《Frontiers in Psychology》：HIIT and Tabata protocols for improving physical and cognitive health in sedentary college students: a randomized trial
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作為本期推薦的臨床運動科學前沿研究，本文首次通過8周隨機對照試驗，系統比較了兩種主流高強度間歇訓練方案（30s/30s工作休息比的HIIT-30s與20s/10s工作休息比的Tabata）對久坐大學生群體心肺功能、肌肉耐力、反應速度及執行功能（如時間管理、情緒調節）的差異化影響。研究發現，工作與休息的時長比例是決定訓練效果的關鍵變量，為精準制定個性化運動處方、實現“體腦共健”提供了循證依據。
2 方法
本研究采用隨機對照試驗設計，旨在比較HIIT-30S（30秒運動/30秒休息）與Tabata（20秒運動/10秒休息）兩種等時性高強度間歇訓練方案對久坐大學生身心健康的影響。研究對象為84名久坐的大學生（平均年齡19.07 ± 0.76歲），通過分層隨機化被分為HIIT-30S組、Tabata組和中等強度持續訓練（MICT）對照組，在8周內完成24次監督訓練。
2.1 實驗方案
所有參與者每周進行3次訓練，每次訓練包含10分鐘熱身、核心HIIT/MICT訓練單元和10分鐘放松拉伸。核心訓練單元結構一致：均包含兩個4分鐘的訓練單元，單元間有1-3分鐘休息。不同的是，HIIT-30S組每個4分鐘單元包含4組30:30秒的運動/休息循環，Tabata組每個單元包含8組20:10秒的運動/休息循環，而MICT組則進行持續4分鐘的中等強度運動。訓練強度采用Karvonen公式計算目標心率進行控制，并隨周數遞增。
2.2 參與者招募與基線
參與者通過校園媒體招募，依據先驗功效分析確定樣本量。最終84名符合納入標準（年齡18-22歲，過去3個月未進行規律高強度運動）的受試者完成研究，三組在年齡、體重、身體素質和認知能力的基線評估上均無顯著差異，確保了組間的可比性。
2.3 評估指標
研究對參與者的身體素質和認知功能進行了全面評估。
身體素質評估包括：1分鐘俯臥撐（上肢耐力）、1分鐘仰臥起坐（核心力量）、800米跑（心肺耐力）、50米沖刺（速度）、坐位體前屈（柔韌性）以及運動后60秒心率恢復率（HRR，心血管恢復能力）。計算公式為：。
認知能力評估包括：韋氏成人智力量表第四版（WAIS-IV）核心認知能力、字母-數字排序測試（工作記憶）、時間管理問卷（TMQ）、情緒調節問卷（ERQ）、以及使用E-Prime軟件進行的簡單反應時、選擇反應時和連續反應時測試。此外，研究還使用了為期13周的綜合性認知問卷（CCQ）來跟蹤認知功能變化。
2.4 統計方法
使用SPSS 26.0進行數據分析。采用重復測量雙因素方差分析（組別 × 時間）比較干預前后的變化，并通過Bonferroni校正進行事后檢驗。統計顯著性設定為P < 0.05，并報告效應量。
3 結果
3.1 基線特征
三組受試者在所有基線指標上均無顯著差異，符合隨機分組要求。
3.2 身體素質變化
兩種HIIT方案在所有身體素質指標上均顯著優于MICT對照組（P < 0.05）。
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HIIT-30S在多項體能指標上表現出更佳優勢：HIIT-30S組在800米跑成績上提升最大（時間減少11.78秒，-5.52%），俯臥撐（增加9.29個，+34.99%）、仰臥起坐（增加11.39個，+28.62%）、50米沖刺（提升0.37秒，-4.56%）和心率恢復率（提升12.66%）的改善也最為顯著，其效果在部分指標上優于Tabata組。坐位體前屈（柔韌性）在三組間改善無顯著差異。
3.3 認知能力變化
兩種HIIT方案同樣在所有認知指標上顯著優于MICT對照組（P < 0.05）。
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Tabata在多項神經認知功能指標上提升更優：Tabata組在WAIS-IV核心認知得分（提升10.47分，+9.3%）、字母-數字排序（提升1.68分，+17.22%）、時間管理能力（提升10.97分，+15.18%）、情緒調節能力（提升16.79分，+22.56%）以及所有反應時測試（簡單反應時減少40.61毫秒，-17.34%；選擇反應時減少65.15毫秒，-18.16%；連續反應時減少51.14毫秒，-10.8%）上的改善均最為顯著，其效果在核心認知和情緒調節上顯著優于HIIT-30S組。HIIT-30S組在所有認知指標上也顯著優于MICT組。
3.4 長期效果與主觀感受
在12周的追蹤隨訪中發現，HIIT-30S組在綜合性認知問卷（CCQ）得分上的增益保持最好（+3.05%），優于Tabata組（+1.97%）和MICT組（+1.46%）。此外，受試者對Tabata方案的主觀努力感受（RPE）和滿意度/接受度在訓練后期更高，表明其嚴格定義的間歇結構可能有助于提升初學者參與者的依從性和動機。
4 討論與結論
本研究結果表明，工作與休息的比例是決定訓練效果的關鍵因素。30秒運動/30秒休息的HIIT-30S方案，由于單次高強度刺激時間更長，更有利于誘導心血管和肌肉系統的生理適應，從而在改善心肺耐力（800米跑）、肌肉耐力（俯臥撐、仰臥起坐）和速度（50米跑）等身體素質方面具有優勢。而20秒運動/10秒休息的Tabata方案，因其更短的休息時間可能造成更高的代謝壓力和神經需求，從而在提升工作記憶、反應速度、時間管理和情緒調節等執行功能（Executive Function）和神經認知方面表現更佳。
此外，Tabata方案嚴格界定的、節奏明確的間歇結構，可能為基線動機水平較低的久坐初學者提供了更清晰的任務框架和即時反饋，從而有助于提升訓練依從性和主觀努力感受。
綜上所述，針對久坐大學生的健康促進，可以根據具體目標選擇不同的HIIT方案：若以提升心肺功能和肌肉力量等身體素質為主要目標，HIIT-30S（30秒/30秒）方案可能更有效；若以改善認知功能、執行功能和情緒管理為主要目標，Tabata（20秒/10秒）方案則顯示出更大優勢。 這一發現為基于個體需求的精準化運動處方設計提供了直接證據。研究也提示，兩種高強度間歇訓練方案均能有效改善久坐大學生的身心健康，是應對大學生群體中普遍存在的體力活動不足、認知功能下降和心理健康問題的有效、省時的干預策略。
