Energetics, energy availability and Relative Energy Deficiency in Sport (REDs) in female football players - Methodological perspectives and research implications

Abstract

<p><i>Background:</i> For athletes, it is imperative that energy intake adequately addresses the total energy requirements inherent to their specific sport. Low energy availability, which is the failure to provide the body with adequate energy to sustain physiological homeostasis, may potentially result in Relative Energy Deficiency in Sport (REDs). This is a syndrome that can have detrimental health consequences. There is limited understanding of the energetic requirements, as well as the health consequences of low energy availability and REDs among female football players. Further, several methodological constraints in measuring energy availability impede the validity of findings, complicating their practical application. <p><i>Aims and methods:</i> To assess the accuracy of commonly used tracking devices to estimate the energetic cost of exercise, a key factor in the calculation of energy availability (paper I). To quantify the energy intake, energy expenditure and energy availability (paper II). To assess the suitability of the Low Energy Availability in Females Questionnaire (LEAF-Q) for female football players (paper III). To assess the prevalence of indicators associated with REDs and formulate a cumulative risk index, based on the indicators strength of association with REDs (paper IV). All studies were conducted on a cohort of professional female football players, using prospective and cross-sectional study designs. <p><i>Results and conclusion:</i> All tracking devices significantly underestimated the energetic cost of intermittent exercise in female football players, consequently undermining the assessment of energy availability (paper I). Female football players display moderate levels of energy expenditure and consume inadequate amounts of carbohydrates, with little sign of nutritional periodization (paper II). The LEAF-Q is not suitable as a screening tool for female footballers and is therefore not advisable for application in this population (Paper III). Female footballers may be at risk for development of REDs, emphasizing the need for team support staff to remain vigilant of indicators of the syndrome (paper IV). Identifying the presence of clinical indicators associated with REDs should be prioritized to provide better risk assessments for the individual athlete, as sole assessments energy availability seems to insufficiently reflect health risk among female football players.

<p><i>Bakgrunn</i> For idrettsutøvere er det avgjørende at energiinntaket (EI) tilfredsstiller de totale energibehovene, som er spesifikke for deres idrett. Lav energitilgjengelighet (LEA), hvor kroppen ikke får nok energi til å opprettholde homeostase, kan potensielt resultere i relativ energibrist (REDs). Dette er et syndrom som kan ha skadelige helsekonsekvenser, inkludert forstyrrelser i menstruasjons-, ben- og endokrine funksjoner. Det er begrenset forståelse av energibehovene, samt forekomsten og helsekonsekvensene av LEA og REDs blant kvinnelige fotballspillere. Videre hindrer flere metodiske begrensninger i målingen av energitilgjengelighet (EA) validiteten av funnene. Med bakgrunn i dette, var målet med avhandlingen å utforske konseptene rundt energetikk, EA og REDs blant kvinnelige fotballspillere, med ytterligere søkelys på metodiske tilnærminger. <p><i>Metoder</i> Alle de fire artiklene presentert i denne avhandlingen er utført på profesjonelle kvinnelige fotballspillere fra den norske toppserien og førstedivisjon. I artikkel I undersøkte vi nøyaktigheten av alminnelig brukte sporingsenheter for å estimere energikostnaden ved trening og kamp, en nøkkelfaktor i beregningen av EA. Artikkel II kvantifiserte EI, energiforbruk og EA. Kostholdsregistreringer, dobbelt merket vann og GPS-målinger ble brukt for å gi et bredt spekter av mål relatert til kvinnelige spilleres energetikk, samt informasjon om forekomsten av LEA. Artikkel III vurderte validiteten til det ofte brukte spørreskjemaet Low Energy Availability in Females Questionnaire (LEAF-Q) ved å sammenligne spørreskjemaresultater med indikatorer assosiert med den kvinnelige utøvertriaden (Triaden) og LEA. I artikkel IV undersøkte vi forekomsten av indikatorer forbundet med REDs og formulerte en kumulativ risikoindeks. Dette gir en bedre risikovurdering angående potensiell utvikling av syndromet. <p><i>Resultater</i> Artikkel I viste at alle undersøkte sporingsenhetene betydelig underestimerte energikostnaden ved intermitterende aktivitet, som varierte mellom 10.7 – 20.6%. Alle enhetene viste et systematisk invertert forhold med økende treningsintensitet. Fratrukket etterforbrenning fra oksygengjeld etter fysisk aktivitet i beregningen, ble underestimeringen betydelig mindre (3.1-7.2%). I artikkel II var det gjennomsnittlige daglige energiforbruket 2918 ± 322 kcal (fysisk aktivitetsnivå (PAL) 2.0 ± 0.3). Gjennomsnittlig EI var 2274 ± 450 kcal. En signifikant forskjell ble observert mellom EI på kampdager versus hviledager (p < 0,05), men ikke mellom kampdager versus treningsdager eller treningsdager versus hviledager. Karbohydratinntaket både på kamp- og treningsdager var under de anbefalte retningslinjene for store deler av kohorten. Forekomsten av LEA var 36% og 23% på henholdsvis kamp- og treningsdager. Artikkel III undersøkte validiteten av LEAF-Q som en indikator for Triaden og LEA; imidlertid viste området under kurven (AUC) for LEAF-Q dårlige verdier (0,44 - 0,53) for alle kliniske markører, bortsett fra deteksjon av menstruasjonsforstyrrelser (AUC = 0,86). Spørreskjemaet klarte ikke å skille spillere klassifisert som i risiko eller ikke i risiko basert på indikatorer assosiert med LEA. I artikkel IV var fraværet av alle primære, sekundære eller assosierte indikatorer mellom 33-55%. Imidlertid presenterte 22% av spillerne med kumulative primære og sekundære indikatorer, som var uavhengig av spillerposisjon. Menstruasjonsforstyrrelser ble rapportert av 30% av ikke-prevensjonsbrukere (n=27). Spillere med menstruasjonsforstyrrelser hadde et betydelig høyere antall kumulative indikatorer sammenlignet med spillere uten menstruasjonsforstyrrelser (p < 0.05) <p><i>Konklusjon</i> Nåværende generasjon av sporingssystemer gir ikke nøyaktige estimater av energikostnaden ved intermittent trening, noe som dermed undergraver validiteten av EA målinger ved bruk av disse systemene. Selv om energibehovene til kvinnelige fotballspillere ser ut til å være moderate, møtte en betydelig del av kohorten ikke de ernæringsmessige retningslinjene, særlig med hensyn til karbohydrater. Videre var det begrenset forekomst av ernæringsperiodisering i forhold til fysisk belastning. Til tross for en markant forekomst av LEA, var LEAF-Q ikke i stand til pålitelig å identifisere spillere i risiko for å utvikle helseproblemer knyttet til Triaden og LEA. Fortsatt bruk av LEAF-Q kan derfor ikke anbefales for kvinnelige fotballspillere. Snarere bør metoder som kan evaluere spillere sin helsestatus, som det å identifisere tilstedeværelsen av indikatorer assosiert med REDs prioriteres. Dette vil kunne gi bedre oversikt og risikovurdering for den enkelte, da måling av EA alene ikke ser ut til å gjenspeile potensiell helserisiko blant kvinnelige fotballspillere.