综述：屏气时间与焦虑相关易感性：系统综述与Meta分析

《Biological Psychology》：Breath-Hold Time and Anxiety-Related Vulnerability: A Systematic Review and Meta-Analysis

　　

内感受加工改变以及对厌恶性身体感觉耐受性的降低，是焦虑障碍的核心特征。最大自主屏气时间（mvBHT）已被提出作为一种简便、客观的内感受耐受性行为指标。本研究依据系统评价和Meta分析优先报告项目（PRISMA）指南开展系统综述与Meta分析，旨在评估mvBHT作为焦虑中基于行为表现的内感受耐受性标志的价值，具体考察该指标是否能够区分焦虑障碍（AD）成人与健康对照（HC），量化其与特质焦虑和状态焦虑的关联，并检验研究层面的调节因素（性别、年龄和屏气起始方式）。共纳入22项研究（N = 1,263名成人）。随机效应模型显示，AD组的mvBHT短于HC组；该效应主要由惊恐障碍（PD）中达到显著的中等效应量降低所驱动，且异质性较低；而非PD焦虑障碍仅表现出较小且不显著的效应。多层Meta分析相关结果表明，在对研究内依赖性进行校正后，mvBHT与特质焦虑之间仅呈边缘性、未达显著的关联；相比之下，mvBHT与状态焦虑以及在呼吸挑战期间或其后即刻评估的瞬时痛苦之间的关联达到显著，且强度稳定更高。HC样本中的Meta回归显示，女性比例越高，平均mvBHT越短；以吸气后开始屏气的方案较以呼气后开始屏气的方案产生更长的mvBHT。在PD样本中，性别构成不能显著预测mvBHT，而屏气起始方式仍是首要的研究层面预测因素。总体而言，mvBHT能够可靠地区分临床与非临床群体，并能够追踪状态焦虑与痛苦；在恰当建模研究内依赖性之后，其与特质焦虑的相关仅为边缘性且不显著，这支持其作为呼吸性内感受耐受性的基于行为表现标志的应用价值。

1. Introduction

焦虑障碍是全球最常见的精神卫生状况之一，影响超过3.01亿人。其巨大的公共卫生负担推动了对核心机制、识别方式与治疗路径的持续探索。临床性焦虑通常被界定为相对于客观危险而言过度且不成比例的恐惧与预期性威胁反应，并伴有适应不良的行为和生理激活。该防御状态持续与自主神经失衡及交感神经唤醒增强相关，并可表现于心血管、呼吸及其他外周系统。呼吸症状在以身体威胁监测为特征的焦虑表现中尤为突出，而在惊恐障碍（PD）中最为典型，常见表现包括呼吸困难、空气饥饿感、窒息恐惧和与过度通气相关的主诉。

焦虑中的呼吸改变并非只是情绪唤醒的被动下游结果。在易惊恐个体中，呼吸生理的扰动能够强烈影响情绪与认知加工。实验研究表明，二氧化碳（CO₂）吸入和自主过度通气可在无外部威胁线索的情况下稳定诱发惊恐发作与强烈恐惧反应。值得注意的是，CO₂高反应性并非PD所独有，在创伤后应激障碍、社交焦虑障碍和广泛性焦虑障碍中亦有报道，这提示呼吸性威胁敏感性可能具有跨诊断维度。神经内脏整合理论（Neurovisceral Integration Theory）进一步提出，以前额叶—皮下回路为核心的功能网络支持自主神经调节、呼吸—情感协调及威胁下的灵活反应；相应地，焦虑障碍中以心率变异性（HRV）表征的心脏迷走神经控制常降低，提示压力和身体挑战中的调节能力减弱。

有关身体感觉灾难化解释与呼吸失调相互作用的临床观察，已在理论上得到长期建构。窒息误警报理论认为，易惊恐个体具有过度敏感的窒息警报系统，会将呼吸化学成分的良性波动，尤其是与CO₂相关的线索，误判为迫近危险，从而迅速触发恐惧升级与回避。Clark认知模型则指出，惊恐发作源于将这些身体感觉灾难化解释为即将发生伤害的信号，并由回避与安全行为维持。焦虑敏感性和CO₂高敏感性进一步细化了这一框架：前者是对焦虑相关感觉及其有害后果的恐惧，后者则反映对CO₂升高的夸大化化学感受反应。二者都可能促成焦虑易感个体内感受耐受性的降低。近年的神经生理学证据还提示，杏仁核相关环路中的扰动可诱发呼吸暂停与类惊恐反应，相关发作期间CO₂蓄积会产生真实的生理警报信号。

在这一理论背景下，连接焦虑与呼吸挑战表现的关键构念是内感受耐受性，即个体在不发生回避、灾难化升级或过早退出的情况下忍受不适内部感觉的能力。该构念与行为坚持范式中的痛苦耐受性（distress tolerance）高度一致，但又不同于内感受准确性或觉察性，因为个体可以准确检测身体信号，却在其是否被评估为威胁或不可耐受方面存在差异。鉴于传统评估多依赖诊断分类体系和特质性自评量表，当代内感受模型更强调自下而上的传入信号与自上而下解释过程之间的相互作用，因此自我报告与生理扰动下实际反应之间的不一致，在理论上是可预期的。这也推动了对客观、基于表现指标的兴趣。

呼吸特别适合这种测量逻辑，因为它同时受自动稳态控制和自主调节支配，可在安全范围内诱发内感受信号。自主屏气（BH）通过有意暂停呼吸，能够简便地诱发空气饥饿感与呼吸冲动感，这些感觉与化学感受驱动、边缘系统激活及情绪痛苦紧密相关。因此，BH更应被理解为一种内感受挑战，而非单纯的呼吸表现任务。随着BH持续，CO₂升高及通气受限会产生原始的厌恶性信号，并招募岛叶和边缘系统回路。与此同时，BH方案并非单一：其起始肺容量可在吸气后接近总肺容量（TLC），也可在呼气后接近功能残气量（FRC），这会系统性改变气体储备、化学感受动力学以及呼吸冲动的时间进程与主观强度。BH还会诱发哺乳动物潜水反应，包括心动过缓和外周血管收缩，因此个体间差异更可能反映化学敏感性、威胁评估和对呼吸困难感觉的耐受性，而不仅仅是外周呼吸能力。性别与年龄也是重要变异来源，女性焦虑障碍患病率更高，而肺容量差异和年龄相关通气变化也可能影响BHT。

既有实证研究总体支持将屏气时间（BHT）视为与焦虑相关的内感受挑战指标，但证据分散于小样本与异质性程序之中。PD相关样本往往更早结束BH，并在呼吸挑战中报告更高痛苦；相反，受过BH训练的自由潜水者则显示出更高的耐受性与不同的内感受评估模式。尽管焦虑中的呼吸失调和内感受加工已得到大量关注，但此前尚无专门聚焦最大自主屏气时间（mvBHT）作为焦虑中内感受耐受性行为指标的系统综述或Meta分析。基于此，本研究依照PRISMA框架整合临床与非临床成人群体中mvBHT与焦虑相关结果的证据，重点检验mvBHT能否区分AD与HC，量化其与特质、状态焦虑的关系，并评估性别构成、平均年龄和BH起始方式等研究层面调节因素。

2. Methods

本系统综述与Meta分析遵循PRISMA指南，且方案已预先注册于PROSPERO（CRD420241047779）。由于仅整合既往发表研究，故无需伦理审批及知情同意。研究者于2025年5月在PubMed、Scopus和Web of Science开展系统检索，并通过参考文献追溯及前向引文检索补充文献。检索策略以呼吸暂停、屏气、高碳酸血症、呼吸困难、自由潜水等为呼吸相关词，并与焦虑、焦虑敏感性、惊恐等词组合，同时排除睡眠呼吸暂停、慢性阻塞性肺疾病、哮喘、COVID等不相关主题。研究筛选由一名评审者完成，第二名评审者核实，分歧由第三名评审者解决。

纳入标准基于PICOS框架设定。研究对象为18–65岁、至少完成一次BH任务的成人，包括焦虑相关样本与健康对照样本。焦虑相关样本既可为诊断明确的焦虑障碍患者，也可为依据量表分数或分组标准界定的高焦虑易感者。纳入的暴露/干预为静息、非浸水条件下、自主且无外部机械辅助的BH，可在吸气后或呼气后开始，既包括“尽可能长时间屏气”的最大时长范式，也包括标准化指令下的固定时程或重复试次范式。若屏气受机械装置、药理操作或外部通气控制驱动，则予以排除。研究必须报告BHT作为主要行为结果，并至少包含一种与焦虑有关的心理变量。符合条件的研究设计包括实验、准实验和相关研究；综述、理论文章、病例报告及量表编制研究则被排除。

偏倚风险由两位评审者使用JBI分析性横断面研究质量评价清单独立评估，涵盖纳入标准清晰性、暴露与结局测量的效度及信度、混杂因素识别与控制、统计分析适切性等八个领域。数据提取包括样本量、年龄、性别分布、群体类型及BH程序细节。主要结局为mvBHT，即自主呼吸暂停的最大持续时间；心理指标则被分为一般特质焦虑（TA）、对身体感觉的特质性恐惧（TBS）以及任务期间或其后即刻评估的状态性焦虑、痛苦或呼吸困难。生理变量如心率、呼气末CO₂分压和外周血氧饱和度（SpO₂）仅作描述性汇总。统计分析在Python 3.11中完成，组间差异采用随机效应模型并以Hedges' g整合；相关系数Meta分析使用Fisher's z转换后的Pearson相关，并采用三级多层随机效应模型，以控制同一样本中多个效应量的非独立性；平均mvBHT的研究层面预测因素则通过加权最小二乘Meta回归分别在HC和PD样本中检验。

3. Results

文献筛选后最终纳入22项研究，总计35个独立样本，合并样本量为1,263人，加权平均年龄27.5岁，女性占63.4%。其中HC样本最多，其次为AD样本，自由潜水者样本仅用于描述性背景。总体方法学质量为中等至较高，无研究被评定为高偏倚风险，9项研究满足全部八个质量领域。

在BH程序特征方面，纳入研究存在明显异质性。10项研究采用吸气后起始BH，7项采用呼气后起始BH，另有5项在同一研究内同时包含吸气和呼气条件。试次数量从1次到12次不等，多数研究采用2次及以上试次，并允许受试者自行决定终止任务。描述性统计显示，自由潜水者的mvBHT明显长于未训练群体，因此未纳入推断分析。聚焦临床比较时，HC与全部AD的单因素方差分析显示AD的屏气时间显著更短；进一步区分PD与非PD后，差异主要由HC与PD之间的对比驱动，而HC与非PD之间及PD与非PD之间差异均未达显著。

随机效应Meta分析进一步验证了这一模式。PD亚组表现出显著的中等效应量，说明PD患者的mvBHT短于HC，且异质性较低；非PD焦虑障碍亚组仅呈现较小且不显著的效应。将所有AD合并后，总体效应仍显著，但主要由PD比较所驱动。这表明mvBHT对区分临床与非临床群体具有一定稳健性，尤其在惊恐障碍中最为明显。

在心理变量方面，研究中的特质焦虑相关构念被划分为三类：一般特质焦虑主要由状态—特质焦虑量表特质分量表（STAI-T）评估；对身体感觉的特质性恐惧包括焦虑敏感性指数（ASI/ASI-3）、窒息恐惧量表（SFS）、幽闭恐惧问卷（CLQ）及身体感觉问卷（BSQ）等；另有部分研究报告临床焦虑症状、抑郁症状和广场恐惧认知。状态水平指标则更为异质，常包括不愉快感或呼吸困难评分、状态焦虑（STAI-S）、主观痛苦单位量表（SUDS）、急性惊恐症状和主观努力感等，多在BH或其他呼吸挑战任务期间或结束后立即测量。

相关Meta分析显示，在合并所有特质指标后，mvBHT与特质焦虑之间仅呈现较小、边缘性负相关，在控制研究内依赖性后未达到传统显著性标准。当进一步区分构念类型时，无论是TBS还是TA亚组，其合并相关均未达显著，且TA亚组异质性较高。这说明基于问卷的稳定倾向性焦虑与BH表现之间的关系较弱且不稳定。相比之下，mvBHT与状态焦虑及瞬时痛苦之间呈现显著负相关，且异质性低，表明屏气时间越短，个体在呼吸挑战期间或其后体验到的即时焦虑和痛苦越强。该结果支持了mvBHT更敏感地反映任务情境下的内感受威胁加工，而非稳定的自陈特质。

在生理变量方面，许多研究测量了血气与CO₂指标、呼吸力学参数、心脏指标、神经生理和皮电指标，以及血流动力学和代谢交换指标。然而，由于采集方式和报告形式差异较大，且可比较汇总统计量不足，研究未对这些生理结局进行定量整合，仅将其作为理解方案差异和任务机制的背景信息。

研究层面的Meta回归结果进一步揭示了mvBHT的重要调节因素。在HC样本中，年龄对mvBHT无显著影响，但女性比例越高，平均mvBHT越短；同时，吸气起始方案比呼气起始方案的mvBHT约长40秒。在PD样本中，年龄和性别构成均未达到显著，但方向上性别效应与HC一致；而方案类型依旧显著，吸气方案比呼气方案长约24秒。将所有AD样本合并时，结果总体一致。这表明起始肺容量这一方法学因素对BHT绝对值具有强烈影响，跨研究比较必须谨慎，并需要更规范的报告标准。

研究还基于合并效应量估计了mvBHT的诊断效度。HC与PD比较的受试者工作特征（ROC）曲线下面积（AUC）约为0.645，HC与全部AD比较的AUC约为0.634，而HC与非PD亚组比较的AUC更低。这些数值均低于通常认为可接受分类准确度的阈值，提示尽管mvBHT在群体层面上能够区分临床与非临床样本，但其单独作为诊断工具的判别能力有限，存在较大的分布重叠。

4. Discussion

本研究围绕mvBHT作为焦虑相关状态中内感受/痛苦耐受性行为标志的意义，得出三项核心发现。其一，AD，尤其是PD，表现出显著缩短的BHT，这支持内感受耐受性下降是焦虑病理生理学核心特征之一。其二，BHT与特质焦虑的关系较弱且在严谨建模后不显著，但与状态焦虑和瞬时痛苦的关系更强且更稳定。其三，BH起始方式与样本性别构成显著影响绝对BHT数值，说明方法学标准化对解释结果至关重要。

作者强调，不应将BHT简化为呼吸耐力指标。BH本质上是一种内感受挑战，在这一过程中，自主抑制呼吸会逐渐被上升的化学感受驱动，尤其是高碳酸血症及其引发的空气饥饿感所压倒。对焦虑易感个体而言，这些呼吸感觉更容易被评估为威胁，从而加速防御性反应并导致任务过早终止。焦虑敏感性与CO₂高敏感性可能通过放大内感受信号的有害性感知并降低防御反应阈值而起作用。与之相应，BHT与状态性痛苦的更强联系也说明，任务中的实时内感受调节能力，比稳定的自陈特质更贴近焦虑易感性的近端机制。

在临床与转化意义上，研究认为mvBHT具备候选行为生物标志的若干特征：客观、易扩展、低成本，并且具有明确机制基础。尽管其作为单独诊断工具的分类准确度有限，但在结合自我报告、生理指标和表现性指标的多模态评估框架中，mvBHT可能具有更大价值。进一步地，由于焦虑障碍样本中的BHT降低具有一致性，BH范式还可能成为干预靶点。内感受暴露是PD认知行为治疗的核心组成部分，而能够诱发呼吸感觉的策略，如高强度间歇运动、呼吸训练或基于呼气末CO₂监测的呼吸训练，均提示呼吸性内感受通路具有可塑性。既有证据还显示，认知操作可提高BHT，结构化呼吸暂停训练亦能增强非临床样本对呼吸不适的耐受性；自由潜水者的表现则进一步表明，反复、自主暴露于呼吸性应激可改变内感受耐受性与情绪调节。

4.1. Clinical and translational implications

该部分指出，BH不仅可作为评估工具，也可能作为治疗过程中的训练或暴露手段。研究将其与惊恐障碍中的内感受暴露原则联系起来，认为若未来能开发循序渐进的BH训练方案，或有望用于改善对呼吸性威胁高度敏感的焦虑人群。不过，文中对此保持审慎，仅将其视为值得检验的经验问题，而非既定结论。

4.2. Limitations and future directions

作者指出，本综述纳入研究多数为横断面设计，因此难以作出因果推断；样本整体偏年轻、以西方国家为主且女性比例较高，限制了人口学代表性；未测量因素如既往BH经验、体适能水平或药物使用可能影响表现；大量研究依赖特质量表，也削弱了对时间动态过程的理解。未来研究应加强对BH期间呼吸困难、恐惧和惊恐认知的实时测量，并采用更统一的生理指标采集框架，以便更好地整合自主神经与化学感受机制。

5. Conclusion

总体而言，本系统综述与Meta分析提供了趋同证据，表明最大自主屏气时间（mvBHT）可作为与焦虑障碍相关的客观、基于行为表现的内感受耐受性指标，其中对惊恐障碍（PD）的证据最为稳健，也可能扩展至其他具有高焦虑敏感性与CO₂高敏感性的临床状态。与健康对照（HC）相比，焦虑障碍（AD）个体表现出更短的BHT；同时，BHT对呼吸挑战中的状态焦虑和瞬时痛苦的追踪作用强于对稳定特质焦虑的反映。由此，研究支持将BHT纳入多模态评估体系，并推动未来开展转化研究，以检验呼吸性内感受耐受性是否既能够被可靠测量，也能够通过靶向干预得到改变。