Làm việc vào ban đêm từ lâu đã trở thành một thách thức lớn đối với sức khỏe và sự an toàn lao động trong nhiều ngành công nghiệp. Tình trạng buồn ngủ quá mức vào rạng sáng không chỉ làm giảm năng suất mà còn là nguyên nhân trực tiếp dẫn tới những sai sót chuyên môn nghiêm trọng. Để giải quyết vấn đề này, liệu pháp chiếu sáng cường độ cao (quang trị liệu) tại nơi làm việc đang được nghiên cứu và ứng dụng như một giải pháp can thiệp nhằm tái lập nhịp sinh học và duy trì sự tỉnh táo cho nhân viên ca đêm.
Các nghiên cứu khoa học cho thấy việc tiếp xúc với ánh sáng cường độ cao vào ban đêm có khả năng làm chậm pha nhịp sinh học, cải thiện độ tỉnh táo và duy trì chức năng nhận thức, từ đó hỗ trợ giảm thiểu nguy cơ tai nạn lao động [1]. Tuy nhiên, mức độ hiệu quả thực tế phụ thuộc rất lớn vào cường độ sáng, thời điểm can thiệp, thời lượng chiếu sáng và sự phối hợp kiểm soát ánh sáng vào buổi sáng sau khi tan ca [2].
Cơ chế đồng hồ sinh học và tác động của ánh sáng ban đêm
Cơ thể con người vận hành theo nhịp ngày đêm tự nhiên kéo dài khoảng 24 giờ, được điều hòa bởi đồng hồ sinh học trung tâm tại vùng dưới đồi não bộ. Chu kỳ này kiểm soát quá trình tiết hormone melatonin gây buồn ngủ, sự biến thiên thân nhiệt lõi và mức độ tỉnh táo nhận thức. Khi chuyển sang làm việc ca đêm, nhịp sinh học nội sinh không thể lập tức thích ứng với lịch làm việc và nghỉ ngơi bị đảo ngược [3].
Hệ quả là vào khoảng thời gian nửa đêm về sáng, cơ thể đạt đến điểm cực tiểu của thân nhiệt và đỉnh điểm bài tiết melatonin, khiến người lao động rơi vào trạng thái suy giảm nhận thức sâu sắc [4]. Khi chiếu ánh sáng cường độ cao vào thời điểm thích hợp trong đêm, tín hiệu ánh sáng sẽ ức chế quá trình tiết melatonin và thúc đẩy sự dịch chuyển pha sinh học (phase delay) [3]. Nhờ đó, đỉnh tiết melatonin và điểm rơi thân nhiệt được dời sang khung giờ ngủ bù ban ngày, giúp cơ thể tỉnh táo hơn khi làm việc [5].
Bằng chứng phòng thí nghiệm: Tác động tới phản xạ và nhận thức
Các nghiên cứu trong môi trường mô phỏng có kiểm soát chặt chẽ đã cung cấp nhiều dữ liệu định lượng rõ rệt về tác dụng của quang trị liệu. Năm 1991, một nghiên cứu đánh giá quá trình chuyển đổi 3 ngày sang làm ca đêm mô phỏng giữa nhóm can thiệp (6 người) và nhóm đối chứng (7 người) [4]. Nhóm can thiệp chỉ nhận một đợt chiếu sáng cường độ 6.000 lux kéo dài 4 giờ (từ 24:00 đến 04:00) vào ca đêm đầu tiên, sau đó làm việc dưới ánh sáng yếu dưới 200 lux [4]. Kết quả ghi nhận nhịp thân nhiệt lõi của nhóm can thiệp bị trễ 5-6 giờ vào đêm thứ ba, so với mức trễ chỉ 2-3 giờ ở nhóm đối chứng [4]. Sự thay đổi này đi kèm với độ tỉnh táo cao hơn đáng kể trong suốt ca làm việc, xóa bỏ hiện tượng sụt giảm độ tỉnh táo thường thấy từ 03:00 đến 07:00, đồng thời hiệu suất giấc ngủ ban ngày đạt mức tương đương giấc ngủ đêm bình thường [4].
Năm 1997, một nghiên cứu khác khảo sát 10 giờ dịch pha của chu kỳ làm việc - nghỉ ngơi trên 4 nhóm: 12 người dùng ánh sáng mạnh (từ 22:00 đến 02:00 mỗi đêm), 12 người dùng liệu pháp phát xạ năng lượng thấp (LEET) 20 phút trước khi ngủ ngày, 11 người kết hợp cả hai và 10 người đối chứng dùng giả dược [3]. Kết quả chỉ ra ánh sáng mạnh đã đẩy nhanh quá trình trễ pha của nhịp melatonin, tăng tổng thời gian ngủ và cải thiện tính liên tục của giấc ngủ, trong khi LEET chỉ cho thấy xu hướng tăng tổng thời gian ngủ mà không làm thay đổi nhịp melatonin [3]. Về mặt nhận thức, ánh sáng mang lại một số cải thiện nhỏ, trong khi nhóm dùng LEET không ghi nhận thay đổi này [3].
Gần đây hơn, một thử nghiệm chéo có đối chứng công bố năm 2020 trên 27 người trẻ khỏe mạnh (20 nữ, độ tuổi trung bình 21,4) làm 3 ca đêm mô phỏng liên tiếp (23:00-07:00) [1]. Những người tham gia làm việc dưới ánh sáng LED toàn phổ 4.000 K cường độ cao (900 lux) hoặc ánh sáng tiêu chuẩn (90 lux) gắn trên trần [1]. Kết quả đo độ tỉnh táo chủ quan (thang đo KSS) và hiệu suất hành vi thần kinh (thông qua bài kiểm tra chú ý cảnh giác PVT và bài thay thế ký hiệu số DSST) cho thấy cả hai nhóm đều suy giảm chức năng vào ban đêm [1]. Dẫu vậy, ánh sáng mạnh 900 lux đã làm giảm đáng kể mức độ sụt giảm độ tỉnh táo và hiệu suất nhận thức so với ánh sáng 90 lux [1]. Thời điểm bắt đầu tiết melatonin trong ánh sáng mờ (DLMO) ở nhóm chiếu sáng mạnh bị trễ trung bình 3 giờ 17 phút, vượt trội so với mức trễ 2 giờ 06 phút của nhóm sáng tiêu chuẩn [1].
Dữ liệu tiếp nối từ thử nghiệm trên được công bố năm 2022 nhằm kiểm tra sự linh hoạt nhận thức thông qua bài tập học đảo ngược (reversal learning task) [6]. Vào cuối ca làm việc (04:50), hiệu suất xử lý tác vụ của người tham gia đều sụt giảm so với đầu ca (00:20) [6]. Tuy nhiên, dưới điều kiện ánh sáng mạnh 900 lux, hiệu suất giải quyết tác vụ đảo ngược vào cuối ca đêm đã được cải thiện rõ rệt so với điều kiện ánh sáng thông thường [6]. Điều này chứng minh ánh sáng cường độ cao không chỉ củng cố sự chú ý cảnh giác mà còn bảo tồn khả năng linh hoạt tư duy cho người lao động [6].
Số chu kỳ can thiệp và khả năng duy trì độ ổn định nhịp sinh học
Để xác định cần bao nhiêu đêm tiếp xúc với ánh sáng mạnh nhằm đạt được sự thích nghi bền vững, một nghiên cứu năm 1995 đã theo dõi 10 đối tượng làm việc ca đêm (23:00-07:00) trong 5 ngày [5]. Nhóm đối chứng (6 người) nhận ánh sáng 2.500-3.000 lux từ 02:00 đến 05:00 trong toàn bộ 5 ngày, còn nhóm thử nghiệm (4 người) chỉ nhận ánh sáng mạnh này trong 3 ngày đầu [5]. Đến ngày làm việc thứ năm, đỉnh bài tiết aMT6s qua nước tiểu (vốn ở mốc 05:00 khi bắt đầu nghiên cứu) đã dời sang 12:00 trưa ở cả hai nhóm, tương đương mức trễ 7 giờ [5].
Nghiên cứu này khẳng định chỉ cần 3 chu kỳ chiếu sáng mạnh liên tiếp là đủ để tạo ra sự dịch chuyển pha sinh học ổn định, duy trì tốt ngay cả khi các ca làm việc sau đó diễn ra trong môi trường ánh sáng mờ [5]. Cả hai nhóm đều ghi nhận sự cải thiện chất lượng giấc ngủ ngày cũng như các chỉ số thực hiện vận động tâm thần và nhận thức mà không có sự khác biệt đáng kể giữa phác đồ 3 ngày hay 5 ngày [5]. Đáng chú ý, trong giai đoạn hồi phục sau chu kỳ ca đêm, 3 đợt chiếu sáng ban ngày (10:00-13:00 hoặc 12:00-15:00) đã giúp 5 trên 6 đối tượng tái đồng bộ hóa hoàn toàn về nhịp sinh hoạt bình thường [5].
Hiệu quả thực tế tại nơi làm việc: Khi môi trường thay đổi
Khi đưa liệu pháp chiếu sáng từ phòng thí nghiệm ra môi trường thực tế, kết quả ghi nhận có sự phân hóa tùy thuộc vào đặc thù công việc và thiết kế can thiệp. Một nghiên cứu thực địa năm 1999 tại giàn khoan dầu ngoài khơi biển Bắc đã áp dụng 30 phút chiếu sáng mạnh cho công nhân trong 4 đêm đầu của đợt làm việc 14 ngày liên tiếp và 4 ngày đầu sau khi về nhà [7]. Ánh sáng mạnh chỉ hỗ trợ thích nghi mức độ vừa phải khi làm việc trên giàn khoan, một phần do công nhân có xu hướng tự thích nghi tự nhiên sau vài ngày làm ca đêm dài hạn [7]. Điểm sáng lớn nhất lại nằm ở giai đoạn hồi phục tại nhà: người lao động được chiếu sáng đã giảm hẳn cảm giác buồn ngủ và đánh giá chất lượng cuộc sống ban ngày tốt hơn rất nhiều [7].
Năm 2002, một nghiên cứu trên 12 nữ điều dưỡng làm ca đêm đã so sánh 3 phương thức: ánh sáng phòng thông thường (RL), ánh sáng mạnh 4.000-6.000 lux từ 01:00 đến 05:00 kết hợp phơi sáng sáng hôm sau (BL), và ánh sáng mạnh ban đêm kết hợp đeo kính râm giảm sáng vào buổi sáng trên đường về (BL/S) [2]. Kết quả đo lường bằng thang thị giác và thiết bị ghi nhận vận động (actigraphy) cho thấy nhóm BL/S đạt mức cải thiện độ tỉnh táo ban đêm và chất lượng giấc ngủ ngày cao nhất [2]. Nhóm chỉ dùng ánh sáng mạnh (BL) có cải thiện nhưng thấp hơn BL/S, trong khi nhóm ánh sáng phòng (RL) có kết quả thấp nhất [2]. Điều này nhấn mạnh việc tránh ánh sáng tự nhiên vào buổi sáng là yếu tố then chốt để củng cố tác dụng của quang trị liệu ban đêm [2].
Ngược lại, một nghiên cứu năm 2021 tiến hành trên 35 điều dưỡng bệnh viện làm việc 3 ca đêm liên tiếp đã đem lại kết quả thận trọng hơn [8]. Các điều dưỡng được chiếu ánh sáng 10.000 lux trong 30 phút (từ 02:00-03:00 ở đêm 1 và lùi dần 1 giờ mỗi đêm kế tiếp) so sánh với ánh sáng đỏ mờ 100 lux [8]. Mặc dù ánh sáng mạnh giúp giảm cảm giác nặng mí mắt trong ca trực, các chỉ số khách quan đo bằng bài kiểm tra phản xạ PVT lúc 05:00 và điểm buồn ngủ KSS đo mỗi 2 giờ lại không có sự khác biệt rõ ràng giữa hai điều kiện [8]. Các nhà nghiên cứu nhận định phác đồ chiếu sáng 30 phút đơn lẻ có thể chưa đủ dài, thời điểm can thiệp chưa tối ưu hoặc bị nhiễu bởi các biện pháp chống buồn ngủ tự phát khác của nhân viên y tế [8].
Lợi ích nhận thức và giới hạn của các bằng chứng hiện có
Tổng hợp các dữ liệu cho thấy quang trị liệu mang lại lợi ích rõ rệt trong việc ức chế melatonin, dịch chuyển pha nhịp sinh học và giảm cảm giác uể oải, nặng mí mắt khi làm đêm [3] [8]. Khi áp dụng các hệ thống chiếu sáng trần duy trì liên tục ở mức 900 lux hoặc các xung sáng mạnh kéo dài 3-4 giờ (2.500-6.000 lux), sự suy giảm chú ý và độ linh hoạt tư duy được hạn chế đáng kể [1] [6] [4]. Nhờ duy trì được sự tập trung và tốc độ xử lý thông tin, nguy cơ mắc lỗi sai sót hay tai nạn lao động trong ca trực có tiềm năng giảm xuống [1].
Mặc dù vậy, bằng chứng khoa học vẫn tồn tại những khoảng trống nhất định. Nhiều nghiên cứu mang tính tích cực được thực hiện trong môi trường mô phỏng buồng lab với người trẻ khỏe mạnh, chưa phản ánh hết áp lực đa nhiệm của ca trực thực tế [1] [6]. Tại môi trường bệnh viện thực tế, các đợt chiếu sáng ngắn 30 phút không phải lúc nào cũng cải thiện được các chỉ số phản xạ khách quan [8]. Hơn nữa, việc chiếu sáng mạnh ban đêm chỉ giải quyết được sự tỉnh táo cấp tính và điều chỉnh nhịp sinh học tạm thời, chứ không thể thay thế hoàn toàn nhu cầu hồi phục sinh lý của giấc ngủ tự nhiên [3] [4].
Những hiểu lầm phổ biến khi áp dụng quang trị liệu
Một hiểu lầm rất phổ biến là cho rằng "càng sáng càng tốt và chiếu lúc nào cũng được". Trên thực tế, nếu chiếu ánh sáng sai thời điểm (chẳng hạn chiếu quá sớm vào đầu giờ tối hoặc chiếu vào cuối buổi sáng khi tan ca), nhịp sinh học có thể bị đảo lộn theo chiều hướng bất lợi, gây khó ngủ trầm trọng hơn vào ban ngày [2]. Ánh sáng chỉ phát huy tác dụng thúc đẩy trễ pha khi được áp dụng đúng khung giờ nhạy cảm từ nửa đêm đến gần sáng [4] [5].
Một ngộ nhận khác là chỉ cần lắp một hộp đèn chiếu sáng 30 phút là đủ để nhân viên tỉnh táo suốt 8 tiếng làm việc [8]. Các bằng chứng cho thấy các xung sáng quá ngắn có thể giúp người lao động bớt cảm giác nặng mí mắt tức thì nhưng không đủ sức nặng để bảo vệ phản xạ nhận thức trước áp lực giấc ngủ dồn nén lúc 05:00 sáng [8]. Ngược lại, việc chiếu sáng duy trì từ trần nhà ở mức 900 lux suốt ca làm việc hoặc xung sáng 4 giờ lại tạo ra sự bảo vệ ổn định hơn [1] [4]. Cuối cùng, nhiều người quên mất rằng ánh sáng mặt trời trên đường về nhà có thể xóa sạch công sức điều chỉnh nhịp sinh học của cả đêm làm việc [2].
Ai nên thận trọng và cách áp dụng an toàn trong thực tế
Trước khi cân nhắc áp dụng liệu pháp ánh sáng mạnh tại nơi làm việc, các nhà quản lý và người lao động cần lưu ý một số vấn đề an toàn sức khỏe. Những người mắc bệnh lý về mắt (như thoái hóa điểm vàng, tổn thương võng mạc), người có tiền sử động kinh do nhạy cảm ánh sáng, hoặc người đang sử dụng các loại thuốc gây tăng nhạy cảm quang học cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa. Ngoài ra, người có tiền sử rối loạn tâm thần khí sắc cũng cần thận trọng khi tiếp xúc với nguồn sáng mạnh kéo dài để tránh kích hoạt trạng thái hưng cảm.
Đối với các đơn vị muốn thiết kế giải pháp ánh sáng ca đêm dựa trên khoa học, có thể áp dụng các bước thực tế sau:
- Cường độ và nguồn sáng: Sử dụng hệ thống đèn LED trần toàn phổ nhiệt độ màu khoảng 4.000 K đạt mức chiếu sáng khoảng 900 lux tại vị trí làm việc, hoặc bố trí khu vực nghỉ ngơi có đèn quang trị liệu chuyên dụng đạt 2.500-6.000 lux [1] [5].
- Thời điểm chiếu sáng: Tập trung nguồn sáng tăng cường trong khoảng thời gian từ nửa đêm đến 04:00 hoặc 05:00 sáng nhằm hỗ trợ dịch chuyển pha nhịp sinh học hiệu quả nhất [4] [5].
- Bảo vệ khi tan ca: Người lao động tan ca buổi sáng nên đeo kính râm cản sáng trên đường về nhà để hạn chế ánh nắng tự nhiên kích thích lại đồng hồ sinh học, bảo đảm chất lượng giấc ngủ ngày [2].
- Duy trì chu kỳ: Áp dụng liên tục trong ít nhất 3 ca đêm đầu tiên của chu kỳ làm việc để tạo sự dịch chuyển nhịp ổn định [5].
Tóm lại, quang trị liệu tại nơi làm việc ca đêm là một công cụ can thiệp đầy hứa hẹn giúp duy trì nhận thức và giảm thiểu nguy cơ tai nạn do buồn ngủ [1]. Dẫu vậy, giải pháp này cần được áp dụng đúng quy chuẩn về thời điểm, cường độ và kết hợp chặt chẽ với việc bảo vệ giấc ngủ bù để đạt hiệu quả an toàn và bền vững nhất.
