基于心率监测的建筑工人生理疲劳分析 Research on the fatigue of construction workers by heart rate monitoring

人体在进入疲劳状态时生理参数会发生相应的变化.为了探讨砌砖工人在持续体力劳动作业时心率和心率变异(HRV)对人体生理疲劳的影响,针对疲劳与心率的关系提出评价生理疲劳的数学模型.选取15名健康受试者(男性)在搭建的86 cm平台模拟砌砖工人作业.持续作业30 min进行一次心率变异数据的收集.同时,使用心率传感器对心率进行实时监测.本文采用方差分析、t检验和非线性拟合的方法对疲劳对心率和心率变异的影响进行分析.结果表明,生理疲劳使心率波动程度有显著变化(检验水准α=0.05水平,概率P<0.05),随着生理疲劳程度的加重,人体心率需要更长的时间才能恢复至正常值.受试者HRV并无显著性差异(α=0.05,P>0.05).非线性拟合结果(R~2=0.8892)显示,生理疲劳的发展趋势呈现出"S型"的趋势.据此提出,生理疲劳分为3个阶段:疲劳调整期、疲劳稳定期和疲劳失稳期.在疲劳失稳期前(试验中约为90min)受试者休息,可以减缓或延迟生理疲劳的发生.