HIIT對(duì)兒童青少年認(rèn)知功能和心理健康影響的研究進(jìn)展

丁明 李甜甜 遲桂軍

(1.北京第一實(shí)驗(yàn)小學(xué) 北京 100052;2.鄭州體育職業(yè)學(xué)院體育教育系 河南鄭州 452470;3.唐山師范學(xué)院體育系 河北唐山 063000)

高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練（High-Intensity Interval Training，HIIT）是一種典型的間歇性高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)時(shí)間為45s到2～4min，心率大于最大心率儲(chǔ)備的85%），它是一種可實(shí)現(xiàn)鍛煉健康效益的高效率運(yùn)動(dòng)形式。我國學(xué)者將HIIT定義為反復(fù)多次以最大乳酸穩(wěn)態(tài)的負(fù)荷或以大于等于無氧閾的負(fù)荷強(qiáng)度，持續(xù)幾秒到幾分鐘的訓(xùn)練，且每2 次練習(xí)之間安排不完全恢復(fù)的訓(xùn)練方法［1］。與傳統(tǒng)的訓(xùn)練方法相比，HIIT 已經(jīng)成為一種提高兒童青少年健康體適能的新穎且高效的訓(xùn)練手段［2］。

目前，已有研究分析探究了HIIT 對(duì)不同人群的心理健康［3］和認(rèn)知功能［4］結(jié)果的影響；有研究［5］針對(duì)肥胖和超重人群長(zhǎng)期參與HIIT對(duì)其心理健康的影響進(jìn)行了探究，研究顯示，長(zhǎng)期參與HIIT，可以幫助這一群體獲得積極的心理反饋，從而實(shí)現(xiàn)他們控制或減輕體重的目的。Moreau 等人［6］的研究指出，即時(shí)HIIT 鍛煉形式對(duì)執(zhí)行功能只有較小的促進(jìn)效果，該研究的對(duì)象僅僅集中在HIIT 的即時(shí)功效。而在兒童青少年時(shí)期，大腦會(huì)發(fā)生功能和結(jié)構(gòu)變化，很難就HIIT 對(duì)兒童青少年的具體影響得出確切的結(jié)論。因此，該文通過綜述HIIT對(duì)兒童青少年的認(rèn)知功能和心理健康即時(shí)和長(zhǎng)期的影響，為我國學(xué)者在開展HIIT 促進(jìn)兒童青少年認(rèn)知功能和心理健康方面提供借鑒與參考。

1 HIIT對(duì)兒童青少年的認(rèn)知功能的影響

1.1 即時(shí)影響

Ludyga 等人［7］和Lambrick 等人［8］在針對(duì)兒童青少年的研究中指出，HIIT 對(duì)執(zhí)行功能的抑制控制有積極影響，該積極影響可持續(xù)到干預(yù)后30～60min，然而目前尚不清楚即時(shí)HIIT 是否能改善工作記憶和認(rèn)知靈活性。值得注意的是，HIIT 的工作恢復(fù)比率（Work-to-Recovery ratio，WRR）可能會(huì)調(diào)節(jié)即時(shí)HIIT和抑制控制之間的關(guān)系，較小的WRR（如30s：30s）可能會(huì)產(chǎn)生有積極作用，而較大的WRR（如60s：30s）作用可能不明顯［7］。迄今為止，尚沒有研究報(bào)道HIIT的WRR在執(zhí)行功能其他子成分（即工作記憶、認(rèn)知靈活性）中的調(diào)節(jié)作用，也沒有研究通過調(diào)節(jié)WRR來明確其為何能調(diào)節(jié)對(duì)認(rèn)知功能的好處。

1.2 長(zhǎng)期影響

對(duì)于HIIT 的長(zhǎng)期影響，有研究針對(duì)兒童開展的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，短跑和高強(qiáng)度循環(huán)訓(xùn)練（HICT）的干預(yù)可能有利于改善兒童抑制與工作記憶［9］。此外，兒童的腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）可能會(huì)調(diào)節(jié)HIIT 對(duì)抑制和工作記憶的效果，研究證實(shí)BDNFmet66 攜帶者比非攜帶者從HIIT中獲益更多。這可能是因?yàn)锽DNFmet66攜帶者鍛煉后BDNF 分泌量更高。研究證實(shí)，此類物質(zhì)可以有效增強(qiáng)神經(jīng)元功能、增加突觸可塑性等［10］。相比之下，長(zhǎng)期的HIIT 計(jì)劃，無論采用何種方案，對(duì)青少年的認(rèn)知靈活性都沒有產(chǎn)生收益［11］。目前，只有一項(xiàng)研究探究了執(zhí)行功能的認(rèn)知靈活性，未來還需要更多的研究來驗(yàn)證這一發(fā)現(xiàn)。

HIIT 對(duì)兒童青少年執(zhí)行功能的現(xiàn)有研究，表明HIIT對(duì)這一群體會(huì)產(chǎn)生即時(shí)和長(zhǎng)期的益處。值得注意的是，鑒于兒童和青少年的自然體力活動(dòng)模式與HIIT相似，加上HIIT可以節(jié)約時(shí)間成本這一特性，因此可在在校期間的較短時(shí)間里實(shí)施。由此可見，HIIT 可以作為對(duì)在校學(xué)生大腦健康積極促進(jìn)的體力活動(dòng)方式。

2 HIIT對(duì)兒童青少年心理健康因素影響

2.1 即時(shí)影響

目前，國內(nèi)外關(guān)于HIIT 對(duì)兒童青少年心理健康即時(shí)影響的研究鳳毛麟角，大多集中在長(zhǎng)期影響。有研究對(duì)13名青少年進(jìn)行了一次性的高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練［8×1min，間隔75s，低強(qiáng)度主動(dòng)恢復(fù)（60s∶75s）］干預(yù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組參與者的幸福感和愉悅情緒沒有得到顯著提升［12］。此外，有研究團(tuán)隊(duì)對(duì)20名12歲左右的青少年進(jìn)行了最大力量強(qiáng)度為85%和100%的功率自行車測(cè)試，間歇時(shí)間為75s，研究發(fā)現(xiàn)，雖然相比于對(duì)照組，控制組受試者的情感和愉悅感（研究采用的是感受量表和感受喚醒量表）有所上升，但是卻未顯示有顯著性差異［13］。這兩項(xiàng)研究都表明即時(shí)的HIIT 對(duì)兒童青少年的心理健康可以起到一定的促進(jìn)作用，但對(duì)于具體的劑量效應(yīng)，未來還需要更多的研究來探索。

2.2 長(zhǎng)期影響

有研究表明，兒童青少年在長(zhǎng)期參與HIIT 訓(xùn)練過程中達(dá)到自己的體能極限時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生不愉快的情緒。在雙重模式理論的支持下，研究發(fā)現(xiàn)，在長(zhǎng)期高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)過程中體驗(yàn)到的厭惡心理情緒會(huì)導(dǎo)致兒童青少年更高的退出率［14］。雖然在大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)厭煩的情緒，降低兒童青少年對(duì)運(yùn)動(dòng)的堅(jiān)持度和興趣，但目前學(xué)界并沒有針對(duì)兒童青少年長(zhǎng)期（大于12個(gè)月的縱向研究）參與HIIT心理影響上的研究，并從定量的角度出發(fā)證實(shí)這一觀點(diǎn)。為了對(duì)該研究領(lǐng)域有更加深入的剖析和理解，未來的研究應(yīng)當(dāng)致力于通過比較不同運(yùn)動(dòng)形式（如高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)與中等強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)）對(duì)于運(yùn)動(dòng)在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)（一年以上）的堅(jiān)持度來彌補(bǔ)該領(lǐng)域空白。

有研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期HIIT 訓(xùn)練可以降低青少年的不幸，如HIIT 長(zhǎng)期訓(xùn)練干預(yù)對(duì)減輕年輕人抑郁癥狀的影響呈現(xiàn)顯著性和中度效應(yīng)。相比于兒童群體，HIIT 長(zhǎng)期干預(yù)對(duì)青少年不幸的影響更為明顯。由于目前缺少足夠的研究證據(jù)，這一結(jié)果仍停留在猜想階段。

3 結(jié)語

HIIT 具有省時(shí)、效率高等優(yōu)點(diǎn)，可替代傳統(tǒng)鍛煉。綜合研究表明，即時(shí)HIIT 對(duì)兒童青少年的執(zhí)行功能有積極作用，長(zhǎng)期HIIT 對(duì)兒童的抑制控制和工作記憶有積極作用。由于研究質(zhì)量和數(shù)量有限，即時(shí)HIIT 訓(xùn)練對(duì)兒童青少年心理健康促進(jìn)未發(fā)現(xiàn)有顯著的提升，這一結(jié)論，在未來還需要進(jìn)一步驗(yàn)證，而長(zhǎng)期參與HIIT訓(xùn)練對(duì)兒童青少年的幸福感有明顯的促進(jìn)作用。