越来越多的证据表明,体育活动(尤其是中等至高强度的体育活动,MVPA)对促进青少年健康至关重要。MVPA与身体健康(如心肺功能、肌肉力量和身体成分)、心理健康以及社会发展的改善密切相关(Piercy等人,2018年;Poitras等人,2016年),同时也有助于提高认知功能和学业表现(Muntaner-Mas等人,2024年)。近年来,许多基于证据的学校干预措施被开发出来,旨在增加儿童和青少年的MVPA,尤其是在体育课上,这些措施对学生的体育活动水平和健康状况产生了积极影响(Hollis等人,2017年;Lonsdale等人,2013年;Wong等人,2021年)。
然而,尽管已有这些积极效果,并且学校环境中增加MVPA的兴趣日益高涨,许多青少年仍未能达到世界卫生组织推荐的每日至少60分钟MVPA的标准,其中包括每周至少进行3天的肌肉和骨骼强化锻炼(Bull等人,2020年)。全球仅有27%至33%的青少年达到了MVPA目标(Aubert等人,2022年),而最近的一项大规模荟萃分析显示,仅有约38%的青少年达到了肌肉强化活动的建议标准(García-Hermoso等人,2025年)。COVID-19大流行进一步加剧了体育活动的减少,限制了学校和社区层面的活动(Neville等人,2022年),其负面影响在随后几年持续存在(Hurter等人,2022年)。因此,儿童时期较低的MVPA水平与心血管疾病风险增加、肥胖、运动技能差以及身体素质低下有关(Faigenbaum等人,2020年)。
在这种背景下,人们越来越关注直接影响青少年健康的关键体育健康因素。其中,肌肉健康(MF)——一个涵盖力量、爆发力和肌肉耐力的综合概念(Stricker等人,2020年)——被认定为当前和未来健康状况的重要决定因素(García-Hermoso等人,2022年)。系统评价强调了促进肌肉健康对青少年的广泛益处,包括肌肉力量和耐力的提升、运动表现、身体成分、体重指数(BMI)、骨密度、血压和血脂水平的改善(Stricker等人,2020年;Valle-Mu?oz等人,2022年)。此外,肌肉健康还有助于基本运动技能和身体素养的发展,这些技能和素养支持复杂的协调性动作,与认知和社会发展密切相关(Valle-Mu?oz等人,2025年)。
现有证据表明,全球范围内青少年的肌肉健康水平仍然较低(Chulvi-Medrano等人,2020年;Faigenbaum等人,2023年)。这令人担忧,因为体育活动习惯往往长期持续存在,从而增加了日后出现长期健康问题、慢性疾病和功能能力下降的风险(García-Hermoso等人,2022年)。值得注意的是,青少年时期肌肉健康水平低与运动技能差、功能受限以及一种称为“儿童动力不足”的状况有关,这种情况可能导致儿童长期力量不足和终身健康受损(Faigenbaum等人,2020年)。
鉴于此,迫切需要设计和实施基于证据的干预措施来增加MVPA、提升肌肉健康并改善青少年健康。值得注意的是,当代研究指出,针对小学儿童的抗阻训练(RT)不仅能够增强肌肉健康,还能提高基本运动技能、运动质量和长期体育活动依从性,成为全面运动发展的基石(Faigenbaum等人,2020年;Lloyd等人,2014年)。在这方面,儿童抗阻训练(PRT)是一种有效且安全的策略,能够改善心血管健康、血脂状况、胰岛素抵抗、骨密度、肌肉力量和运动技能(Valle-Mu?oz等人,2025年;Villa-González等人,2023年)。学校环境,特别是体育课,为肌肉健康干预和积极生活方式的推广提供了理想的条件,包括结构化的教学时间、安全且设备齐全的环境以及具备适当教学能力的教师(Bull等人,2020年;欧盟委员会/EACEA/Eurydice,2013年)。
在这种背景下,功能性高强度间歇训练(FunctionalHIIT)是一种有前景的RT方法。它强调通过自重训练进行的高强度多功能关节运动,针对主要肌肉群,并逐步增加难度,适用于不同健康水平的人群,旨在提升整体身体素质和运动表现(Engel等人,2019年;Feito等人,2018年)。最新荟萃分析表明,HIIT是一种高效的时间利用策略,能有效改善青少年的心肺健康,包括心肺功能、胰岛素敏感性和血压等指标(García-Hermoso等人,2016年;Duncombe等人,2022年)。此外,学校层面的HIIT干预表明,即使是在短时间内进行的高强度训练也能有效提升青少年的心血管健康和肌肉健康(Bauer等人,2022年;Bossmann等人,2022年;Weston等人,2016年),同时有助于达到每日至少60分钟的MVPA建议标准(Sperlich等人,2018年)。
然而,传统体育课上的动机和参与度往往存在挑战,因此新的方法论尝试旨在更好地将学习内容与21世纪教育背景下的学生兴趣和期望相结合(Arufe-Giráldez等人,2025年;Fernández-Río等人,2020年)。其中,游戏化——利用游戏机制和动态来激发学生的学习兴趣——已成为教育中的强大工具(León-Díaz等人,2019a)。在学校环境中应用游戏化基于自我决定理论和成就目标理论,认为积分、徽章和进度指标等元素可以通过支持学生的能力、自主性和归属感来提升他们的动机(Ryan & Deci,2020年;Sailer等人,2017年)。在体育课上应用游戏化干预可以整合游戏元素、游戏动态或结构化的游戏叙事,从而增强学生的动机、参与度和学习体验(Becerra-Fernández等人,2025年;Fernández-Río等人,2020年)。研究表明,这种方法能够积极影响学生的参与度、动机和学业表现(Prieto-Andreu等人,2022年),最新证据表明,游戏化的体育干预能够显著提升学生的心理中介变量和体育活动水平(Becerra-Fernández等人,2025年)。
虽然PRT和游戏化已分别进行了研究,但对其联合对学校年龄段儿童肌肉健康、参与度和动机影响的全面评估仍较为缺乏。鉴于当前儿童对肌肉强化锻炼建议的依从性较低(García-Hermoso等人,2025年),以及PRT(特别是FunctionalHIIT,Engel等人,2019年)和游戏化策略(Arufe-Giráldez等人,2025)的巨大潜力,迫切需要评估在体育课上结合PRT和激励策略(如游戏化)的干预措施的有效性。
因此,本研究旨在:(1)评估在学校体育课上实施的结合或不结合游戏化的FunctionalHIIT计划对肌肉健康的影响(主要结果);(2)考察其对小学生身体成分、参与度和动机的影响(次要结果)。研究假设认为,参与结合游戏化PRT干预(EG+G)的儿童在肌肉健康、身体成分、参与度和动机方面将比非游戏化PRT组(EG)和对照组(CG)有更显著的改善。