioni in questo periodo della giornata può contare quindi su una minore attivazione fisiologica, ed essere più facilmente esposto all’affaticamento e ad un decremento della performance. Il lavoro che prevede dei turni di notte sottopone i lavoratori a un disallineamento tra la veglia ed i processi S e C, predisponendoli alla sensazione di fatica; cosa che, invece, avviene con meno frequenza nei lavoratori che sono impegnati solamente durante il giorno. Nella comune giornata lavorativa diurna (8-17), quando i processi C e S sono sincronizzati, sentiamo la pressione della fatica dopo pranzo e circa dopo 16 ore di veglia, ovvero intorno alle 23 di sera, quando il processo C comincia la fase discendente.

Al contrario, nel lavoro di notte i processi C e S sono desincronizzati. Durante la notte il processo C, quello che è legato al dispiegamento delle energie, si trova in piena fase discendente e la stanchezza può essere molto pressante. Di contro, durante il giorno è più difficile prendere sonno perché l’azione del processo C (in fase ascendente) mitiga quella del processo S. Il disallineamento tra questi processi, causato dalla turnazione sulle 24h tipica del lavoro dei controllori di volo, è il motivo principale per cui la qualità del sonno è di solito minore dopo un turno di notte se paragonata a quella dopo un turno di mattina o di pomeriggio.

“Numerose linee guida forniscono dei suggerimenti e strategie per mitigare gli effetti dell’affaticamento.”

Il ruolo dei Sistemi di Turnazione

Stabilire un sistema di turnazione non è un compito agevole. Le differenze interpersonali di ciascun individuo e le loro ripercussioni sul sonno non sono certamente facili da racchiudere in uno schema che tenga conto di questa grande variabilità. Tuttavia, alcuni sistemi di turni possono funzionare meglio di altri. I sistemi di turnazione possono essere molto differenti in relazione a diversi fattori, quali ad esempio: • la direzione della rotazione, in senso orario (M-P-N) o antiorario (P-M-N); • la frequenza della rotazione: permanente, lenta (tipicamente 5 giorni) o rapida.; • l’ora di inizio e fine dei vari turni. Nell‘ambito del controllo del traffico aereo, poi, ogni ANSP disegnerà un proprio sistema di turnazione adattandolo alle proprie esigenze operative e organizzative, nel rispetto delle raccomandazioni e delle best practices convalidate in questo settore. Per semplicità, possiamo racchiudere la molteplicità dei sistemi di turnazione rapida utilizzati in due macro-categorie: i sistemi che seguono un senso antiorario e quelli che seguono un senso orario. Ognuna di queste due categorie ha i propri punti di forza e le proprie debolezze. Negli U.S. ed in alcuni paesi dell’UE, la maggioranza delle ANSP adotta un sistema di turnazioni antiorario (rapid counter-clockwise rotation). Questo permette ai controllori di lavorare una sola notte nella settimana lavorativa e poter godere di un lungo week-end per recuperare le energie. Questo tipo di turnazione, tuttavia è in contrasto il nostro orologio biologico, che regola alcune funzioni su un ciclo di 25 ore: ciò implica che senza stimoli esterni ogni giorno andremmo a letto un’ora più tardi e ci sveglieremmo un’ora più tardi. In pratica, questo tipo di turnazione ha come svantaggio quello di esporre più facilmente l’operatore a un accumulo di debito di sonno rispetto alla turnazione oraria, aumentando il livello di fatica percepita.

La strategia migliore

La gestione della fatica nell’ambito del controllo del traffico aereo è ancora un tema ampiamente dibattuto. Numerosi sono le rassegne e le linee guida che forniscono suggerimenti e strategie per mitigare gli effetti dell’affaticamento in lavori come quello del controllore del traffico aereo in cui necessariamente i turni lavorativi non sempre sono allineati con i ritmi sonno-veglia dettati naturalmente dall’organismo. In questo contesto, l’applicazione di un sistema di turnazione adeguato, che tenga in considerazione il rischio di affaticamento, ha inoltre essenziali implicazioni in termini di safety e produttività. Tuttavia, come detto, non esiste un sistema di turnazione ideale che possa essere universalmente applicabile: troppi i fattori e le variabili in gioco. E’ possibile però individuare alcuni aspetti chiave che, in un sistema di turnazione adeguatamente strutturato, possono contribuire a mitigare l’insorgere della fatica e favorirne il suo valore adattivo. Generalmente, per evitare un cambiamento repentino delle abitudini di sonno dei lavoratori e un conseguente innalzamento della fatica, due strategie dovrebbero essere tenute presente nella pianificazione del sistema di turni. La prima consiste nell’inclusione periodica di un numero sufficienti di ore di riposo consecutivo durante le quali gli operatori avranno l’opportunità di recuperare le ore di sonno perse. ICAO, nello specifico, raccomanda 2 notti di sonno non limitato. L’obiettivo di questa raccomandazione è primariamente quello di tenere conto nella pianificazione dell’accumularsi del debito di sonno. L’adozione di questa strategia permetterebbe il recupero dagli effetti delle restrizioni del sonno dovute al turno notturno- tipicamente più criticofavorendo il recupero di un normale pattern di sonno. Le implicazioni operative saranno poi valutate nello specifico contesto organizzativo (e integrate con altre), e in generale, non necessariamente implicano 48 ore fuori servizio. Ad esempio, 40 ore di pausa iniziando alle 20:00 permetteranno comunque all’operatore di godere di 2 notti di sonno illimitato.

La seconda strategia, consiste nel mantenere un sistema di turni per un periodo prolungato di tempo, così da lasciare all’organismo il tempo per adattarsi alla nuova routine. Sebbene il normale ritmo circadiano non si adatti completamente a turni che ruotano nel tempo o al lavoro notturno, un migliore adattamento -anche se parzialepuò verificarsi quando gli orari di lavoro ruotano lentamente e vengono mantenuti gli stessi per un periodo di tempo prolungato.

“La maggioranza delle ANSP adotta un sistema di turnazioni antiorario (rapid counter-clockwise rotation). Nell ‘ambito del controllo del traffico aereo, la gestione della fatica ha ormai un ruolo riconosciuto. L’approccio prescrittivo basato sulla definizione di fatica come relazione tra lavoro e riposo è definitivamente superato. La maggioranza delle ANSP adotta oggi specifiche misure strategiche ed operative che aiutano a prevenire il rischio di affaticamento e a mitigare i possibili impatti sulla performance. Le conoscenze scientifiche relative agli effetti del sonno e dell’azione dei ritmi circadiani hanno aggiunto una ulteriore dimensione alla valutazione della fatica, che permette oggi la definizione di sistemi di monitoraggio del rischio di affaticamento sempre più efficienti e sicuri. References https://www.icao.int/safety/fatiguemanagement/ ArticlesPublications/Flyer_US-Letter_ANB-Fa

tigue-Management_2013-08-23.pdf

https://www.eurocontrol.int/sites/default/files/publication/files/sleep-mgnt-online-13032018.pdf

Carlson, N. R., De Gennaro, L., & Buonarrivo, L. (2002).

Fisiologia del comportamento. Padova: Piccin. https://www.icao.int/safety/fatiguemanagement/ FRMS%20Tools/FRMS%20Implementation%20 Guide%20for%20Operators%20July%202011.pdf