Objetivo: avaliar os efeitos da inversão dos turnos de trabalho sobre o estado de sonolência (ES) e a modulação autonômica cardíaca em enfermeiras de um Hospital de Clínicas (HC) universitário. Método: Sessenta e duas enfermeiras com 34,9 ± 5,7 anos de idade participaram voluntariamente deste estudo e foram alocadas em dois grupos: diurno (GD, n=32) e noturno (GN, n=30). Foram avaliados os parâmetros da frequência cardíaca (FC), pressão arterial (PA) e variabilidade da FC, além da escala de "Epworth Sleepiness" para avaliar o ES. Resultados: Encontramos uma maior tendência do ES no GN. O GD apresentou menores valores basais de FC e PA. Evidenciou-se uma menor modulação parassimpática sobre o coração no GN, tanto pelos métodos lineares quanto pelos não lineares, aliado há uma maior atividade simpática cardíaca de repouso. Conclusão: Nossos dados sugerem que no GN possui maior ES concomitante às alterações na modulação autonômica cardíaca, o que poderia refletir em um aumento no risco cardiovascular, com maior suscetibilidade à ocorrência de arritmia e morte súbita.