《Journal of Affective Disorders》：Cardiorespiratory fitness in people with bipolar disorder: A systematic review and meta-analysis
背景：心肺适能（cardiorespiratory fitness, CRF）可预测心血管疾病及全因死亡率，且在严重精神疾病中有所降低。本系统综述及荟萃分析旨在估算双相障碍（bipolar disorder, BD）患者的平均CRF水平、其与无BD对照者之间的差异，以及体力活动干预对BD患者CRF的影响。
方法：研究人员检索了五个数据库（PubMed、Embase、Web of Science、PsycINFO、SPORTDiscus），检索时间自建库至2025年11月24日，并于2026年8月25日进行了更新。采用随机效应模型合并平均CRF及与对照组之间的差异；亚组分析和敏感性分析为事后分析。本综述未进行前瞻性注册。
结果：共纳入20项研究；其中10项报告了摄氧量，9项被纳入合并分析。在成人中，平均CRF为27.0 mL/kg/min（k=8，n=190；95%CI 21.5至32.5；I2=97.0%）；加入青少年样本后为28.7 mL/kg/min（k=9，n=210；95%CI 22.3至35.1；I2=98.1%）。BD患者的CRF较对照组低7.4 mL/kg/min（k=7，n=333；95%CI -12.7至?2.1；p=0.006；I2=89.9%；标准化均数差?0.89，95%CI -1.41至?0.38）。仅有两项非对照的初步研究（pilot studies）报告了干预前后的CRF，无法进行荟萃分析。
局限性：现有证据基础规模较小、以横断面研究为主且异质性较高；组间估计在排除单项研究后不稳健，且对同一批受试者采用的两种间接测试方案结果相差19.3 mL/kg/min。
结论：BD患者的CRF一致性地低于健康对照者，尽管异质性意味着合并均值是对现有研究的描述性汇总而非代表性数值。目前无法得出关于运动疗效的结论。未来需要开展具有充分检验效能、采用标准化CRF评估的对照试验。
1. 引言
双相障碍（bipolar disorder, BD）影响全球超过4000万人，造成重大全球健康负担。BD患者存在显著功能损害，且较一般人群早死10至20年，这一差距主要由较差的心脏代谢健康驱动。心肺适能（cardiorespiratory fitness, CRF）是心脏代谢健康的标志物，也是心血管疾病发病率和死亡率的预测因子。CRF通常以最大或峰值摄氧量（VO
2max或VO
2peak）表示，反映体力活动期间运输和利用氧气的能力。CRF可通过心肺运动试验中的呼出气体分析直接测量（金标准），或通过步行或台阶试验间接评估，后者在BD患者样本中更易实施。观察性研究关于BD患者与一般人群CRF比较的结果并不一致。多项研究报告BD患者CRF较低，但幅度各异。此前的严重精神疾病CRF系统综述纳入了23项针对重性抑郁障碍、BD或精神分裂症的研究，其中仅3项聚焦于BD。体力活动干预可通过增强心输出量、增加红细胞容量和血红蛋白质量等适应机制提升CRF。在重性抑郁障碍中，运动使CRF提高约3 mL·kg
?1·min
?1；而在BD中，覆盖截至2015年12月31日发表研究的综述未发现任何CRF干预或纵向研究。本综述所针对的空白具有特异性：跨诊断估计未发现亚组间差异，但该比较所依据的双相样本极少，证据主体由精神分裂症和重性抑郁障碍研究主导。BD在若干影响心肺适能的方面不同于上述疾病：病程呈发作性而非持续性；常规暴露于锂盐和抗惊厥药，其代谢和变时性特征不同于精神分裂症文献中占主导的抗精神病药；最大自主努力能力随心境时相而变化。因此，研究人员开展了这项系统综述与荟萃分析，以确定该领域文献的现状，并明确：（i）BD患者的平均CRF；（ii）BD患者与健康对照者之间CRF差异的幅度；（iii）体力活动干预对BD患者CRF的影响。
2. 方法
本综述遵循PRISMA声明（系统综述和荟萃分析首选报告项目）清单。
2.1 检索与研究筛选
研究人员检索了五个数据库（PubMed、Embase、Web of Science、PsycINFO和SPORTDiscus），时间自建库至2025年11月24日，并于2026年8月25日更新。纳入BD患者中CRF的观察性和实验性研究。同时筛查了四篇既往BD和严重精神疾病干预或健康行为系统综述的参考文献列表，并于2026年8月31日以相同概念检索Google Scholar，按既往建议筛选前200条标题和摘要记录。检索词为（cardiorespiratory fitness OR cardiovascular fitness OR aerobic fitness OR physical fitness OR oxygen consumption OR VO
2 OR cardiopulmonary fitness OR aerobic capacity）AND（bipolar disorder）。
2.2 纳入标准
原始同行评审文章符合纳入条件，需涉及：a）任何年龄的BD人群；b）观察性设计（横断面、前瞻性或回顾性队列、病例对照）或实验性设计（有或无对照组的初步研究、临床试验）；c）通过呼出气体分析直接测量CRF，或通过次极量方案、六分钟步行试验、20米往返跑试验或台阶试验间接评估。非英文发表的文章、会议摘要、学位论文被排除。报告多个诊断组但未提供BD单独数据且作者未应要求提供分类数据的研究被排除。由于CRF受年龄强烈影响，贡献于目标（ii）的研究仅在对照组年龄相近时纳入；无对照组的研究仍可纳入目标（i）和（iii）。为贡献目标（iii）干预前后数据的实验性研究，干预至少需要两周；仅贡献基线数据的干预性研究不受干预时长限制。青少年和成人样本均可纳入，因BD特定CRF文献有限。
2.3 研究筛选
文献导入Rayyan进行筛选。两位作者独立筛选标题和摘要，随后筛选潜在符合条件文章的全文。分歧通过与第三位作者讨论解决。
2.4 数据提取
两位研究人员独立将数据提取至电子表格。记录字段包括：作者、年份、设计、诊断标准、CRF测试（直接或间接）及方案，以及分别针对BD受试者和健康对照者的样本量、性别、CRF（mL·kg
?1·min
?1）和年龄。CRF评估在提取时由两位作者独立分类为三种互斥类别：（1）直接法，即递增负荷试验至力竭过程中通过逐次呼吸呼出气体分析测定VO
2peak或VO
2max；（2）间接法，即通过已发表回归方程估算VO
2（mL·kg
?1·min
?1），无气体分析；（3）以原始单位报告的场地或功能能力测试。类别1和2可合并，因二者以相同单位表达相同数量。类别3从不与之合并。
2.5 质量评估
两位评审者独立评估研究质量，分歧由第三位评审者解决。方法学质量不是纳入要求。偏倚风险在综述所用结果层面而非整个研究层面进行评估。对每项以横断面估计贡献于综述的研究使用横断面研究评估工具（Appraisal tool for Cross-Sectional Studies, AXIS）进行评估。一份报告贡献的是测量属性而非适能估计，因AXIS无相应条目，改用COSMIN信度研究标准评估。
2.6 数据分析
数据以描述性方式呈现。以均值和标准差呈现CRF数据的研究纳入荟萃分析。使用Comprehensive Meta-analysis软件2.2版，采用DerSimonian和Laird估计量的随机效应模型。标准化均数差（standardized mean difference, SMD）幅度解释为：0.00至<0.30为小，0.30至<0.80为中等，≥0.80为大。异质性以I2统计量量化，阈值设为I2=25%（低）、50%（中）、75%（高）。显著性水平设为p<0.05。通过漏斗图目视检查、Begg-Mazumdar Kendall's Tau检验和Egger回归检验评估发表偏倚。对每项合并估计应用Duval和Tweedie剪补法。通过逐一剔除分析（leave-one-out）检验每项合并估计的稳健性。当超过两项研究可用时进行荟萃分析。若两份或以上报告包含重叠受试者，则仅一份报告贡献于给定的合并估计。本综述未进行前瞻性注册，未预先制定方案，所有亚组和敏感性分析均为探索性和事后分析。
3. 结果
3.1 纳入的研究
检索自建库至2025年11月24日共产生519条潜在相关记录，2026年8月25日更新新增50条，总计569项研究。去除155条重复后，414条记录经标题和摘要筛选；排除336条，78篇报告进行全文资格评估。其中59篇被排除，通过数据库检索确定19项研究。其他检索途径通过Google Scholar识别200条记录，通过四篇既往综述参考文献列表引文检索识别46条。两条途径识别出同一份额外报告（Schuch et al., 2015），符合纳入标准。因此共20项研究纳入系统综述。其中10项以摄氧量（mL·kg
?1·min
?1）报告CRF；其余10项以无法转换为摄氧量的原始单位报告，仅贡献于叙述性综合。在报告摄氧量的10项研究中，7项为横断面研究，1项为随机交叉试验，2项为单臂初步研究。报告摄氧量的10项研究中有9项贡献于平均CRF的荟萃分析；7项研究纳入BD与对照比较的荟萃分析。十项纳入研究符合人群和结局标准，但以无法与摄氧量合并的单位报告CRF。比利时中心七项研究以六分钟步行距离（米）报告，加拿大中心两份报告以平均功率输出（W·kg
?1）表达，西班牙中心一份报告以升/分钟和四分位间距表达摄氧量。这些研究指向与合并分析相同的方向：比利时项目中BD受试者六分钟步行试验覆盖590.8±112.6 m至615.6±118.6 m；唯一有匹配对照组的研究发现113.4 m的差距（相对减少16.1%）。加拿大青少年样本中，BD受试者中等强度骑行平均功率输出低于对照者（0.91±0.32对1.01±0.30 W·kg
?1，p=0.03，相对减少9.9%）。西班牙住院样本中，急性心境发作与临床缓解期间的耐力时间、峰值摄氧量和无氧阈摄氧量无差异。
3.2 纳入研究的特征
报告摄氧量的十项研究共383名受试者，其中229名BD患者，154名健康对照；进入合并均值的九项研究包含210名BD受试者。除一项研究（Khoubaeva et al.）纳入青少年外，其余均招募成人。十项研究中六项通过呼出气体分析直接测量CRF，四项间接估算（台阶试验、Bruce跑步机方案、改良加拿大心肺适能测试和带回归方程的次极量跑步机方案）。
3.3 偏倚风险
十九项研究以AXIS逐条目评估。所有研究在目的明确性和设计适当性方面被评为清晰，且均报告伦理批准和受试者知情同意。常见弱点在于抽样、精确性和报告内部一致性：无研究描述无应答者，仅两项论证样本量，仅一项报告可能具有代表性的选择过程，且无一项在摘要、正文和表格之间完全无内部不一致。十五项研究的结论被认为超出了横断面设计所能支持的范围。测量方面较好：十八项研究的适能方案被认为适合所述目标，十五项正确实施。第二十项研究报告测量属性，以COSMIN信度标准评估，除两次测试之间的临床稳定性未经验证外，其余各项设计均充分。
3.4 荟萃分析
下文呈现BD患者平均CRF（主要成人分析八项研究；含青少年样本九项）以及BD与健康对照比较（七项研究）的荟萃分析结果。
3.5 双相障碍患者的平均心肺适能
主要分析限定于成人BD样本，得到合并CRF为27.0 mL·kg
?1·min
?1（95%CI：21.5至32.5；p<0.001；Q=233.765；I2=97.0%），涵盖八项独立样本共190名BD受试者。加入单项青少年样本后，全年龄估计为28.7 mL·kg
?1·min
?1（95%CI：22.3至35.1；p<0.001；Q=414.899；I2=98.1%），涵盖九项样本共210名受试者。鉴于成人估计I2为97%、全年龄估计为98%，两个合并均值应被解释为异质性研究集的描述性汇总，而非BD人群代表性值的估计；个体研究均值范围从15.4至42.0 mL·kg
?1·min
?1。发表偏倚评估：Egger回归检验（截距10.07，t=1.431，df=7，p=0.196）和Begg-Mazumdar Kendall's Tau检验（p=0.677）均未提示小研究效应；Duval和Tweedie剪补程序未改变合并估计。按评估方法进行亚组分析：五项使用直接测试的研究（124名BD受试者）合并CRF为27.0 mL·kg
?1·min
?1（95%CI：23.4至30.7；I2=88.4%）；间接测试限定成人样本后三项研究（66名BD受试者）合并CRF为26.9 mL·kg
?1·min
?1（95%CI 10.3至43.5；I2=98.8%）。亚组检验未发现两种评估方法产生不同值的证据（Q
between=0.00，df=1，p=0.99）。
3.6 双相障碍患者与健康对照者心肺适能的差异
七项研究共333名受试者比较了BD患者（n=179）与年龄匹配健康对照者（n=154）的CRF。均数差（绝对差）为?7.4 mL·kg
?1·min
?1（95%CI：?12.7至?2.1；p=0.006；Q=59.141；I2=89.9%），对应BD与对照之间的标准化差异为?0.89（95%CI：?1.41至?0.38；p<0.001；Q=25.841；I2=76.8%）。敏感性分析：直接评估分层为?5.1 mL·kg
?1·min
?1（I2=36.6%），间接评估分层为?11.1 mL·kg
?1·min
?1（I2=95.6%）。逐一剔除分析显示，剔除Kheradmand et al.后合并差异从?7.4降至?4.9 mL·kg
?1·min
?1，异质性从I2=89.9%降至7.5%；无其他单项研究实质性改变合并估计。发表偏倚评估：Egger回归检验（截距?3.16，t=?0.427，df=5，p=0.687）和Begg-Mazumdar检验（p=0.293）均未提示小研究效应；剪补法填补一项研究后调整估计为?8.4 mL·kg
?1·min
?1（95%CI ?13.5至?3.4）。
3.7 改善双相障碍患者心肺适能的体力活动干预
仅两项研究（25名同时有干预前后数据的受试者，基线评估31人）报告了体力活动干预前后的CRF，因此未进行荟萃分析。
4. 讨论
成人BD患者的CRF低于健康对照者，标准化差异较大。仅两项研究报告训练干预前后的CRF，均为非对照单臂初步研究。本报告的平均CRF与其他严重精神疾病（如精神分裂症和其他精神病性障碍）的值一致。其临床意义在于有意义的增量大小：增加3.5 mL·kg
?1·min
?1（1个代谢当量，MET）分别使心血管和全因死亡风险降低12%和13%。与跨诊断基准相比，本估计既更低也更特异。以代谢当量表示，本观察到的差异约为2.1 MET，对应约1.34倍和1.41倍的较高风险。关于评估方法：直接与间接评估的成人合并均值相似，但间接评估置信区间宽逾四倍；在组间差异方面，直接分层为?5.1 mL·kg
?1·min
?1，间接分层为?11.1 mL·kg
?1·min
?1。间接评估并不系统性地产生更低数值，而是产生远为更变异的数值。同一20名青少年经两种间接方案测得61.22对41.95 mL·kg
?1·min
?1，相差19.3 mL·kg
?1·min
?1（约5.5 MET）。其含义并非应在精神科环境中避免间接测试，而是其角色不同：间接方案适合个体内监测（同一方案在同一受试者重复，系统误差大体抵消），不适合研究间绝对值合并（方案选择可将估计移动超过所研究效应）。BD与健康对照者的CRF差异叠加了已由高肥胖率、物质使用、久坐行为和药物代谢副作用构成的心血管不利状况。样本特征也影响估计的离散度：性别是绝对适能的强决定因素。本领域最低值来自急性住院患者的研究。四项混杂来源影响这些估计，且无纳入研究对任何一项进行调整：药物（服用抗精神病药的受试者VO
2max为22.9±6.9 mL·kg
?1·min
?1，未服用者为29.0±6.7）、峰值心率降低（154.3±20.6对168.3±18.5 bpm，p=0.002）、每千克体重表达结局使组间体脂差异与心肺容量差异部分不可区分、以及生活方式记录不均。运动对CRF的益处在一般人群中已充分确立，但在BD中仍未充分探索。
5. 局限性与未来方向
首先，证据基础小且以横断面为主。八项样本共190名BD受试者贡献主要合并估计，七项研究共179名受试者和154名对照贡献组间比较；无一项使用能够建立时间顺序的纵向设计，也无一项以CRF为结局进行随机化。其次，异质性显著（成人合并均值I2=97.0%，组间差异89.9%），合并估计描述的是多样化文献的平均值而非未来研究应复现的值。组间估计在单一剔除下不稳健：剔除Kheradmand et al.后从?7.4移至?4.9 mL·kg
?1·min
?1，I2降至7.5%。对照组来源是组间比较的另一弱点：一项研究在研究人员亲友中招募对照，一项在参与中心人员中招募，一项在同一医院献血者中招募，一项未描述其来源。每条途径都在被比较的维度上选择了健康。第三，所合并的评估方法不可互换，其分歧超过本综述旨在估计的效应。第四，多份报告来自少数研究项目并描述重叠样本，因此每项目保留一份报告，确保无受试者在任何估计中被重复计数。最后，本综述未进行前瞻性注册，每项分析仅七至九项研究，Egger和Begg-Mazumdar检验及剪补法检验效力不足。未进行GRADE等证据确定性正式评级。未来工作应考察调节BD运动反应的心理社会、身体和环境因素。
6. 结论
在每项纳入比较中，BD患者的CRF均低于健康对照者，尽管差异未在每项个体研究中均达到统计学显著性，这凸显了针对该人群心脏代谢健康进行靶向干预的必要性。运动对BD患者CRF的效应仍未得到充分表征：尚无以CRF为结局的对照试验发表，两项可用的干预研究均为非对照初步研究。开展样本量充分的对照试验以及报告当前缺失的临床和行为变量，是必要的下一步。
6.1 注册与方案
本综述未进行前瞻性注册，且未事先准备方案。2023年9月4日向PROSPERO提交了一份注册记录，在最终文献检索之前，于2023年9月15日被系统评价和传播中心在注册积压期间应用的自动化处理程序拒绝。2024年12月16日提交了第二份记录，同样被拒绝。两份记录均未被接受，均无法公开验证。综述材料已公开存放在开放科学框架（Open Science Framework）中，其中明确说明存放的回顾性特征。研究人员不声称进行了前瞻性注册，并将其视为一项局限性。
