摘要
一项研究发现，运动波动的随机性增加可以预测老年人的衰弱、残疾和死亡。
研究人员说，老年人走路方式的改变可以预测哪些老年人最容易出现虚弱、残疾和死亡。
“这项研究表明，从自发的日常运动中获得的多尺度特征可以用于老年人的健康监测，”马萨诸塞州波士顿布里格姆妇女医院的李鹏博士及其同事在10月30日发表于《科学转化医学》在线版的一篇文章中写道。
研究人员在参与者的手腕和脚踝上安装了类似腕表的动作测量传感器，这使得研究人员能够收集大量有关运动活动的客观数据。
在分析这些数据时，研究人员发现许多复杂的生理网络沿着分形模式波动，这意味着这些波动在大的时间尺度上具有相似的时间、结构和统计特性。这些模式表明了这些系统适应和交互的能力。
Li和他的同事想知道这些分形规则模式是否可以用来预测衰弱和死亡。2005年，他们开始要求老年人在进行日常活动时，在他们非惯用的手腕上戴类似腕表的活动监测器长达10天。这些设备主要测量参与者在与设备表面平行的方向上的加速度。
在进行了这些基线测量之后，研究人员跟踪研究参与者直到2018年。他们分析了其中1275人的测量数据。基线时，参与者的平均年龄为81岁。平均随访时间为6年，随访时间1 ~ 13年。
基线测量的行走加速度的随机波动与虚弱、残疾和各种原因引起的死亡相关。老年人走路方式的随机性每增加1个标准差，衰弱风险增加31%，残疾风险增加15% - 25%，死亡风险增加26%。
这些发病率平均发生在衰弱基线后4.7年、残疾3至4.2年和死亡5.8年。这些观察独立于年龄、性别、教育、慢性健康状况、抑郁症状、认知、运动功能和日常活动总量。
研究人员推测，分形调控与其他健康指标密切相关，因为“分形调控反映了生理控制的复杂性，”李及其同事写道。“相反，退化表明系统的复杂性降低了;因此，系统对扰动的适应能力变差，更容易受到灾难性事件的影响。”
研究人员说，戴在手腕上和脚踝上的活动测量传感器是一种方便、经济、不显眼的家庭监控方式。研究人员解释说，临床医生可以利用这一发现来评估病人虚弱和死亡的风险，并开出早期干预的处方。
他们指出，除了分析工具，分形生理学还为神经物理治疗开辟了新方法。
例如，一项初步研究发现，使用“粉红噪音”——一种与运动、心跳和大脑活动等生理信号中观察到的分形时间相关性相似的声音刺激，可以增强睡眠和记忆。
另一项研究发现，增加老年患者的光照可以减少或消除分形调节的退化。
需要做更多的工作来建立分形规则在生理网络中起作用的确切机制，但是Li和他的同事希望，对分形规则的更多理解将有助于临床医生“确定以改善身体健康和寿命为目的的干预目标”。
这项研究由美国国立卫生研究院和国际博士后交流奖学金资助。作者没有披露任何相关的财务关系。
《科学运输医学》于2019年10月30日在线出版。摘要
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