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目的通过使用扭矩扳手模拟不同力学负荷下紧固螺丝作业活动，分析上肢疲劳时的血生化指标和局部肌肉表面肌电信号，探讨汽车装配工人局部肌肉负荷与疲劳的量效关系，同时探讨肌肉疲劳的客观评定方法，为预防和控制目标人群疲劳发生，进而为预防疲劳和控制工作相关肌肉骨骼损伤的发生提供数据支持。方法按5个力学负荷剂量将25名研究对象随机分为5组，进行2轮试验。第1轮中各组的力学负荷分别设为90N、110N、130N、150N和170N；第2轮试验是在第1轮基础上，将5组研究对象的力学负荷分别前移1个水平，即110N、130N、150N、170N和90N；然后在BTE Primus系统上模拟紧固螺丝作业活动试验，每组试验对象的力学负荷水平预先由BTE Primus系统设定，按照不同力学负荷水平和相同重复频率（50次/min）进行试验，直至力竭为止。每次试验中分别在静息和疲劳时采实验对象的中指腹部指血5μl和肘静脉血约3ml各1次，依次检测LA、CK、LDH和Ca2+的水平；采用双电极法采集右上肢肱桡肌、肱二头肌、肱三头肌和三角肌的表面肌电信号，通过时域分析、频域分析和幅频联合分析三种方法对表面肌电信号进行解析，然后再进行外负荷、内负荷和疲劳三阶段的量效关系分析。结果1在90N、110N、130N、150N和170N5个不同力学负荷组中，右上肢Borg量表评分与时间回归系数β分别为0.985、0.977、0.975、0.952和0.970（P均<0.01），均具有显著性差异；2四项血生化指标在静息与疲劳时的测量值相比，后者均高于前者（P<0.01），LA、CK、LDH和Ca2+分别升高了139.46%、11.40%、13.50%和7.23%；3RPE与BR的RMS相关系数r在0.44～0.76之间（P<0.01），并具有统计学意义；而RPE与TB和DM的MF，相关系数r分别在-0.582～-0.851和-0.384～-0.686之间（P均<0.01），并具有统计学意义；4外负荷与内负荷阶段量效关系表现：不同力学负荷时，BR和TB的RMS指标随着时间的延长呈现递增趋势，BR、TB和DM的MF指标随着时间的延长呈现递减趋势，各回归系数β（P均<0.01）均具有统计学意义；力学负荷分别与BR和TB的MF变化率的回归系数β分别为-0.49和-0.53，均具有统计学意义；5外负荷与疲劳阶段量效关系表现：力学负荷分别与LA、Ca2+和CK浓度的平均变化速率的回归系数分别为0.40、0.39和0.33，均具有统计学意义；6内负荷与疲劳阶段量效关系表现：BR和BB的RMS变化率与CK变化率的回归系数β分别为0.42和0.46，BR的RMS变化率与Ca2+变化率回归系数β为0.51，BB的RMS变化率与LA变化率回归系数β为0.39，且均具有统计学意义。BR的MF变化率与Ca2+和LDH变化率的回归系数β分别为-0.34和-0.40，TB的MF变化率与Ca2+和LDH变化率的回归系数β分别为-0.56和-0.39，且均具有统计学意义。结论1RMS可客观反映局部肌肉疲劳且较稳定；2生化指标LA、Ca2+、CK和LDH可反映局部疲劳；3在BR、BB、TB和DM四块肌肉中，BR的sEMG指标变化可反映疲劳，且更具有代表性；4负荷与疲劳在力学负荷和持续时间两个维度上存在剂量反应关系。