背景:早发性卒中(early-onset stroke)在过去十年中日益常见,导致残疾、生产力下降以及持续的神经和身体缺陷。认知功能障碍(cognitive dysfunctions),尤其是在执行功能(executive function)、注意力(attention)和记忆(memory)方面,仍然是年轻患者中最令人衰弱的卒中后遗症之一。近期研究表明,运动干预(exercise interventions)有助于增加神经可塑性(neuroplasticity)并促进恢复。目的:综合现有文献,探讨基于运动的康复(exercise-based rehabilitation)对工作年龄成人(working-aged adults,年龄18–50岁或研究报告平均年龄低于57岁)早发性卒中后认知和身体功能恢复的效果。方法:根据PRISMA 2020建议,对PubMed数据库、PubMed Central(PMC)、Embase、Scopus、Web of Science、DOAJ和BMC中2000年1月至2025年10月的文献进行系统检索。共找到3,204篇文章。排除重复并应用纳入标准后,最终选定13篇原始干预研究进行分析。采用PEDro量表(PEDro scale)和JBI检查表(JBI checklists)对纳入研究进行质量评估。结果:干预方法通常包括高强度有氧运动(high-intensity aerobic exercise)、抗阻运动(resistance exercise)或两者结合。在13篇纳入的原始研究中,观察到执行功能、整体认知表现(global cognitive performance)以及注意力/工作记忆(attention/working memory)得到改善。生理指标,包括步速(gait velocity)、耐力(endurance)和平衡(balance),在100%的病例中均有改善。相关支持性研究指出神经生物学过程,包括脑灌注(cerebral perfusion)、神经营养因子(neurotrophic factors)上调和神经连接(neural connectivity)增强。结论:体育锻炼干预对于改善早发性卒中发作的中年患者的认知和身体功能非常有益。涉及高强度以及有氧运动与认知训练混合的干预措施似乎特别有效。
**1 引言**
卒中仍是全球残疾的主要原因之一,每年新增约1,200万病例。虽然常与老年人群相关,但工作年龄成人(working-age adults)的卒中发病率正在上升,全球约六分之一的卒中发生在此群体。该群体面临独特挑战,包括失业、过早依赖、长期康复需求以及数十年与残疾共存的生活。在卒中后遗症中,认知障碍(cognitive impairment)尤为致残,严重影响重返工作和社会再融入。多达50%的存活者受认知功能障碍影响,表现为执行功能障碍(executive dysfunction)、处理速度减慢、注意缺陷和记忆障碍。然而,康复项目常优先考虑身体恢复,认知康复未得到充分或一致实施。近年来,基于运动的康复(exercise-based rehabilitation)因具有改善卒中后运动和认知结局的潜力而受到关注。有氧运动与脑灌注(cerebral perfusion)增强、内皮功能改善、心肺适能(cardiorespiratory fitness)提高以及神经恢复过程相关。机制研究表明,运动刺激神经营养因子如脑源性神经营养因子(BDNF)、血管内皮生长因子(VEGF)和胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的表达,支持神经发生(neurogenesis)、血管生成(angiogenesis)、突触可塑性(synaptic plasticity)和皮质重塑(cortical remodelling)。高强度间歇训练(high-intensity interval training, HIIT)可能诱导特别强的神经生物学反应,加速功能增益。运动益处超越生理层面,改善的身体适能与执行力及处理速度的提升相关。运动还可减轻抑郁、焦虑和疲劳,这些是认知参与和康复依从性的常见障碍。将有氧运动与认知训练相结合可能通过同时激活运动和认知回路,促进跨域神经可塑性(cross-domain neuroplasticity)。神经影像学研究进一步支持这些发现,表明运动诱导白质完整性(white-matter integrity)、额叶灌注(frontal lobe perfusion)和功能网络连接(functional network connectivity)改善,尤其是在执行控制关键的前额叶-顶叶(frontoparietal)和扣带回-岛盖网络(cingulo-opercular networks)中。尽管证据基础不断增长,但多数文献集中于老年人群,关于运动诱导的工作年龄卒中幸存者认知恢复存在关键空白。本综述聚焦于工作年龄人群,采用平均年龄57岁作为截断值,以捕获面临重返工作和维持社会经济独立独特压力的患者,同时排除老年队列。因此,本系统评价旨在评估基于运动的康复干预对工作年龄早发性卒中成人认知和身体功能的影响。
**2 方法**
**2.1 研究设计**
本系统评价遵循PRISMA 2020方案进行,确保透明性、可重复性和科学严谨性。评价方案设定了具体目标、选择标准、详尽检索策略和质量评估程序。评价仅基于同行评审的全文原始研究文章。
**2.2 信息来源与检索策略**
文献检索策略在与医学研究图书馆员和避孕研究及生殖药理学主题专家协商后制定。检索涵盖多个电子书目数据库:PubMed、PubMed Central (PMC)、Embase、Scopus、Web of Science、DOAJ和BMC,检索时间为2000年1月至2025年10月。
**2.3 完整检索策略**
检索策略结合了受控词汇(如医学主题词,数据库索引词)和自由文本关键词,涵盖五个概念域以平衡敏感性和特异性:卒中与工作年龄成人、运动与康复干预、认知结局与评估。检索词包括布尔运算符。此外,手动检索了既往系统评价和荟萃分析的参考文献列表以获取额外合格研究。
**2.4 纳入标准(PICOS框架)**
**人群**:纳入缺血性卒中、出血性卒中或短暂性脑缺血发作(transient ischemic attack, TIA)的成人。考虑TIA患者因其常有持续认知问题,尤其是执行功能。重点为工作年龄成人,纳入混合年龄研究若平均年龄<57岁。
**干预**:至少持续4周的结构化体育活动项目,包括有氧运动、HIIT、抗阻/力量运动、有氧+抗阻、有氧+认知训练、身心运动(如八段锦)等。
**对照**:标准护理、伸展运动、低强度活动、无治疗或标准康复。
**结局**:主要认知结局指标为可靠工具如蒙特利尔认知评估(MoCA)、简易精神状态检查(MMSE)、连线测试(Trail Making Tests A & B)、Stroop测试、言语流畅性、数字广度测试及其他计算机化认知测试。身体功能指标包括步行速度、有氧能力、平衡和功能性活动能力。
**研究设计**:纳入随机对照试验(RCT)、试点RCT和对照临床试验。系统评价仅评估其潜在纳入的干预研究,不作为主要研究。
**排除标准**:排除非卒中人群、儿童、平均年龄>57岁、非结构化活动或干预<4周、无对照、未报告认知测量、非实验性研究。此外,非英文、重复、撤稿、设计不佳及超出范围的文章也被排除。无开放获取限制,封闭来源文章也可纳入。
**2.5 研究选择**
两名独立评审员使用标准化筛选表格(先在50条随机记录中试点)根据预设标准筛选所有标题和摘要。独立评估全文,分歧通过讨论和共识解决,必要时由第三方仲裁。使用Cohen's kappa统计量评估评审员间信度。
**2.6 数据提取**
系统提取每项纳入研究的变量:作者及发表年份、国家及临床/社区环境、样本特征及规模、干预类型、强度、持续时间及监督水平、对照条件细节。还收集了认知评估工具、身体结局测量及主要发现。数据提取由两名评审员独立完成,数据集一致性高。
**2.7 质量评估**
使用标准化技术确保科学严谨性。随机对照试验采用PEDro量表分析,涵盖随机化、分配隐藏、评估者盲法、意向治疗分析、充分随访和组间统计。RCT质量根据PEDro评分分为高质量(7–10)、中等(4–6)或低质量(0–3)。准实验研究使用相应JBI检查表进行质量测试,评分≥75%为高质量,50–74%为中等,<50%为低质量。
**2.8 数据综合**
由于存在显著临床异质性(干预类型、强度、持续时间、结局测量),无法进行统计荟萃分析,因此采用叙述性综合。
**3 结果**
**3.1 研究选择**
初次文献数据库检索产生3,204篇文献。剔除284篇重复后,根据PRISMA 2020指南筛选2,920篇标题和摘要。其中2,693篇因相关性、研究设计、年龄组和认知结局不符被排除。随后筛选227篇全文,214篇因未聚焦目标卒中患者、平均年龄>57岁、缺乏有效认知测量或无运动干预等被排除。最终13项研究满足所有标准纳入最终分析,均为原始干预研究(如RCT和试点RCT),避免参与者数据重复。系统评价被排除但用于讨论部分进行比较。
**3.2 研究特征**
表1总结了纳入研究的概况,这些研究考察了结构化体育锻炼对卒中幸存者认知结局的影响。证据体包括试点研究、RCT和系统评价/荟萃分析,聚焦于亚急性期和慢性期卒中恢复。干预持续4至52周,包括不同形式的体育锻炼:中高强度有氧运动、抗阻训练、身心运动、双任务训练及虚拟现实辅助训练。多数研究报告执行认知和/或整体认知结局显著改善。干预类型包括中等强度有氧运动(固定自行车和跑步机步行)、高强度有氧或HIIT(85%-95%峰值心率)、抗阻或力量训练、有氧+抗阻、有氧+认知训练、身心训练(如八段锦)以及使用虚拟现实的有氧运动。对照组接受常规治疗、常规物理治疗、伸展运动、低强度运动或无运动。认知结局采用多种可靠方法评估:整体认知主要使用MoCA和MMSE;执行功能和注意力使用连线测试(A、B部分)和Stroop测试;言语流畅性和数字广度评估语言和记忆。部分研究采用复合神经心理学测试组合。身体结局包括活动能力、耐力、平衡和肌肉力量,使用步速、6分钟步行测试(6MWT)、最大摄氧量(VO
2peak)和标准化力量测试评估。
**3.3 偏倚风险与质量评估**
多数主要试验的PEDro评分为6–8分,表明研究质量高或中高。弱点包括缺乏参与者和评估者盲法,这是运动试验的常见问题。此外,试点RCT样本量小,监督方式可能导致执行偏倚。尽管如此,随机化、评估和随访执行良好。
**3.4 认知结局**
在13项纳入的原始研究中,报告了多个关键领域的显著认知益处。
**3.4.1 执行功能**
大多数研究(13项中的11项)显示执行功能测量(如TMT-B、Stroop干扰任务、任务转换、计算机化复合分数)持续改善。最大效应与高强度有氧运动或HIIT、高步行干预以及有氧运动结合认知训练相关。涉及认知和运动任务的干预有效性通过系统评价和未来试验方案进一步确认。
**3.4.2 整体认知**
通过MoCA和MMSE评估的全球认知水平在近一半(13项中的9项)原始研究中显示改善。有氧与力量训练结合、持续长达52周的有氧与力量联合训练以及身心训练(包括八段锦)一致观察到高获益。这些结果与荟萃分析结果一致。
**3.4.3 注意力与工作记忆**
在相关原始研究中,注意力与工作记忆的改善(约9/13项研究)与训练强度的关系不一致。然而,当训练强度达到70%最大心率(HRmax)或更高时,则一致实现改善。物理表现在所有13项研究中均观察到改善,常见变化包括步速、6MWT耐力、姿势稳定性和VO
2peak提升,尤其在高强度训练后。部分研究发现有氧能力增益与执行功能之间存在显著关联。
**4 讨论**
**4.1 主要发现总结**
本系统评价总结了13项原始临床试验的结果,这些试验测试了基于运动的康复干预对早发性卒中工作年龄成人(平均年龄≤57岁)认知和身体健康结局的影响。在这些试验中,有氧和高强度训练在大多数研究(11/13)中对执行功能产生积极影响,并在9/13项研究中对整体认知功能和注意力/工作记忆产生有益效果。所有研究均观察到对身体健康的积极影响。结果表明,基于运动的治疗可成为工作年龄个体卒中后非药物认知和身体恢复的有效、安全且现实的方法。认知各领域的增益证实了其对卒中后认知缺陷的有效性,而认知缺陷在传统治疗中常被忽视。排除二次分析确保了患者数据不重复,不会扭曲效应估计。本综述通过特别关注年轻且工作年龄的卒中幸存者,贡献于神经康复研究。
**4.2 认知改善的解释**
**执行功能**:执行功能因卒中后额叶-皮质下回路破坏而常受不利影响,在本综述的多数主要研究中显示最可靠的改善。高强度有氧运动干预对涉及任务转换、认知灵活性、抑制和注意控制的测试效果最大。这些结果与提出的机制一致,即心血管运动增加额叶脑血流和氧摄取。此外,有氧运动影响前额叶皮质及其连接网络,在执行控制中起关键作用。神经影像数据确认有氧运动干预后背外侧前额叶皮质激活增加。
**整体认知**:通过MoCA或MMSE评估的全球认知功能在多数评估干预中改善。这些效应在以下研究中最为显著:有氧+抗阻联合训练、长期有氧训练(≥24周)、身心运动(如八段锦)。这些变化可能归因于运动对多个系统(运动、自主神经、认知和情感)刺激引起的整体神经可塑性适应机制。
**注意力与工作记忆**:注意力与工作记忆的结果较不一致。然而,在强度≥70%HRmax的运动干预以及包含认知参与成分的运动(如双任务或虚拟现实训练)中,一致实现了显著改善。这表明运动支持的认知改善具有剂量依赖性,强度是关键恢复因素。
**4.3 身体改善的解释**
几乎所有纳入的原始研究中身体表现均改善,反映了运动对卒中后功能恢复的既定效应。步速、心肺适能、平衡和耐力持续改善。值得注意的是,VO
2peak改善常伴随认知增益,支持心血管适能假说,即增强的有氧能力通过增加脑血流和代谢效率介导认知改善。HIIT产生了最大的身体增益,尤其是在VO
2peak和步态表现方面,表明对于能够耐受更高负荷的年轻卒中幸存者,HIIT可能是一种特别有效的康复方式。
**4.4 运动诱导认知恢复的机制**
**4.4.1 神经营养调节**:有氧运动刺激重要神经营养因子产生:BDNF(增强突触可塑性、神经元存活和长时程增强)、VEGF(促进缺血区血管生成和脑灌注)和IGF-1(诱导神经发生和树突细胞增殖)。这些过程对卒中后神经再生和心理恢复至关重要。
**4.4.2 脑血管适应**:运动诱导脑血管系统适应性变化,包括脑血流增强、内皮功能改善、脑血管反应性提高以及皮质毛细血管增加。这些适应共同抵消低灌注和代谢紊乱对认知的不利影响。
**4.4.3 脑结构和功能重组**:神经影像研究显示有氧训练与白质完整性增强(尤其胼胝体和上纵束)、执行控制网络内连接增加以及前额叶皮质神经效率提高相关。这些神经可塑性适应与运动干预后执行功能和处理速度的改善紧密对应。
**4.4.4 心理社会机制**:体育活动与卒中后抑郁、焦虑、疲劳和社会隔离呈负相关。通过改善情绪、增加能量和鼓励社交互动,体育活动可能有助于提高动机、注意力和康复依从性。心理社会因素作为中介,确保个体在认知和功能上持续参与康复,从而改善结局。尽管上述机制为运动相关认知恢复提供了合理依据,但需谨慎解读结果。干预策略存在显著异质性(HIIT至虚拟现实),且尽管方法学质量总体中高,但持续的小样本量和盲法缺乏限制了证据确定性。
**4.5 与既往系统评价的比较**
本研究结果与早期荟萃分析一致并扩展了其发现,后者确定有氧运动对卒中后认知结局具有中到强影响。Oberlin等人显示有氧运动对整体认知和注意力的积极作用,ElTamami等人报告记忆和执行功能也受积极影响,Amorós-Aguilar等人进行系统文献综述指出有氧运动与认知训练的协同效应。本综述的贡献包括:聚焦工作年龄成人填补文献空白;通过仅纳入原始干预研究避免参与者重复,使评估方法更稳健;对神经生物学进行全面综合,并纳入截至2025年的最新证据。
**4.6 临床意义**
**4.6.1 将运动纳入标准护理**:中等强度有氧运动应作为年轻和成人康复项目的核心组成部分,建议每周150–180分钟中等强度或75分钟高强度运动。HIIT可在特定医疗条件下作为选项,遵循AHA/ASA指南。
**4.6.2 早期启动**:建议尽早启动运动干预(通常亚急性期),因早期康复治疗对恢复有积极影响。
**4.6.3 认知增强的体育训练**:运动与认知训练或基于虚拟现实的双任务结合可能比单独体育训练对执行功能产生更好结局。
**4.6.4 个体化方案**:工作年龄卒中幸存者在基线体能、功能能力和恢复过程中存在个体差异,因此训练强度、方式、进度和监测应个体化,平衡患者安全与充分运动负荷。
**4.6.5 长期维持**:运动行为一致性至关重要,因为长期干预(≥24周)已被证明提供最佳整体认知增益。
**4.6.6 职业康复与重返工作**:本综述聚焦工作年龄患者认知增强,其积极影响将作用于职业治疗实践,即参与高强度、认知性运动项目可成为成功重返就业的重要步骤。
**4.7 本综述的优势**
主要优势包括明确聚焦于年轻和早发性卒中幸存者(在神经康复研究中通常研究不足)。设计遵循PRISMA 2020指南,采用无偏综合检索策略。仅关注13项干预研究,排除二次荟萃分析和未批准方案,避免了数据重复。纳入认知和身体效应,提供整体性分析。使用标准化工具(PEDro和JBI检查表)严格分析偏倚风险。并通过详细讨论运动相关神经可塑性的神经过程,有效构建了临床结局的背景。
**4.8 局限性**
解释本综述结果时需考虑若干局限性。首先,尽管目标为18–50岁工作年龄成人,但部分试验缺乏独立亚组分析,需扩大范围纳入平均年龄57岁的混合年龄组。且仅限制13项原始干预研究以避免重复计数,限制总样本量。其次,所选试验方法学变异性大(运动类型、强度、持续时间),无法进行定量分析。第三,许多原始研究样本量小,可能降低统计效力。第四,运动干预中无法对受试者和治疗师设盲,存在表现偏倚风险。第五,不同研究使用广泛神经心理学测试,降低了可比性。最后,方法学质量影响结果强度,尽管大多数试验质量相对较高,但几乎所有试验均未对参与者和评估者设盲,这是不可避免的问题。因此,尽管认知功能和身体健康方面阳性结果一致性高,但其幅度仍较为乐观。
**4.9 未来研究方向**
未来研究需解决几个关键空白。首先,需开展专门针对工作年龄卒中患者(18–50岁)的高质量RCT,以排除混合年龄组问题。其次,干预完成后需进行6–12个月随访,评估效果持久性和可持续性。第三,需采用标准化认知评估测试集,如MoCA、连线测试B部分和Stroop测试。最后,需探索强度、持续时间和频率在剂量-反应关系中的作用,以更好理解各因素对运动认知恢复的影响。需要进行直接比较研究评估HIIT与中等强度持续训练以及多组分干预与单一干预的有效性。此外,纳入神经影像学有助于深入理解运动诱导神经可塑性的神经机制。同时,研究监督与家庭非监督运动干预可能提供患者依从性方面的有用信息。
**5 结论**
运动疗法为年轻和早发性工作年龄卒中患者的认知和身体康复提供了显著增益。13项临床干预研究的荟萃分析显示,高强度有氧治疗和运动-认知训练项目在执行功能和整体认知方面产生最有前景的结果。显著的身体益处包括步速、耐力和平衡能力提高,反映了综合康复方法的重要性。神经过程如神经营养因子上调、脑血流增强和神经连接加强可能解释这些效应。这些结果为在该特定卒中患者群体康复过程中纳入运动干预提供了坚实证据。年轻人卒中患病率上升及早发性残疾带来的经济负担,强调了运动疗法在认知康复中的关键作用。