综述：身心运动对老年慢性阻塞性肺疾病患者肺功能和功能性运动能力的影响：一项三水平Meta分析

《Life》：Effects of Mind–Body Exercise on Pulmonary Function and Functional Exercise Capacity in Older Adults with COPD: A Three-Level Meta-Analysis

　　

背景/目标：身心运动可能改善老年慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者的肺功能和运动能力，但其总体效应及不同运动方式和干预时长间的潜在差异尚不明确。本研究评估了其对平均年龄≥60岁的COPD样本肺功能和六分钟步行距离(6MWD)的影响。方法：检索PubMed、Web of Science核心合集、Embase、Cochrane图书馆、中国知网(CNKI)和万方数据，检索时限从建库至2026年6月。纳入将身心运动与对照条件进行比较的随机对照试验。采用具有研究聚类CR2稳健推断的三水平随机效应Meta分析对肺功能进行分析；6MWD采用具有Knapp–Hartung推断的两水平随机效应模型进行分析。报告了Hedges’ g和原始均数差(MDs)。探索性亚组和Meta回归分析检验了运动方式和干预时长，并采用Holm校正进行多重比较校正。该综述已在INPLASY进行回顾性注册(INPLASY202670087)。结果：纳入35项独立研究，共2955名受试者。身心运动总体上改善了肺功能(Hedges’ g = 0.62，95% CI 0.40–0.83，p < 0.001)，存在显著异质性(I² = 91.0%；95%预测区间[PI] ?0.61至1.84)。FEV₁、FVC和FEV₁/FVC的合并效应量分别为g = 0.71、0.52和0.53。对于6MWD，g = 0.78(95% CI 0.57–0.99)，对应MD为34.07米(95% CI 25.88–42.25；95% PI 7.53–60.60)。经Holm校正后，运动方式和干预时长均未显示出显著的调节效应，也未发现稳健的线性或二次时长关联。结论：身心运动可改善老年COPD患者的肺功能和功能性运动能力。然而，获益可能因环境而异，现有证据不足以确定更优的运动方式或最佳干预时长。身心运动可被视为全面肺康复的辅助或可选组成部分。

1. 引言

慢性阻塞性肺疾病(COPD)以慢性呼吸道症状和持续气流受限为特征，急性加重进一步加重疾病负担，且COPD随年龄增长其负担显著增加。老龄化背景下，合并症和骨骼肌功能障碍的累积效应使老年COPD患者尤其容易出现运动耐受下降和日常生活活动受限。第一秒用力呼气容积(FEV₁)、用力肺活量(FVC)和FEV₁/FVC比率反映肺功能的不同维度，而六分钟步行距离(6MWD)提供功能性运动能力的综合测量。肺康复是稳定期COPD患者和因急性加重住院恢复期患者的关键非药物干预措施，通常包括个体化评估、运动训练、教育和行为支持。然而，其推广可能受到项目可及性、交通障碍和服务能力等因素的制约。身心运动所需设备相对较少，可在社区或家庭环境中进行，因此可作为全面肺康复的有用辅助手段。身心运动通常将低至中等强度的身体活动与呼吸调节和注意力控制相结合。六字诀强调发声和呼吸控制；八段锦涉及重复的躯干和肢体运动、姿势控制和协调运动模式；太极拳则包含连续的动作序列、重心转移、平衡控制、呼吸和注意力调节。尽管这些运动方式在评估其整体康复价值时可合理纳入更广泛的身心运动框架，但不能假定它们具有相同的生物力学要求、呼吸训练成分或生理途径，因此运动方式应被视为潜在效应修饰因素。从生理学角度看，缓慢或延长的呼气可能改善呼吸控制和呼吸肌功能，而负重和肢体运动可增强外周骨骼肌功能和运动耐受，从而对功能性运动能力产生更直接影响。此外，呼吸调节和注意力控制的整合可能影响呼吸困难管理、自我效能和身体活动参与。既往系统综述和Meta分析提示身心运动可改善COPD患者的肺功能和运动能力，但现有证据通常涵盖较宽的年龄范围、不同的运动方式和干预剂量以及多个肺功能结局，专门针对老年COPD患者的综合研究有限。同时，单个随机对照试验常报告多个肺功能结局，仅选择一个结局会丢弃潜在相关信息，而将同一研究的多个效应量视为统计独立可能低估标准误并夸大精度。三水平Meta分析可在考虑同一研究内效应量相关性的同时保留多个肺功能结局，特别适合此类数据结构。基于此，本研究纳入研究样本平均年龄≥60岁的随机对照试验，系统评估身心运动与对照条件相比对肺功能和6MWD的影响，并进一步检验肺功能结局类型、运动方式和干预时长作为潜在效应修饰因素。研究人员提出了两个方向性假设：其一，身心运动平均而言可改善肺功能和6MWD；其二，由于运动训练可能更直接作用于外周肌肉去适应和功能性运动能力，6MWD的阳性效应在研究间可能更一致，而肺功能效应可能表现出更大的异质性。

2. 材料与方法

2.1 研究设计与注册

该系统综述和Meta分析按照PRISMA 2020声明报告，并参考Cochrane干预系统评价手册实施。该综述在INPLASY进行了回顾性注册(编号：INPLASY202670087)。

2.2 文献检索

系统检索了PubMed、Web of Science核心合集、Embase、Cochrane图书馆、中国知网(CNKI)和万方数据，检索时限从建库至2026年6月。英文数据库的检索策略主要结合COPD、身心运动和随机对照试验相关术语；CNKI和万方数据采用COPD与身心运动相关术语的较宽泛检索，随机研究设计资格在筛选阶段确定。

2.3 纳入标准

研究纳入标准为：(1)随机对照试验(RCT)；(2)受试者根据GOLD标准或其他相应国际或区域诊断标准确诊COPD，且研究样本平均年龄≥60岁；(3)干预组接受结构化身心运动干预，包括太极、八段锦或六字诀；(4)对照组接受常规治疗、常规护理、健康教育、肺康复、呼吸训练、其他运动干预或原始研究指定的其他对照措施；(5)研究报告至少一个可定量合成的肺功能或运动能力结局，包括FEV₁、FVC、FEV₁/FVC比率或6MWD。排除非随机研究、无法分离身心运动干预独立效应、混合疾病样本无法单独提取COPD特异性数据或定量数据不足的研究。

2.4 数据提取与处理

两名研究者使用预指定的数据提取表独立提取研究特征、样本量、干预和对照特征、运动方式、干预时长及结局数据。优先提取干预后均值、标准差(SD)和干预组与对照组对应的分析样本量。报告标准误(SE)时使用公式SD = SE × √n转换为SD。当报告意向性治疗(ITT)估计值时优先使用；仅有无完成者数据时，使用与报告结局统计量对应的分析样本量。来自同一随机试验的多篇报告被分配共同研究标识以避免重复计数。

2.5 偏倚风险评估

采用Cochrane偏倚风险2(RoB 2)工具评估偏倚风险，包括五个领域：随机化过程产生的偏倚(D1)、偏离预期干预措施导致的偏倚(D2)、缺失结局数据导致的偏倚(D3)、结局测量中的偏倚(D4)和报告结果选择性偏倚(D5)。每个领域和总体偏倚风险分为低风险、存在一定担忧或高风险。

2.6 效应量计算

采用校正小样本偏倚的Hedges’ g作为主要标准化效应量指标，效应方向统一为g > 0表示有利于身心运动组。总体肺功能分析采用Hedges’ g，同时对每种肺功能指标进行结局特异性分析。还计算了原始均数差(MD)，FEV₁和FVC以升(L)表示，FEV₁/FVC以百分点表示，6MWD以米(m)表示。

2.7 统计分析

统计分析在R 4.6.1中进行，主要使用metafor包5.0–1版和clubSandwich包0.7.0版。所有检验均为双侧，p < 0.05为常规显著性阈值。

2.7.1 主要Meta分析

由于单项研究可能报告多个肺功能结局，肺功能采用三水平随机效应Meta分析模型：水平1代表抽样误差，水平2代表同一研究内多个效应量间的残余异质性，水平3代表研究间异质性。方差组分采用限制性最大似然法(REML)估计。由于研究内肺功能结局间的相关性通常未报告，主要分析的抽样误差方差–协方差矩阵假设研究内相关系数ρ = 0.50。统计推断基于小样本校正的聚类稳健方差估计(CR2)，以研究为聚类单位。6MWD因每项研究仅贡献一个效应量，采用常规两水平随机效应模型，使用REML估计和Knapp–Hartung推断。FEV₁、FVC和FEV₁/FVC还分别使用结局特异性两水平随机效应模型进行独立合成。

2.7.2 亚组分析与Meta回归

探索性亚组分析按肺功能结局、运动方式和干预时长进行。运动方式分为八段锦、六字诀和太极；干预时长分为≤3个月、>3且<12个月和≥12个月。肺功能结局的亚组差异使用三水平模型中的联合Wald检验评估，6MWD的总体调节效应使用两水平随机效应Meta回归评估。对五个分类调节变量检验采用Holm程序控制多重比较，同时报告Benjamini–Hochberg FDR校正q值。干预时长还作为以6个月为中心连续变量建模，分别拟合线性和二次Meta回归模型。

2.7.3 敏感性分析

肺功能敏感性分析假设研究内相关系数ρ = 0、0.20、0.50和0.80以评估对假定相关结构的稳健性，并比较REML和ML估计，进行逐项剔除研究分析。使用|学生化残差| > 2.58的绝对阈值识别潜在影响观察值并排除相应研究后重新拟合模型。6MWD同样比较REML和ML估计，对原始MD模型进行逐项剔除分析和基于相同残差阈值的敏感性分析。

2.7.4 小研究效应

分别对FEV₁、FVC、FEV₁/FVC和6MWD绘制漏斗图，使用Egger回归检验和Begg秩相关检验探索漏斗图不对称性，并额外进行剪补分析。由于漏斗图不对称可能源于异质性和研究设计差异等除发表偏倚外的其他原因，这些分析被解释为小研究效应的探索性诊断。

3. 结果

3.1 研究筛选与特征

共纳入35项独立研究，涉及2955名COPD患者，其中干预组1484人，对照组1471人，总纳入85个效应量。肺功能分析包含来自28项研究的65个效应量，6MWD分析包含来自20项研究的20个效应量。肺功能效应量中FEV₁ 26个、FVC 16个、FEV₁/FVC 23个。纳入研究评估了三种身心运动方式——六字诀、八段锦和太极，干预时长1至12个月。

3.2 偏倚风险

35项研究中，19项(54.3%)总体判断为低偏倚风险，16项(45.7%)存在一定担忧，无一项评为高偏倚风险。领域层面，随机化过程(D1)是主要不确定性来源，25项(71.4%)为低风险，10项(28.6%)存在一定担忧；偏离预期干预措施(D2)方面，31项(88.6%)低风险，4项(11.4%)存在一定担忧；缺失结局数据(D3)方面，29项(82.9%)低风险，6项(17.1%)存在一定担忧；仅一项研究在结局测量(D4)方面存在一定担忧；所有35项研究在报告结果选择性(D5)方面均为低风险。

3.3 身心运动对肺功能的总体效应

采用假设研究内相关ρ = 0.50的三水平随机效应模型及研究聚类CR2稳健推断，身心运动对肺功能显示出显著正向总体效应(Hedges’ g = 0.62，95% CI 0.40–0.83，p < 0.001)。在原始临床量表上，FEV₁平均增加0.22 L(95% CI 0.15–0.29；95% PI ?0.10–0.54)，FVC增加0.28 L(95% CI 0.15–0.40；95% PI ?0.15–0.71)，FEV₁/FVC增加3.35个百分点(95% CI 1.66–5.05；95% PI ?3.73–10.43)。三个结局的平均效应均为正向，但各预测区间均包含零值。总体肺功能的95% PI为?0.61至1.84，同样跨越零值，表明未来可比研究中可能观察到的真实效应存在较大不确定性。肺功能模型异质性显著，总I²为91.0%。在ρ = 0.50的主假设下，约49.9%的总变异性归因于研究间异质性，41.1%归因于研究内效应量间异质性。

3.4 身心运动对6MWD的总体效应

两水平随机效应模型及Knapp–Hartung推断显示，身心运动显著改善6MWD，标准化效应Hedges’ g = 0.78(95% CI 0.57–0.99，p < 0.001)，相应95% PI为?0.02至1.57。在临床原始尺度上，身心运动组相对于对照组6MWD平均改善34.07米(95% CI 25.88–42.25米)，95% PI为7.53–60.60米，I²为68.7%。

3.5 探索性亚组和调节变量分析

按肺功能结局分层，FEV₁、FVC和FEV₁/FVC的合并效应量分别为g = 0.71(95% CI 0.40–1.02)、0.52(95% CI 0.28–0.76)和0.53(95% CI 0.25–0.81)，三个肺功能结局间的总体差异无统计学意义(omnibus p = 0.187；Holm校正p = 0.560)。按运动方式分层，八段锦、六字诀和太极的点估计值分别为g = 0.80(95% CI 0.26–1.34)、0.68(95% CI 0.38–0.98)和0.24(95% CI ?0.10–0.57)，未校正omnibus检验p = 0.048，Holm校正后不再显著(p = 0.240)。按干预时长分层，≤3个月、>3且<12个月和≥12个月的合并效应量分别为g = 0.68、0.68和0.07，未校正omnibus检验p = 0.048，Holm校正后p = 0.240。因此，多重比较校正后无稳健证据表明肺功能结局、运动方式或干预时长亚组间存在差异。6MWD方面，按运动方式分层，八段锦、六字诀和太极的标准化效应分别为g = 1.00(95% CI 0.24–1.75)、0.64(95% CI 0.45–0.84)和0.79(95% CI 0.48–1.09)，但总体调节效应无统计学意义(p = 0.372；Holm校正p = 0.744)。按干预时长分层，≤3个月、>3且<12个月和≥12个月的合并效应量分别为g = 0.88(95% CI 0.48–1.28)、0.68(0.43–0.93)和0.71(?2.48–3.91)，总体差异同样无统计学意义(p = 0.637；Holm校正p = 0.744)，其中≥12个月亚组仅含两项研究，估计精度较差。

3.6 干预时长的连续Meta回归

连续Meta回归未提供干预时长与肺功能或6MWD效应间存在线性或二次关联的稳健证据。肺功能线性和二次时长项的p值分别为0.142和0.199；6MWD对应p值分别为0.443和0.196。多重比较校正后，所有非截距时长项均未达统计学显著。模型拟合指数同样未提供支持稳定二次剂量–反应模式的明确证据。

3.7 小研究效应

小研究效应诊断结果在各结局间不完全一致。FEV₁的Egger回归检验提示漏斗图不对称(p = 0.002)，Begg检验未达常规统计学显著(p = 0.057)，剪补法未补充任何缺失研究。FVC的Egger和Begg检验p值分别为0.796和0.965，剪补法补充了3项潜在缺失研究。FEV₁的对应p值为0.899和0.601，剪补法补充了6项潜在缺失研究。6MWD的Egger和Begg检验p值分别为0.285和0.260，剪补法未补充研究。鉴于各诊断方法间显著异质性和不一致性，这些发现被解释为小研究效应的探索性指标，而非发表偏倚存在与否的确证证据。

3.8 敏感性分析

主要肺功能效应对研究内相关性的替代假设稳健。在ρ = 0、0.20、0.50和0.80时，合并效应量约为g = 0.62，所有95% CI均排除零值。REML和ML估计高度一致。排除含|学生化残差| > 2.58观察值的研究后，肺功能合并效应量仍为正向g = 0.53(95% CI 0.35–0.72)。6MWD结果同样稳健，REML和ML模型的标准化效应估计均约为g = 0.78。原始MD模型的逐项剔除研究合并估计范围为32.49至36.09米。排除超过预设学生化残差阈值的研究后，合并MD为35.07米(95% CI 29.22–40.93)。

4. 讨论

4.1 主要发现与临床解读

本Meta分析纳入35项独立研究，共85个效应量，系统评估了身心运动对平均年龄≥60岁COPD患者肺功能和运动能力的影响。总体而言，身心运动同时改善了肺功能和6MWD。在原始临床量表上，FEV₁平均改善约0.22 L，FVC约0.28 L，FEV₁/FVC约3.35个百分点，6MWD约34.07米。然而，预测区间显示存在显著的背景依赖性变异性，总体肺功能95% PI为?0.61至1.84，标准化6MWD效应的95% PI为?0.02至1.57。因此，这些发现更适宜解释为平均而言存在获益的证据，而非在所有患者和实施环境中均可预期一致获益。6MWD原始尺度结果具有特殊临床相关性。既往研究提示COPD患者6MWD的最小临床重要差异(MCID)约为25–35米，本Meta分析观察到的34.07米平均组间差异落在此范围内，提示平均获益可能接近临床可感知的程度。但MCID估计主要来源于患者随时间推移的自身变化，而本研究估计的是试验间的平均组间差异，两者并非直接等同。肺功能结果需更谨慎解读，这些发现并不意味着此类运动可逆转与COPD相关的持续气流受限或结构性肺异常。临床上，身心运动不应被视为标准肺康复的替代方案，现有证据更适当地支持其作为全面肺康复中的辅助或可选运动方式。本研究总体获益方向与既往系统综述和Meta分析基本一致。值得注意的是，既往一项网络Meta分析提示不同传统运动方式间可能存在疗效排序，而本研究经正式调节变量检验和多重比较校正后未发现运动方式间的稳健差异，这一差异可能反映纳入人群、研究范围、效应量处理及比较框架的不同。

4.2 异质性与结局特异性解读

肺功能观察到显著异质性，总I²为91.0%。在ρ = 0.50的主假设下，约49.9%总变异性归因于研究间异质性，41.1%归因于研究内效应量间异质性。这表明治疗效应变异可能既源于同一研究内FEV₁、FVC和FEV₁/FVC的差异应答，也源于研究间受试者特征、运动方案、对照条件和测量程序的差异。三水平模型的主要目的是适当处理相关效应量间的统计依赖性，各水平方差比例的估计值不应被解读为既定的生理机制。重要的是，当ρ从0变化至0.80时，总体肺功能效应保持在约g = 0.62，表明主要结论对研究内相关性的替代假设稳健。6MWD方面，20项研究各贡献一个效应量，可采用常规两水平模型。异质性仍然显著，标准化模型的I²为71.0%，原始MD模型为68.7%。预测区间提供了关于未来环境中可能预期效应的不确定性更直接的信息。

4.3 运动方式

按运动方式分层时，肺功能的点估计值为八段锦g = 0.80、六字诀g = 0.68和太极g = 0.24。尽管未校正omnibus检验p = 0.048，但Holm校正后差异不再显著。6MWD的对应效应估计为1.00、0.64和0.79，运动方式的总体调节效应亦无统计学意义。因此，当前证据不支持得出任何单一方式优于其他方式的结论。这些亚组估计主要来源于研究间的间接比较而非同一随机试验内的头对头比较，研究间亚组比较可能受患者特征、运动剂量、对照条件、监督情况等研究层面差异的混杂影响。然而，这些方式的不同训练特征可提供机制性假说的基础。六字诀强调发声、缓慢呼气和呼吸控制；八段锦包含上肢和躯干运动、屈膝和重心转移；太极更强调连续重心转移、多关节协调和平衡控制。

4.4 干预时长

肺功能方面，≤3个月、>3且<12个月和≥12个月的合并效应量分别为g = 0.68、0.68和0.07，未校正omnibus检验p = 0.048，Holm校正后不再显著。长期研究数量有限，且运动方式和干预时长在证据库中并非独立分布，长期亚组中较低的点估计可能反映方式构成、受试者特征和研究设计差异。连续Meta回归未发现干预时长与肺功能(线性p = 0.142；二次p = 0.199)或6MWD(线性p = 0.443；二次p = 0.196)间存在显著线性或二次关联。6MWD方面亦未发现显著时长相关差异，且≥12个月亚组仅含两项研究，95% CI极宽。最适当的结论是现有证据不足以确定最佳干预时长。

4.5 小研究效应、偏倚风险与稳健性

不同小研究效应诊断方法的结果不完全一致。FEV₁的Egger检验提示漏斗图不对称，Begg检验未达显著且剪补法未补充研究；FVC、FEV₁/FVC和6MWD的Egger检验未显示明显不对称，但剪补法仍为部分肺功能结局补充了潜在缺失研究。这些发现更适当地被视为小研究效应的探索性信号，而非确立发表偏倚存在或不存在的证据。主要发现在敏感性分析中相对稳定，肺功能合并效应量在不同ρ值和REML与ML估计下保持约g = 0.62，排除含异常残差的研究后效应仍为正向。RoB 2评估显示19项研究为低偏倚风险，16项存在一定担忧，无高偏倚风险，主要担忧涉及随机化过程、缺失结局数据和偏离预期干预措施。

4.6 优势与局限性

本研究的主要优势在于统计模型根据数据的实际依赖结构选择：肺功能采用三水平随机效应模型及研究聚类CR2稳健推断，6MWD采用两水平随机效应模型及Knapp–Hartung推断；报告了95%预测区间和临床可解释原始量表上的效应；对亚组和Meta回归分析进行了多重比较校正；并在不同ρ值、估计方法、基于残差的排除和逐项剔除分析中评估了稳健性。局限性包括：现有证据主要来源于中国人群或具有中国文化背景的人群，文化熟悉度可能影响依从性和治疗应答，限制了对其他种族人群和医疗系统的可推广性；研究间在疾病严重程度、药物治疗、运动剂量、监督和对照条件方面存在显著变异；运动方式和干预时长并非正交分布，存在潜在混杂；运动方式间的比较主要为研究间比较而非头对头随机试验；部分亚组研究数量较少；肺功能异质性显著，各模型水平方差分配取决于预指定研究内相关；依从性、实际训练剂量、动作质量、不良事件和长期维持的报告有限；FEV₁分析显示小研究效应信号，不能完全排除选择性发表或小规模阳性研究的不成比例贡献。

4.7 临床意义与未来研究

在适当的安全性筛查和个体化康复评估后，太极、八段锦和