DOI: https://doi.org/10.3389/fnrgo.2026.1702748
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41788916
تاريخ النشر: 2026-02-18
المؤلف: Vincenzo Ronca وآخرون
الموضوع الرئيسي: ضغط وإرهاق المهنيين في الرعاية الصحية
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في ديناميات الضغط النفسي في الفرق الجراحية خلال العمليات الحية، مع التركيز على الفروق بين الجراحين المبتدئين والخبراء. باستخدام نهج متعدد الوسائط، تدمج الدراسة بين القياسات العصبية الفسيولوجية (تخطيط الدماغ الكهربائي (EEG) ونشاط الجلد الكهربائي (EDA))، والبيولوجية (مستويات هرمون الأدرينوكورتيكوتروبين (ACTH) والكورتيزول)، والتقييمات الذاتية، ومقاييس الأداء السلوكي. تكشف النتائج أن الجراحين المبتدئين يظهرون مستويات ضغط نفسي أعلى بشكل ملحوظ، خاصة خلال المراحل النهائية الصعبة من الجراحة، كما يتضح من ارتفاع مؤشرات ضغط EEG و EDA (p = 0.008 و p = 0.02، على التوالي). بعد الجراحة، أظهر الجراحون المبتدئون زيادة في مستويات ACTH، على عكس الانخفاض في الخبراء (p = 0.008)، مما يشير إلى استجابة ضغط نفسي مستمرة لدى الأفراد الأقل خبرة.
تؤكد الدراسة على فعالية التقييم متعدد الوسائط في التقاط تعقيدات الضغط النفسي في البيئات الجراحية، حيث تظهر مقاييس EEG كمؤشرات حساسة لمستويات الضغط النفسي. تؤكد العلاقات القوية بين القياسات العصبية الفسيولوجية، والغدد الصماء، والقياسات الذاتية للضغط النفسي صحة هذا النهج وتبرز الحاجة إلى دعم وتدريب مستهدف للجراحين المبتدئين. تدعو هذه النتائج إلى تطوير أنظمة مراقبة الضغط النفسي في الوقت الحقيقي لتعزيز الأداء الجراحي وسلامة المرضى، بينما تضع أيضًا الأساس للبحوث المستقبلية حول إدارة الضغط النفسي في البيئات المهنية عالية المخاطر.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الطبيعة الحرجة لإدارة الضغط النفسي في غرف العمليات الجراحية، حيث الأداء الأمثل ضروري لتحقيق نتائج سريرية ناجحة. تساهم عوامل مثل ضغط الوقت، واتخاذ القرارات المعقدة، والمضاعفات داخل العملية في زيادة المطالب المعرفية والعاطفية على الفرق الجراحية (Borghini et al., 2020c). تشير الأبحاث إلى أن الضغط النفسي المفرط أو غير المدروس يمكن أن يؤدي إلى ضعف الانتباه، وزيادة معدلات الخطأ، وتعرض سلامة المرضى للخطر (Tam et al., 2024; Arora et al., 2010; Wetzel et al., 2006).
على الرغم من أهمية فهم الضغط النفسي في البيئات الجراحية الحقيقية، تركز الدراسات الحالية بشكل أساسي على البيئات المحاكية، مع تقييمات محدودة في الوقت الحقيقي ومتعددة المعايير لاستجابات الضغط النفسي (Stefanidis et al., 2006; Gurusamy et al., 2009). تهدف هذه الدراسة إلى سد هذه الفجوة من خلال توثيق الاستجابات العصبية الفسيولوجية، الذاتية، والغدد الصماء للضغط النفسي التي تحدث بشكل طبيعي خلال الإجراءات الجراحية القياسية التي تُجرى في ظل ظروف سريرية حقيقية، بدلاً من تحفيز الضغط النفسي بشكل مصطنع.
الطرق
أُجريت الدراسة في مستشفى “بوليكليتيكو أمبرتو الأول”، جامعة سابينزا في روما، بمشاركة فرق جراحية من قسم الجراحة، واتبعت مبادئ إعلان هلسنكي. تم منح الموافقة الأخلاقية من قبل لجنة الأخلاقيات في جامعة سابينزا في روما (رقم البروتوكول: 0746/2023)، وتم الحصول على موافقة مستنيرة من جميع المشاركين. شملت الأبحاث ثماني فرق جراحية (N = 32)، مصنفة إلى خبراء (الجراحون الحاضرون) ومبتدئين (المقيمون الجراحون) بناءً على خبرة الجراح العامل. تألف كل فريق من أربعة أعضاء: الجراح العامل (S)، المساعد الأول (A1)، المساعد الثاني (A2)، ومربية الجراحة (N). امتنع جميع المشاركين عن تناول الكافيين والأدوية التي تؤثر على الوظائف الفسيولوجية، مما يضمن بيئة موحدة لإجراء عملية إصلاح الفتق الإربي باستخدام تقنية ليختنشتاين.
تم تقسيم الإجراء الجراحي إلى ثلاث مراحل: المرحلة 1 (شق الجلد إلى تحديد الحبل المنوي)، المرحلة 2 (تشريح كيس الفتق)، والمرحلة 3 (وضع الشبكة والإغلاق). بينما ركز التحليل الأساسي على الاختلافات العامة بين مجموعتي الخبراء والمبتدئين طوال الإجراء بأكمله، تم إجراء تحليلات استكشافية للمقارنات الخاصة بالمرحلة لتقييم ديناميات استجابة الضغط النفسي. تم إنشاء تسجيل EEG أساسي قبل الجراحة، يتكون من جلستين لمدة دقيقة واحدة (عيون مفتوحة وعيون مغلقة) لالتقاط البيانات الفسيولوجية ذات الصلة. سمح هذا النهج المنظم بتقييم شامل لأداء الفرق الجراحية مع الحفاظ على اتساق الإجراءات وسلامة الجراحين المبتدئين تحت الإشراف.
النتائج
تم تنظيم نتائج هذه الدراسة في ثلاث فقرات فرعية: التقييم الذاتي والسلوكي، التقييم العصبي الفسيولوجي، والتقييم البيولوجي، مما يوفر نظرة عامة منظمة عن النتائج المتعلقة بديناميات الضغط النفسي لدى الجراحين المحترفين. كان الهدف الأساسي هو وصف الضغط النفسي باستخدام نهج متعدد الوسائط يشمل القياسات العصبية الفسيولوجية، الذاتية، والسلوكية. من الجدير بالذكر أن مؤشرات الضغط النفسي المستمدة من EEG أشارت إلى أن الجراحين المبتدئين عانوا من مستويات ضغط نفسي أعلى بشكل ملحوظ مقارنة بالخبراء، خاصة خلال المرحلة الجراحية الأكثر تطلبًا (المرحلة 3)، مما يشير إلى ضغط معرفي أكبر بين الجراحين الأقل خبرة. بالإضافة إلى ذلك، أكدت مؤشرات الضغط النفسي المستمدة من EDA هذه النتائج، على الرغم من أنها كانت أقل حساسية لديناميات الأدوار المحددة.
كشفت التقييمات البيولوجية عن انخفاضات كبيرة في مستويات الكورتيزول بعد الجراحة لكل من مجموعتي المبتدئين والخبراء، مما يشير إلى حل تنشيط محور HPA الحاد. ومع ذلك، لوحظ نمط متناقض في مستويات ACTH، التي زادت لدى المبتدئين وانخفضت لدى الخبراء، مما يبرز استجابة ضغط نفسي مستمرة لدى الجراحين الأقل خبرة. كما حددت الدراسة الجراحين المبتدئين كأكثر من يظهرون مستويات ضغط نفسي عصبي فسيولوجي عالية، إلى جانب تقارير ضغط نفسي ذاتية أعلى وازدياد في عدم الراحة المبلغ عنها من قبل المرضى. علاوة على ذلك، عززت العلاقات المهمة بين مؤشر الضغط النفسي المستمد من EEG، وإدراك الضغط النفسي الذاتي، ومستويات ACTH صحة إطار التقييم متعدد الوسائط. بشكل عام، تؤكد النتائج على أهمية دمج طرق تقييم متعددة لتقييم الضغط النفسي بشكل شامل في البيئات الجراحية عالية المخاطر.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على العلاقات البيولوجية والعصبية الفسيولوجية للضغط النفسي، خاصة في البيئات عالية المخاطر مثل الجراحة. يعمل محور الغدة النخامية الكظرية (HPA)، من خلال إفراز هرمون الأدرينوكورتيكوتروبين (ACTH) والكورتيزول، كعلامة بيولوجية رئيسية لكل من الضغط النفسي الحاد والمزمن. أظهرت دراسات مختلفة استجابة هذه الهرمونات للمؤثرات النفسية الاجتماعية، بما في ذلك التحدث أمام الجمهور وسيناريوهات عبء العمل العالي، فضلاً عن التدريب العسكري والرياضات التنافسية. ومع ذلك، لا يزال دمج هذه العلامات الهرمونية مع القياسات الفسيولوجية في الوقت الحقيقي، مثل تخطيط الدماغ الكهربائي (EEG) ونشاط الجلد الكهربائي (EDA)، محدودًا، خاصة في البيئات القائمة على الفرق مثل الجراحة.
توفر الإشارات العصبية الفسيولوجية، وخاصة EEG و EDA، رؤى قيمة حول ديناميات الضغط النفسي. أظهرت دراسات EEG أن الضغط النفسي يرتبط بزيادة في طاقة ثيتا في الجبهة الوسطى وانخفاض في إيقاعات ألفا، بينما يعكس EDA تنشيط الجهاز العصبي الودي. استخدمت الأبحاث في مجالات مختلفة، بما في ذلك الطيران والمحاكاة العسكرية، هذه القياسات لتقييم استجابات الضغط النفسي بشكل فعال. على الرغم من إمكانية دمج EEG و EDA مع العلامات الهرمونية لفهم شامل للضغط النفسي، إلا أن القليل من الدراسات استكشفت هذا النهج متعدد الوسائط في البيئات الجراحية الواقعية. تهدف الدراسة الحالية إلى سد هذه الفجوة من خلال فحص استجابات الضغط النفسي في الفرق الجراحية، مع التركيز على الفروق بين الجراحين المبتدئين والخبراء، وتقييم كيفية تطور الضغط النفسي عبر مراحل جراحية مختلفة. يمكن أن يُعلم هذا النهج التكاملي الاستراتيجيات المستقبلية لتحسين الأداء الجراحي وإدارة الضغط النفسي في البيئات التشغيلية.
القيود
تقدم الدراسة حول الضغط النفسي لدى الجراحين المحترفين خلال إصلاح الفتق الإربي عدة قيود يجب الاعتراف بها. أولاً، يقتصر التركيز الحصري على هذا الإجراء الجراحي المحدد على تعميم النتائج على سياقات جراحية أخرى، خاصة تلك الأكثر تعقيدًا أو حساسية للوقت. لتعزيز فهم ديناميات الضغط النفسي عبر ممارسات جراحية متنوعة، يجب أن تشمل الأبحاث المستقبلية مجموعة واسعة من الإجراءات. بالإضافة إلى ذلك، بينما استخدمت الدراسة نهجًا متعدد الوسائط لتقييم الضغط النفسي، كانت جمع العينات البيولوجية محدودًا قبل وبعد الجراحة، مما يقيد الدقة الزمنية لديناميات الهرمونات. يمكن أن يوفر تنفيذ مراقبة مستمرة للعلامات الهرمونية من خلال أجهزة استشعار قابلة للارتداء أو أخذ عينات دقيقة رؤى أعمق حول التفاعلات في الوقت الحقيقي بين استجابات الضغط النفسي الغدد الصماء والعصبية.
هناك قيود كبيرة أخرى تتعلق بهيكل الفرق الجراحية، حيث أجرى كل فريق إجراءً واحدًا فقط، مما يعيق المقارنات الطولية داخل الأفراد. يجب أن تأخذ التحقيقات المستقبلية في الاعتبار تكرار الإجراءات لكل جراح لالتقاط ديناميات الضغط النفسي داخل الفرد بشكل أفضل. علاوة على ذلك، قد يؤدي وجود الجراحين المشرفين في الفرق المبتدئة إلى إدخال عوامل مشوشة تؤثر على مستويات الضغط النفسي، سواء بتخفيف أو تفاقم الضغط النفسي اعتمادًا على الديناميات بين الأشخاص. على الرغم من أن هذا الجانب الإشرافي يعكس ظروف التدريب الجراحي في العالم الحقيقي، إلا أنه قد يسهم في زيادة الضغط النفسي بين الجراحين المبتدئين. أخيرًا، على الرغم من إجراء تحليلات خاصة بالمرحلة والدور، يجب أن تُعتبر استكشافية بسبب حجم العينة المحدود والمقارنات المتعددة، مما يبرز الحاجة إلى دراسات أكبر للتحقق من هذه النتائج.
DOI: https://doi.org/10.3389/fnrgo.2026.1702748
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41788916
Publication Date: 2026-02-18
Author(s): Vincenzo Ronca et al.
Primary Topic: Healthcare professionals’ stress and burnout
Overview
This research investigates stress dynamics in surgical teams during live operations, focusing on the differences between novice and expert surgeons. Utilizing a multimodal approach, the study integrates neurophysiological (electroencephalography (EEG) and electrodermal activity (EDA)), biological (Adrenocorticotropic Hormone (ACTH) and cortisol levels), subjective assessments, and behavioral performance metrics. The findings reveal that novice surgeons exhibit significantly higher stress levels, particularly during the demanding final phases of surgery, as indicated by elevated EEG and EDA stress indices (p = 0.008 and p = 0.02, respectively). Post-surgery, novice surgeons showed increased ACTH levels, contrasting with a decrease in experts (p = 0.008), suggesting a sustained stress response in less experienced individuals.
The study underscores the efficacy of a multimodal assessment in capturing the complexities of stress in surgical environments, with EEG metrics emerging as sensitive indicators of stress levels. The strong correlations between neurophysiological, endocrine, and subjective stress measures validate this approach and highlight the need for targeted support and training for novice surgeons. These findings advocate for the development of real-time stress monitoring systems to enhance surgical performance and patient safety, while also laying the groundwork for future research on stress management in high-risk professional settings.
Introduction
The introduction highlights the critical nature of stress management in surgical operating rooms, where optimal performance is essential for successful clinical outcomes. Factors such as time pressure, complex decision-making, and intraoperative complications contribute to increased cognitive and emotional demands on surgical teams (Borghini et al., 2020c). Research indicates that excessive or poorly managed stress can lead to impaired attention, higher error rates, and compromised patient safety (Tam et al., 2024; Arora et al., 2010; Wetzel et al., 2006).
Despite the importance of understanding stress in real surgical settings, existing studies predominantly focus on simulated environments, with limited real-time, multi-parametric assessments of stress responses (Stefanidis et al., 2006; Gurusamy et al., 2009). This study aims to fill this gap by documenting the naturally occurring neurophysiological, autonomic, and endocrine stress responses during standard surgical procedures conducted under authentic clinical conditions, rather than artificially inducing stress.
Methods
The study was conducted at the “Policlinico Umberto I” Hospital, Sapienza University of Rome, involving surgical teams from the Department of Surgery, and adhered to the Declaration of Helsinki principles. Ethical approval was granted by the Sapienza University of Rome Ethical Committee (protocol number: 0746/2023), and informed consent was obtained from all participants. The research involved eight surgical teams (N = 32), categorized into Expert (attending surgeons) and Novice (surgical residents) based on the Operating Surgeon’s experience. Each team consisted of four members: Operating Surgeon (S), First Assistant (A1), Second Assistant (A2), and Scrub Nurse (N). All participants refrained from caffeine and medications affecting physiological functions, ensuring a standardized environment for the inguinal hernia repair procedure performed using the Lichtenstein technique.
The surgical procedure was divided into three phases: Phase 1 (skin incision to spermatic cord identification), Phase 2 (dissection of the hernia sac), and Phase 3 (mesh placement and closure). While the primary analysis focused on overall differences between the Expert and Novice groups throughout the entire procedure, exploratory analyses were conducted for phase-specific comparisons to assess stress response dynamics. A baseline EEG recording was established prior to surgery, consisting of two one-minute sessions (eyes open and eyes closed) to capture relevant physiological data. This structured approach allowed for a comprehensive evaluation of the surgical teams’ performance while maintaining procedural consistency and safety for Novice surgeons under supervision.
Results
The results of this study are organized into three subsections: Subjective and Behavioral, Neurophysiological Assessment, and Biological Assessment, providing a structured overview of the findings related to stress dynamics in professional surgeons. The primary aim was to characterize stress using a multimodal approach that included neurophysiological, autonomic, biological, subjective, and behavioral measures. Notably, EEG-derived stress indices indicated that Novice surgeons experienced significantly higher stress levels compared to Experts, particularly during the most demanding surgical phase (Phase 3), suggesting greater neurocognitive strain among less experienced surgeons. Additionally, the EDA-derived stress index corroborated these findings, although it was less sensitive to role-specific dynamics.
Biological assessments revealed significant reductions in cortisol levels post-surgery for both Novice and Expert groups, indicating a resolution of acute HPA axis activation. However, a contrasting pattern was observed in ACTH levels, which increased for Novices and decreased for Experts, highlighting a sustained stress response in less experienced surgeons. The study also identified Novice first surgeons as exhibiting the highest neurophysiological stress levels, alongside higher subjective stress reports and greater patient-reported discomfort. Furthermore, significant correlations between the EEG-derived stress index, subjective stress perception, and ACTH levels reinforced the validity of the multimodal assessment framework. Overall, the findings underscore the importance of integrating multiple assessment methods to comprehensively evaluate stress in high-stakes surgical environments.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the biological and neurophysiological correlates of stress, particularly in high-stakes environments such as surgery. The hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis, through the secretion of adrenocorticotropic hormone (ACTH) and cortisol, serves as a primary biological marker for both acute and chronic stress. Various studies have demonstrated the responsiveness of these hormones to psychosocial stressors, including public speaking and high workload scenarios, as well as in military training and competitive sports. However, the integration of these hormonal markers with real-time physiological measures, such as electroencephalography (EEG) and electrodermal activity (EDA), remains limited, especially in team-based settings like surgery.
Neurophysiological signals, particularly EEG and EDA, provide valuable insights into stress dynamics. EEG studies have shown that stress correlates with increased frontal-midline theta power and decreased alpha rhythms, while EDA reflects sympathetic nervous system activation. Research in various fields, including aviation and military simulations, has utilized these measures to assess stress responses effectively. Despite the potential of combining EEG and EDA with hormonal markers for a comprehensive understanding of stress, few studies have explored this multimodal approach in real-world surgical environments. The current study aims to fill this gap by examining stress responses in surgical teams, focusing on the differences between novice and expert surgeons, and assessing how stress evolves across different surgical phases. This integrative approach could inform future strategies for enhancing surgical performance and managing stress in operative settings.
Limitations
The study on stress in professional surgeons during inguinal hernia repair presents several limitations that must be acknowledged. Firstly, the exclusive focus on this specific surgical procedure restricts the generalizability of the findings to other surgical contexts, particularly those that are more complex or time-sensitive. To enhance the understanding of stress dynamics across various surgical practices, future research should encompass a wider array of procedures. Additionally, while the study utilized a multimodal approach to stress assessment, the collection of biological samples was limited to pre- and post-surgery, which constrains the temporal resolution of hormonal dynamics. Implementing continuous monitoring of hormonal markers through wearable sensors or micro-sampling could provide deeper insights into the real-time interactions between endocrine and neural stress responses.
Another significant limitation is the structure of the surgical teams, where each team performed only one procedure, hindering longitudinal comparisons within individuals. Future investigations should consider repeated procedures for each surgeon to better capture intra-individual stress dynamics. Furthermore, the presence of supervising surgeons in novice teams may introduce confounding factors that affect stress levels, either alleviating or exacerbating stress depending on the interpersonal dynamics. Although this supervisory aspect reflects real-world surgical training conditions, it may contribute to elevated stress among novice surgeons. Lastly, while phase- and role-specific analyses were conducted, they should be viewed as exploratory due to the limited sample size and multiple comparisons, highlighting the need for larger studies to validate these findings.