喻伯海，黃強(qiáng)年，王曉磊，徐盛嘉，田 東，王 巍

1 前言

目前青少年人群的身體活動(dòng)水平出現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)[1]。在美國只有27%的青少年(5-19歲)，在英國只有21%的男孩和16%的女孩(5-15歲)能夠滿足身體活動(dòng)指南中每天進(jìn)行60min中等或高強(qiáng)度身體活動(dòng)的要求[2,3]。這一低水平的身體活動(dòng)表現(xiàn)與青少年中大量出現(xiàn)的超重或者肥胖現(xiàn)象有著直接的關(guān)聯(lián)。據(jù)調(diào)查，美國有31%的青少年，英國有29%的青少年正處于超重或者肥胖的狀態(tài)[4,5]，因此，提高身體活動(dòng)水平已經(jīng)成為一個(gè)重要的公共健康戰(zhàn)略。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是一個(gè)生理性的刺激，長期訓(xùn)練可產(chǎn)生生理上的適應(yīng)。特異性原則作為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和評(píng)定的基本原則之一，一直受到廣泛的關(guān)注和研究[6]。有證據(jù)證明基礎(chǔ)性耐力運(yùn)動(dòng)對(duì)青少年的身體健康有益，但是身體健康的益處不僅僅是身體健康方面，還包括個(gè)人的心理健康等，主要表現(xiàn)在認(rèn)知功能的增強(qiáng)，學(xué)業(yè)成績的提高等方面。

盡管目前大部分關(guān)于運(yùn)動(dòng)對(duì)青少年影響的文獻(xiàn)都集中在耐力性運(yùn)動(dòng)上，但其實(shí)青少年進(jìn)行大量耐力性運(yùn)動(dòng)的情況并不多見，相反，青少年的運(yùn)動(dòng)模式相對(duì)比較零散，很少出現(xiàn)集中的中等強(qiáng)度或者高強(qiáng)度活動(dòng)[7]，具體來說青少年在運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度達(dá)到95%以上的時(shí)間每次不足15秒，青少年主要的運(yùn)動(dòng)模式應(yīng)該是強(qiáng)度高，持續(xù)性短，間歇性強(qiáng)。高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)能夠產(chǎn)生較大的生理反應(yīng)[8,9]，不僅符合青少年的正?；顒?dòng)習(xí)慣，而且還是一種具有吸引力的運(yùn)動(dòng)模式，因?yàn)樗梢匀谌肭嗌倌甑挠螒蚧顒?dòng)中，從而增強(qiáng)相互交流與活動(dòng)樂趣。需要注意的是，如果當(dāng)運(yùn)動(dòng)被青少年當(dāng)成是一種挑戰(zhàn)時(shí)，身體活動(dòng)就會(huì)出現(xiàn)相反的作用。本文重點(diǎn)主要關(guān)于高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)青少年健康的兩個(gè)關(guān)鍵影響方面：心血管健康和認(rèn)知功能，并且介紹高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)青少年其他潛在益處。

2 心血管健康

對(duì)成年人來說，身體活動(dòng)水平與許多非傳染性疾病有關(guān)，包括心血管疾病，2型糖尿病和代謝綜合癥等，這些疾病通常發(fā)生在中老年時(shí)期[10]，但是其相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)因素在兒童時(shí)期就已經(jīng)存在，只不過需要到成年之后才會(huì)表現(xiàn)出來[11]。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度可能是影響心臟功能的一個(gè)非常重要的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，并且運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)心肌抗氧化能力提高可能在運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)心肌細(xì)胞保護(hù)起著重要的作用[12,13]，因此進(jìn)行高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)青少年中存在的這些風(fēng)險(xiǎn)因素的影響是非常有意義的。

2.1 體重控制管理

已知連續(xù)的有氧運(yùn)動(dòng)形式，例如行走、跑步和騎自行車等，都能夠降低青少年超重和肥胖水平，可以被歸類為體重控制管理方面的運(yùn)動(dòng)模式[14]。此外，由于更高水平的外周血管和細(xì)胞應(yīng)激誘導(dǎo)，高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)由于其連續(xù)、間歇的運(yùn)動(dòng)形式，能夠產(chǎn)生比普通有氧運(yùn)動(dòng)形式更優(yōu)越的生理健康效應(yīng)。

區(qū)別對(duì)待兒童和青少年的正常體重、超重和肥胖三種狀態(tài)能夠準(zhǔn)確評(píng)估高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)于體重控制管理的益處。目前為止，高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)正常體重的兒童和青少年身體特征的影響尚不明確，但Buchan等人[15,16]進(jìn)行的研究評(píng)估了七周的高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)于健康體重青少年(16.7 ± 0.6歲)心肺功能、力量、速度和體重調(diào)節(jié)的影響。結(jié)果顯示，七周的高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)并不能誘導(dǎo)身體成分發(fā)生改變，但完成七周高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)的參與者心肺功能出現(xiàn)了明顯的提高，Buchan認(rèn)為身體成分未出現(xiàn)變化是正常的，因?yàn)榍嗌倌昃幱谡＝】刁w重范圍內(nèi)，并且七周的運(yùn)動(dòng)介入過程相對(duì)較為短暫，但這一研究顯示，心肺功能提高對(duì)青少年的心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)降低提出了有力的證據(jù)[17]。

Lambrick等人[18]進(jìn)一步研究了高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)于正常體重和肥胖體重兒童(8-10歲)身體成分的影響。這些兒童分為兩組，一組進(jìn)行持續(xù)時(shí)間為六周的高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)，另一組則進(jìn)行與其正常運(yùn)動(dòng)習(xí)慣相符合的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練。對(duì)正常體重的兒童來說，體重和腰圍并沒有出現(xiàn)明顯變化，但是肥胖兒童完成六周訓(xùn)練后腰圍平均降低了原來的3.2%，肌肉量平均增加了原來的5.8%。需要注意的是，該研究將高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)與兒童常用游戲結(jié)合在一起，這可能對(duì)兒童的身體活動(dòng)有一定程度上的暗示或者激勵(lì)作用。

近些年來，大量研究證明高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)在超重或者肥胖兒童的體重控制方面發(fā)揮了重要作用。許多研究對(duì)比了高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)和傳統(tǒng)耐力運(yùn)動(dòng)之間的差別。有研究證明六個(gè)月的高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)平均能夠降低青年肥胖人群6.7%的腰圍，而傳統(tǒng)的輕度有氧運(yùn)動(dòng)只能減少2.8%[19]。此外，12周的高強(qiáng)度間歇跑能夠降低肥胖兒童(10歲)平均2.6%的體重，而傳統(tǒng)耐力訓(xùn)練只能降低大概1.3%[20]。上述研究表明耐力運(yùn)動(dòng)對(duì)于體重調(diào)節(jié)是有益的，而高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)具有的優(yōu)越的生理效應(yīng)及細(xì)胞應(yīng)激對(duì)于體重控制和腰圍的降低有著更為顯著的作用。

2.2 心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)

在年輕人群中心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)主要包括高血壓，高血脂和慢性低度炎癥。大量關(guān)于身體活動(dòng)和心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的研究主要集中于傳統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)因素，例如血壓、血脂、血糖和胰島素等。相反，很少有關(guān)于高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)于身體活動(dòng)的急性效應(yīng)的研究，或者是高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)對(duì)于年輕人群體內(nèi)新的炎癥標(biāo)志物，心率變異性，運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)能力以及血流介導(dǎo)的血管擴(kuò)張方面的影響[21-23]。

目前尚不清楚高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)某些炎性因子和抗炎性因子的急性影響，但是高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)骨骼肌的表型變化可能和傳統(tǒng)耐力運(yùn)動(dòng)一致，但不同運(yùn)動(dòng)方式激活信號(hào)途徑可能存在信號(hào)間的交互方式[24,25]，運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)心肌這些代謝蛋白和結(jié)構(gòu)蛋白的變化可能影響心臟的代謝、應(yīng)激反應(yīng)和信號(hào)途徑,從而整體上提高心血管系統(tǒng)的功能[26]。有研究發(fā)現(xiàn)中年人群進(jìn)行高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)后，出現(xiàn)對(duì)炎癥細(xì)胞因子的急性作用。在這些研究中均發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)能夠顯著增加炎性細(xì)胞因子(白介素6和白介素10)以及抗炎性細(xì)胞因子(白介素1受體拮抗體)水平，但中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)并不能影響炎性標(biāo)志物水平。由此可知，高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)在兒童，青少年和成年人群中的研究對(duì)高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)的發(fā)展具有重要的生理學(xué)意義。

高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)年齡處于12至14歲的青少年人群的內(nèi)皮細(xì)胞功能有著明顯的急性影響。已知食用高脂早餐和午餐會(huì)分別降低20%和27%的血流量，有趣的是，如果在吃這些高脂餐之前進(jìn)行重復(fù)跑動(dòng)，男孩中不會(huì)出現(xiàn)餐后內(nèi)皮細(xì)胞障礙現(xiàn)象，這一結(jié)果與早前中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)青少年男性的作用相一致。但這并不能證明高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)比中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)更優(yōu)越，需要進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，此外，目前暫時(shí)還沒有關(guān)于高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)青少年女性內(nèi)皮細(xì)胞功能的影響研究。

有研究探索短期(兩周或兩周以內(nèi))的高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)于正常體重健康青少年的傳統(tǒng)或者新型心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的影響[27]。結(jié)果顯示，兩周的高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)傳統(tǒng)心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的標(biāo)志物沒有表現(xiàn)出誘導(dǎo)作用，血壓、血脂(膽固醇和甘油三酯)和血糖并沒有受到影響。但是這一干預(yù)措施對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞功能和心率變異性起到了促進(jìn)作用，而這一作用在運(yùn)動(dòng)結(jié)束后三天就消失，因此造成了一個(gè)疑問，是由于整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的作用還是最后一次急性運(yùn)動(dòng)作用造成了上述影響？

類似的研究發(fā)現(xiàn)長期(四周以上)的高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)青少年人群中大量心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)因素產(chǎn)生混合影響。14-15歲的男女孩在進(jìn)行六個(gè)月的高強(qiáng)度間歇跑運(yùn)動(dòng)后，新的心血管疾病標(biāo)志物受到影響，例如心率變異性的提高等，對(duì)于十歲左右的青少年來說，高強(qiáng)度間歇跑運(yùn)動(dòng)比耐力訓(xùn)練方式能夠更有效的降低心臟收縮壓，這樣參與者能夠更好的控制并維持身體活動(dòng)。但是，相同的運(yùn)動(dòng)形式對(duì)于16-17歲青少年是無效的，同樣的運(yùn)動(dòng)形式并不能降低血壓和炎性細(xì)胞因子，例如C反應(yīng)蛋白、脂聯(lián)素、總膽固醇和甘油三酯等。因此，需要進(jìn)一步合理驗(yàn)證高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)與實(shí)踐安排之間的相關(guān)關(guān)系。

2.3 餐后脂血癥

血漿甘油三酯濃度的升高與動(dòng)脈粥樣硬化和其他心血管風(fēng)險(xiǎn)的增加存在相關(guān)關(guān)系，。西方國家的生活習(xí)慣表現(xiàn)在食用高脂餐，容易導(dǎo)致青少年餐后血脂濃度升高。研究發(fā)現(xiàn)女孩在食用高脂餐的前一天進(jìn)行中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，第二天體內(nèi)餐后血脂濃度會(huì)降低，同時(shí)在心血管風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控方面發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的變化會(huì)導(dǎo)致心室運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)變化，隨著運(yùn)動(dòng)負(fù)荷增加，左心室舒張功能提高，增加泵血量，從而維持運(yùn)動(dòng)過程中心血管系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)[28-30]。同時(shí)高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)也被證明在許多健康相關(guān)領(lǐng)域中比中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)更優(yōu)越，目前研究集中于探索高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)餐后血脂癥的影響作用。Sedgwick等人[31]發(fā)現(xiàn)，男性青少年在食用高脂餐前14小時(shí)進(jìn)行高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)可以顯著減少餐后血脂含量。這是第一次對(duì)男性青少年在重復(fù)性運(yùn)動(dòng)中獲益的研究，但是，同樣的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)進(jìn)行游戲性類型的運(yùn)動(dòng)也能降低男性青少年的餐后血脂含量。

3 認(rèn)知功能與學(xué)術(shù)成就

除了以上這些有益影響之外，高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)還對(duì)青少年認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)成就方面有益。認(rèn)知功能是大腦思考并處理個(gè)體受外界刺激的功能，幫助我們發(fā)現(xiàn)，評(píng)估，收集，混合并且使用外部信息。認(rèn)知功能可以分為六個(gè)方面：記憶，注意力，執(zhí)行功能，視覺，精神方面和語言學(xué)習(xí)以及某些更深入的方面：例如視覺，口頭表達(dá)，空間感和后視覺記憶方面。對(duì)于青少年人群來說，認(rèn)知功能的提高對(duì)學(xué)業(yè)成績的提高是顯而易見的，所以運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能的提高是值得注意的方面。下面的部分回顧了過去關(guān)于高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)青少年認(rèn)知功能的急性和慢性影響的研究。

3.1 運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能的急性影響

研究人員認(rèn)為一次劇烈運(yùn)動(dòng)對(duì)年輕人的認(rèn)知功能是有益的[32]。但是，運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知之間的關(guān)系存在許多尚不清楚的問題，主要包括測(cè)試認(rèn)知功能的哪個(gè)部分，采取何種準(zhǔn)確的測(cè)試方法，運(yùn)動(dòng)中何時(shí)進(jìn)行測(cè)試以及相關(guān)的運(yùn)動(dòng)學(xué)因素(持續(xù)時(shí)間，強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)方式等)的安排等。需要特別關(guān)注的是高強(qiáng)度間歇活動(dòng)如何影響青少年的認(rèn)知功能，因?yàn)檫@是青少年人群容易參與的一種運(yùn)動(dòng)形式。

許多研究發(fā)現(xiàn)對(duì)青少年認(rèn)知功能有影響的運(yùn)動(dòng)形式主要集中于持續(xù)性運(yùn)動(dòng)模式，例如行走、跑步和騎自行車等。研究一致認(rèn)為中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)年輕人的認(rèn)知存在微弱但有效的急性作用。

考慮到運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知功能之間的相互作用機(jī)制，不同強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能有不同作用這一結(jié)果是合理的。例如，Winter等人[33]在成年人群中的研究發(fā)現(xiàn)，高強(qiáng)度跑(2次，每次3分鐘)比中等強(qiáng)度跑(40分鐘勻速跑)和安靜狀態(tài)對(duì)于認(rèn)知功能的影響更有益。有趣的是，Budde等人[34]發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)只在具有較好身體適能的年輕成人群中表現(xiàn)突出，主要是對(duì)基于d2測(cè)試的注意力方面。但是這些研究都是基于成年人群的，或許對(duì)于青少年人群來說運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知功能的關(guān)系是主要關(guān)于年齡變化造成的作用。

高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能有特殊影響的一個(gè)重要原因可能是運(yùn)動(dòng)造成的高水平腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子和兒茶酚胺濃度介導(dǎo)。但目前沒有研究通過具體數(shù)據(jù)表明急性運(yùn)動(dòng)對(duì)青少年腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子濃度的影響。Lee等人[35]研究闡述了進(jìn)行規(guī)律性運(yùn)動(dòng)的青少年具有更高水平的神經(jīng)營養(yǎng)因子濃度，且比缺少規(guī)律運(yùn)動(dòng)的對(duì)照組表現(xiàn)出更好的認(rèn)知功能。由此可知，例如腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子這種細(xì)胞因子，對(duì)于認(rèn)知功能提高方面起到了一定的作用，至少在青少年人群中表現(xiàn)如此，但還需要進(jìn)一步細(xì)致的研究。

有研究證明高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)年輕人的認(rèn)知功能有積極的影響。例如，13至15歲的青少年進(jìn)行了85%最大心率的高強(qiáng)度跑運(yùn)動(dòng)后，表現(xiàn)出在上課的開始階段數(shù)學(xué)能力出現(xiàn)提高[36]。與之相似的是，數(shù)據(jù)證實(shí)受試者在完成10次每次10秒，間歇休息50秒的跑步訓(xùn)練后和運(yùn)動(dòng)后休息45分鐘后的通過斯特魯普色詞測(cè)試評(píng)價(jià)執(zhí)行功能的結(jié)果中表現(xiàn)出完成速度提高的現(xiàn)象[37]。

青少年的高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)主要基于游戲形式，這些游戲方式也屬于一種運(yùn)動(dòng)模式，并且同樣能達(dá)到高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的效果，同時(shí)對(duì)青少年的吸引力較強(qiáng)。研究發(fā)現(xiàn)基于游戲模式的高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能存在積極的影響，因?yàn)樵谶@個(gè)過程中需要大量使用協(xié)調(diào)與決策能力。與正常的運(yùn)動(dòng)和休息控制條件相比，青少年十分適應(yīng)這種高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)模式，同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，與有氧運(yùn)動(dòng)相比，男女孩的記憶力在游戲結(jié)束后有所改善，研究者認(rèn)為這是在運(yùn)動(dòng)過程中進(jìn)行大量反應(yīng)與決策的后果。遺憾的是同樣的結(jié)果并沒能夠重復(fù)，并且研究人員發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)在認(rèn)知功能范圍內(nèi)大腦運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)通路與靜態(tài)下控制條件并沒有存在差異。

Gallotta等人[38]比較了8-11歲男孩與女孩日常體力消耗，認(rèn)知消耗(正常課程內(nèi))以及體力與認(rèn)知協(xié)同(體育課程內(nèi))對(duì)于注意力的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與基線結(jié)果相比，注意力是得到提高的，但是混合的體力與認(rèn)知協(xié)同作用下的效果相對(duì)并不明顯，研究者推測(cè)可能是由于身體和認(rèn)知壓力負(fù)荷對(duì)于青少年的認(rèn)知功能水平超出了可以承受的范圍。

總之，證據(jù)表明了高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)有利于提高青少年的認(rèn)知功能，尤其是基于游戲的運(yùn)動(dòng)模式，但是目前研究較少，特別是不同年齡階段人群和不同認(rèn)知功能領(lǐng)域之間的相互關(guān)系。此外，高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)后認(rèn)知功能如何變化也尚未得到證實(shí)，尤其是運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能提高效果能夠持續(xù)多久的問題，也需要更多的關(guān)注。

3.2 運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能的慢性影響和對(duì)學(xué)業(yè)成績的作用

運(yùn)動(dòng)除了對(duì)認(rèn)知功能有急性影響外，其慢性影響也是需要注意的，特別是與非運(yùn)動(dòng)員相比的運(yùn)動(dòng)員，因此本文接下來探求高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)青少年認(rèn)知功能益處的慢性影響，由于該研究在普通青少年人群中難以進(jìn)行，因此對(duì)具有良好訓(xùn)練的兒童和青少年進(jìn)行了研究。

運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)于認(rèn)知的慢性影響與急性影響相類似，受到許多方面的因素作用，例如認(rèn)知功能測(cè)試方法，身體活動(dòng)的類型和水平等，目前已知運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)于兒童和青少年的認(rèn)知功能益處存在慢性影響，但這一特異性受預(yù)設(shè)方案(運(yùn)動(dòng)方式，強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間)的影響[39]，目前大部分研究都是橫向研究，很容易因?yàn)樵S多混雜的變量影響研究結(jié)果。

有研究探索運(yùn)動(dòng)對(duì)青少年認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)成就的影響，學(xué)業(yè)成就對(duì)于學(xué)校和學(xué)校決策者來說是非常重要的。美國疾病預(yù)防控制中心對(duì)這一方面進(jìn)行了大規(guī)模的審查，得出結(jié)論是在以往研究中確定的251種效應(yīng)，一半以上(50.5%)的結(jié)果表現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)對(duì)學(xué)業(yè)成績的積極影響，很少有研究結(jié)果(1.5%)顯示出運(yùn)動(dòng)對(duì)于學(xué)業(yè)成績的負(fù)面影響，并且這種影響在學(xué)校、課堂和課外干預(yù)中持續(xù)存在。雖然沒有確鑿證據(jù)證明運(yùn)動(dòng)提高了青少年學(xué)業(yè)成績，但也沒有證據(jù)顯示出運(yùn)動(dòng)對(duì)于學(xué)業(yè)成績的負(fù)面影響，因此需要進(jìn)一步的研究。有趣的是，最近的一項(xiàng)研究表明，慢性運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練本身對(duì)15至17歲男孩的學(xué)業(yè)成績沒有影響，但是身體素質(zhì)的提高(通過更高水平的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練實(shí)現(xiàn))與較高的學(xué)業(yè)成績之間是有一定的聯(lián)系[40]。進(jìn)一步的研究也表明，與低適應(yīng)和超重學(xué)生相比，高適應(yīng)和正常體重的學(xué)生(12-14歲)能夠更容易取得較高水平的學(xué)業(yè)成績[41]。但是運(yùn)動(dòng)與學(xué)術(shù)成績之間關(guān)系的因果性質(zhì)是無法確定的。

除了上述研究運(yùn)動(dòng)對(duì)學(xué)業(yè)成績的慢性影響外，有研究通過一系列的測(cè)試直接檢查了運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能的影響。 Ruiz等人[42]使用科學(xué)研究協(xié)會(huì)的教育能力測(cè)試記錄了13至18歲的青少年在休閑時(shí)間參與運(yùn)動(dòng)后認(rèn)知功能出現(xiàn)的變化情況，但結(jié)果未能表明學(xué)習(xí)時(shí)間、觀看電視、玩視頻游戲和認(rèn)知功能直接的聯(lián)系。具體來說，12至17歲的青少年人群中已經(jīng)被證實(shí)中等強(qiáng)度至高強(qiáng)度的身體活動(dòng)與注意力之間存在關(guān)聯(lián)(基于d2測(cè)試)，尤其是閾值為41分鐘的中等強(qiáng)度身體活動(dòng)和12分鐘高強(qiáng)度身體活動(dòng)被認(rèn)為是改善注意能力的基礎(chǔ)[43]。然而這兩項(xiàng)研究本質(zhì)上都是同一水平上的研究，無法有效證明青少年人群中運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知表現(xiàn)之間的因果關(guān)系。

為了解決這個(gè)問題，有研究實(shí)施了持續(xù)的運(yùn)動(dòng)干預(yù)措施，并研究對(duì)認(rèn)知功能的影響。 例如，研究者設(shè)置了一項(xiàng)為期9個(gè)月運(yùn)動(dòng)干預(yù)措施，重點(diǎn)進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)，使用修改型斯特魯普色詞測(cè)試和Flanker測(cè)試對(duì)認(rèn)知功能進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)7-9歲的青少年在認(rèn)知靈活性，抑制控制和執(zhí)行能力方面出現(xiàn)明顯提高[44]。Castelli等人[45]類似的研究也發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)相比中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)于注意力和執(zhí)行功能的影響更有效。

總之，上述證據(jù)表明，除了之前討論的運(yùn)動(dòng)對(duì)于認(rèn)知功能的急性影響之外，運(yùn)動(dòng)還對(duì)青少年的認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)成績有長期積極的效果。盡管在大量文獻(xiàn)中存在基于高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)的干預(yù)措施將有助于認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)成就的建議，但目前鮮有研究具體解決這一問題，尤其是在青少年人群中進(jìn)行相關(guān)的研究。

4 總結(jié)及展望

目前的證據(jù)表明，高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)青少年人群的心血管健康是非常有益的，表現(xiàn)在許多因素(體重調(diào)節(jié)、內(nèi)分泌功能和餐后脂肪血癥)的積極變化方面。 然而，高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)諸如血壓，血脂變化以及促炎和抗炎細(xì)胞因子等其他因素的影響仍然不明確或者未被探索。 因此在這方面需要進(jìn)一步的研究。同時(shí)證據(jù)表明，高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能和學(xué)業(yè)成績具有不同程度的急性和慢性影響。需要更多的研究來闡明高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能各個(gè)方面的影響，并明確高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能積極的影響能夠持續(xù)多久。

高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)青少年心血管健康和認(rèn)知功能的影響需要更多基于實(shí)際的研究，但是這方面存在許多挑戰(zhàn)，目前比較理想的干預(yù)方案可以在學(xué)校中實(shí)行，因?yàn)榇罅康那嗌倌赀m用于合理的干預(yù)措施，同時(shí)可以以課堂為基礎(chǔ)，延伸至課外學(xué)習(xí)與活動(dòng)時(shí)間，便于探索高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)認(rèn)知功能方面和學(xué)業(yè)成績的影響。同時(shí)需要更多關(guān)于較大年齡的青少年方面的研究。

總體來說，高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)于青少年的心血管健康和認(rèn)知功能與學(xué)業(yè)成績的影響是積極的，特別是這一運(yùn)動(dòng)在青少年可以接受的強(qiáng)度與范圍內(nèi)表現(xiàn)更為明顯。建議在進(jìn)一步探索高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)對(duì)青少年影響同時(shí)將該運(yùn)動(dòng)模式與學(xué)校課余游戲結(jié)合，便于實(shí)施干預(yù)且容易得到令人滿意的結(jié)果。