العلاقة بين مخاطر الأمراض المزمنة والنشاط البدني المقاس بواسطة الأجهزة القابلة للارتداء في برنامج “كلنا” Association of chronic disease risk and physical activity measured by wearable devices in the All of Us program

شارك:
المجلة: Communications Medicine، المجلد: 6، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s43856-025-01372-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41535454
تاريخ النشر: 2026-01-14
المؤلف: Yu Hou وآخرون
الموضوع الرئيسي: النشاط البدني والصحة

نظرة عامة

تستكشف هذه الدراسة العلاقة بين النشاط البدني والأمراض المزمنة باستخدام بيانات Fitbit من 22,019 مشاركًا في برنامج All of Us للبحث. من خلال تحليل بيانات النشاط لمدة ستة أشهر على الأقل المرتبطة بالسجلات الصحية الإلكترونية، استخدم الباحثون نماذج مخاطر كوك التناسبية ونماذج الانحدار اللوجستي، مع تعديلها للعمر والجنس ومؤشر كتلة الجسم (BMI). تم إجراء تحليلات حساسية لمعالجة الأسباب العكسية المحتملة والارتباك المتبقي، مع تضمين عوامل نمط الحياة مثل التدخين واستخدام الكحول.

تشير النتائج إلى أن مستويات أعلى من النشاط البدني ترتبط بانخفاض مخاطر العديد من الحالات المزمنة. على وجه التحديد، يرتبط زيادة عدد الخطوات اليومية بانخفاض حالات السمنة ومرض السكري من النوع 2، بينما ترتبط الارتفاعات الأكبر في الارتفاعات وفترات النشاط القوي الأطول بانخفاض مخاطر السمنة المفرطة، وانقطاع النفس النومي الانسدادي، واضطراب الاكتئاب الشديد. تم تأكيد قوة هذه النتائج من خلال تحليلات الحساسية، مما يعزز أهمية تعزيز النشاط البدني اليومي وتقليل السلوكيات المستقرة كإجراءات للصحة العامة. يُشجع على إجراء أبحاث مستقبلية لاستكشاف الآليات وراء هذه الروابط وتطوير توصيات نشاط شخصية، قد يتم تعزيزها من خلال أساليب التعلم الآلي في الطب الدقيق.

مقدمة

تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على التأثير الكبير للأمراض المزمنة، مثل الاضطرابات القلبية الأيضية، والسمنة، واضطراب الاكتئاب الشديد (MDD)، على الاعتلال والوفيات العالمية. تؤكد على أهمية عوامل نمط الحياة، وخاصة النشاط البدني، كعوامل قابلة للتعديل في بدء وتقدم هذه الأمراض. يسمح ظهور الأجهزة القابلة للارتداء، مثل Fitbit، بالمراقبة المستمرة والموضوعية للنشاط البدني، مما يعالج قيود البيانات المبلغ عنها ذاتيًا والتقييمات قصيرة الأجل. لقد أثبتت الدراسات السابقة وجود روابط بين النشاط البدني ومجموعة متنوعة من الأمراض المزمنة، ولكن دمج البيانات طويلة الأجل من الأجهزة القابلة للارتداء يوفر فرصة جديدة للتحقيقات الوبائية على نطاق واسع.

يهدف برنامج All of Us للبحث (AoU) إلى جمع بيانات صحية شاملة من أكثر من مليون فرد في الولايات المتحدة، مع دمج السجلات الصحية الإلكترونية (EHRs)، والبيانات الجينومية، واستطلاعات المشاركين. اعتبارًا من الإصدار 8، ساهم أكثر من 59,000 مشارك في بيانات Fitbit، مما يتيح أول استكشاف واسع للعلاقة بين النشاط البدني المقاس موضوعيًا ونتائج الأمراض المزمنة في مجموعة متنوعة. تحلل الدراسة بيانات نشاط Fitbit طويلة الأجل المرتبطة بالسجلات الصحية الإلكترونية لتقييم كيفية ارتباط أنماط النشاط البدني اليومية بمخاطر الأمراض المزمنة. من خلال حساب متوسط مقاييس النشاط على فترات المراقبة، تصف الدراسة التباين الفردي وتفحص الروابط بين سلوكيات النشاط ونتائج الصحة، مميزةً بين شدة النشاط لتوفير رؤى حول إجمالي حجم النشاط وتركيبه. يتم تقدير الامتثال لوقت الارتداء باستخدام بيانات معدل ضربات القلب، مما يضمن معايير مراقبة قوية تتماشى مع ممارسات الوبائيات المستندة إلى أجهزة الاستشعار القابلة للارتداء.

النتائج

تشير النتائج من نماذج الانحدار لمخاطر كوك التناسبية إلى وجود ارتباطات سلبية كبيرة بين زيادة النشاط البدني، كما تم قياسه بعدد الخطوات اليومية، ومخاطر الأمراض المزمنة المختلفة. على وجه التحديد، يرتبط زيادة 2,000 خطوة في الخطوات اليومية بانخفاض نسب المخاطر (HR) للسمنة (HR = 0.85؛ 95% CI: 0.80-0.90)، والسمنة المفرطة (HR = 0.79؛ 95% CI: 0.73-0.86)، ومرض السكري من النوع 2 (HR = 0.78؛ 95% CI: 0.72-0.84). بالإضافة إلى ذلك، ترتبط أعداد الخطوات الأعلى بانخفاض خطر الإصابة باضطراب الاكتئاب الشديد (HR = 0.83؛ 95% CI: 0.77-0.90) وانقطاع النفس النومي الانسدادي (HR = 0.84؛ 95% CI: 0.79-0.89).

تكشف التحليلات الإضافية أن حالات أخرى، مثل ضيق التنفس (HR = 0.84؛ 95% CI: 0.80-0.89) وارتفاع ضغط الدم الأساسي (HR = 0.88؛ 95% CI: 0.84-0.92)، تظهر أيضًا نسب مخاطر أقل مع زيادة النشاط البدني. تشير النتائج إلى أن تعزيز مستويات أعلى من النشاط البدني قد يكون استراتيجية فعالة لتقليل مخاطر هذه الأمراض المزمنة، مما يبرز أهمية النشاط البدني في مبادرات الصحة العامة.

المناقشة

تتناول قسم المناقشة في ورقة البحث هذه الروابط بين مقاييس النشاط البدني المستمدة من Fitbit وظهور الأمراض المزمنة، باستخدام بيانات من أكثر من 59,000 مشارك في برنامج All of Us (AoU) للبحث. تسلط الدراسة الضوء على أن مستويات أعلى من النشاط البدني – المقاسة من خلال عدد الخطوات اليومية، وزيادة الارتفاع، وتنوع شدة النشاط – مرتبطة إحصائيًا بانخفاض خطر الإصابة بعدة أمراض مزمنة، بما في ذلك السمنة، ومرض السكري من النوع 2، واضطراب الاكتئاب الشديد. أكدت تحليلات الحساسية التي تعدل لعوامل نمط الحياة مثل التدخين واستخدام الكحول قوة هذه الروابط، مما يشير إلى أن الارتباك الناتج عن نمط الحياة كان له تأثير ضئيل على النتائج.

كما تؤكد النتائج على الآثار الضارة للسلوك المستقر المفرط على نتائج الصحة، مما يعزز الحاجة إلى استراتيجيات الصحة العامة التي تعزز زيادة النشاط البدني وتقليل الوقت المستقر. من الجدير بالذكر أن الدراسة تحدد زيادة الارتفاع كمقياس مهم مرتبط بانخفاض خطر الإصابة بالأمراض، مما يشير إلى أن الأنشطة التي تتضمن الارتفاع، مثل صعود السلالم، قد توفر فوائد صحية إضافية. تؤكد الأبحاث على أهمية توصيات النشاط البدني الشخصية، خاصةً للأفراد المعرضين لإصابات الجهاز العضلي الهيكلي، وتدعو إلى مزيد من التحقيق في الآليات الكامنة وراء هذه الروابط لتحسين التدخلات الصحية. بشكل عام، تدعو الدراسة إلى دمج أبعاد متنوعة من النشاط البدني في مبادرات الصحة العامة لتعزيز نتائج صحة السكان.

Journal: Communications Medicine, Volume: 6, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s43856-025-01372-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41535454
Publication Date: 2026-01-14
Author(s): Yu Hou et al.
Primary Topic: Physical Activity and Health

Overview

This study investigates the relationship between physical activity and chronic diseases using Fitbit data from 22,019 participants in the All of Us Research Program. By analyzing at least six months of activity data linked to electronic health records, the researchers employed Cox proportional hazards and logistic regression models, adjusting for age, sex, and body mass index (BMI). Sensitivity analyses were conducted to address potential reverse causation and residual confounding, incorporating lifestyle factors such as smoking and alcohol use.

The findings indicate that higher levels of physical activity correlate with reduced risks of various chronic conditions. Specifically, increased daily step counts are associated with lower incidences of obesity and type 2 diabetes, while greater elevation gains and longer durations of vigorous activity are linked to decreased risks of morbid obesity, obstructive sleep apnea, and major depressive disorder. The robustness of these results was confirmed through sensitivity analyses, reinforcing the significance of promoting daily physical activity and reducing sedentary behavior as public health interventions. Future research is encouraged to explore the mechanisms behind these associations and to develop personalized activity recommendations, potentially enhanced by machine learning approaches in precision medicine.

Introduction

The introduction of the research paper highlights the significant impact of chronic diseases, such as cardiometabolic disorders, obesity, and major depressive disorder (MDD), on global morbidity and mortality. It emphasizes the importance of lifestyle factors, particularly physical activity, as modifiable determinants in the onset and progression of these diseases. The advent of wearable devices, like Fitbit, allows for continuous and objective monitoring of physical activity, addressing the limitations of self-reported data and short-term assessments. Previous studies have established connections between physical activity and various chronic diseases, but the integration of long-term data from wearables provides a novel opportunity for large-scale epidemiological investigations.

The All of Us Research Program (AoU) aims to collect comprehensive health data from over one million individuals in the U.S., incorporating electronic health records (EHRs), genomic data, and participant surveys. As of Version 8, over 59,000 participants have contributed Fitbit data, enabling the first extensive exploration of the relationship between objectively measured physical activity and chronic disease outcomes in a diverse cohort. The study analyzes long-term Fitbit activity data linked with EHRs to assess how daily physical activity patterns correlate with chronic disease risk. By averaging activity metrics over monitoring periods, the research characterizes individual variability and examines associations between activity behaviors and health outcomes, differentiating activity intensities to provide insights into total activity volume and composition. Wear-time compliance is estimated using heart rate data, ensuring robust monitoring standards consistent with wearable-sensor epidemiology practices.

Results

The results from the Cox proportional hazards regression models indicate significant negative associations between increased physical activity, as measured by daily step counts, and the risk of various chronic diseases. Specifically, a 2,000-step increase in daily steps correlates with reduced hazard ratios (HR) for obesity (HR = 0.85; 95% CI: 0.80-0.90), morbid obesity (HR = 0.79; 95% CI: 0.73-0.86), and type 2 diabetes (HR = 0.78; 95% CI: 0.72-0.84). Additionally, higher step counts are linked to a lower risk of major depressive disorder (HR = 0.83; 95% CI: 0.77-0.90) and obstructive sleep apnea (HR = 0.84; 95% CI: 0.79-0.89).

Further analysis reveals that other conditions, such as dyspnea (HR = 0.84; 95% CI: 0.80-0.89) and essential hypertension (HR = 0.88; 95% CI: 0.84-0.92), also exhibit lower hazard ratios with increased physical activity. The findings suggest that promoting higher levels of physical activity could be an effective strategy for reducing the risk of these chronic diseases, highlighting the importance of physical activity in public health initiatives.

Discussion

The discussion section of this research paper examines the associations between Fitbit-derived physical activity metrics and chronic disease incidence, utilizing data from over 59,000 participants in the All of Us (AoU) Research Program. The study highlights that higher levels of physical activity—measured through daily step counts, elevation gain, and varying activity intensities—are statistically linked to a reduced risk of several chronic diseases, including obesity, type 2 diabetes, and major depressive disorder. Sensitivity analyses adjusting for lifestyle factors such as smoking and alcohol use confirmed the robustness of these associations, indicating that lifestyle confounding had a minimal impact on the results.

The findings also emphasize the detrimental effects of excessive sedentary behavior on health outcomes, reinforcing the need for public health strategies that promote increased physical activity and reduced sedentary time. Notably, the study identifies elevation gain as a significant metric associated with lower disease risk, suggesting that activities involving elevation, such as stair climbing, may provide additional health benefits. The research underscores the importance of personalized physical activity recommendations, particularly for individuals at risk of musculoskeletal injuries, and calls for further investigation into the mechanisms underlying these associations to optimize health interventions. Overall, the study advocates for integrating diverse physical activity dimensions into public health initiatives to enhance population health outcomes.