Relativer Energiemangel im Sport (REDs) bei schwedischen Sportlern (REDs-Sweden)

Das Syndrom der REDs beschreibt eine Beeinträchtigung physiologischer Funktionen, z. B. der Fortpflanzung und der Knochengesundheit, mit negativen Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit. Die Ursache dahinter ist eine problematische niedrige Energieverfügbarkeit (LEA), definiert als niedrige Energieaufnahme im Verhältnis zum Energieverbrauch bei körperlicher Betätigung im Verhältnis zur fettfreien Masse. Essstörungen können entweder von REDs ausgehen oder daraus resultieren. LEA induziert metabolische und endokrine Veränderungen und ein niedrigerer Energiehaushalt verhindert einen weiteren Gewichtsverlust. Daher haben die meisten Sportler mit LEA ein Körpergewicht im normalen Bereich und eine niedrige Stoffwechselrate im Ruhezustand ist ein anerkannter LEA-Ersatzmarker.

LEA unterdrückt anabole Hormone, z.B. Östradiol/Testosteron, während der Cortisolspiegel steigt und Knochenbildungsmarker reduziert werden. Bei männlichen Ausdauersportlern wurde über niedrige Testosteronspiegel berichtet, die möglicherweise negative Auswirkungen auf die Fruchtbarkeit haben. Unter irischen männlichen Sportlern aus verschiedenen Sportarten wurde bei 23 % eine geringe Libido festgestellt, die mit einem erhöhten Verletzungsrisiko verbunden war. Menstruationsstörungen aufgrund von LEA werden häufig berichtet (Melin et al. 2014) und sind mit einer geringen Knochenmineraldichte und Verletzungen verbunden (Mountjoy et al. 2023).

Glukose ist ein wichtiges Substrat für die Muskulatur und ein essentielles Substrat für Gehirnneuronen und Immunzellen. Eine niedrige Glukoseverfügbarkeit gilt als Hauptauslöser für Veränderungen der Hormone der Hypothalamus-Hypophysen-Achse, die zu einer Unterdrückung der Sexual- und Schilddrüsenhormone und einem Anstieg des Cortisols führen. Die Blutzuckerhomöostase wird daher während längerer LEA durch mehrere Mechanismen (hepatische Glukoneogenese, erhöhte Lipolyse und Ketogenese) geschützt. Daher ist Hypoglykämie ein Marker für einen anhaltenden und schweren katabolen Zustand.

LEA wurde mit Magen-Darm-Problemen bei Sportlerinnen in Verbindung gebracht, die auf hormonelle und ernährungsbedingte Faktoren zurückzuführen sind, die die Motilität und Verdauung beeinflussen. Langfristige LEA bei Patienten mit Anorexia nervosa ist mit tiefgreifenden Veränderungen des Darmmikrobioms verbunden, die sich negativ auf die Magen-Darm-Funktion und immunologische Prozesse auswirken. Eine verringerte mikrobielle Diversität wird daher als potenziell nützlicher Biomarker für REDs bei Sportlern vorgeschlagen. Daher ist es wichtig, die Zusammenhänge zwischen dem Darmmikrobiom, der Magen-Darm-Funktion und dem Immunologiestatus bei Sportlern mit und ohne klinische Indikation von LEA zu untersuchen.

LEA betrifft sowohl Männer als auch Frauen, Sportler und freizeitaktive Menschen, allerdings scheinen die Schwelle und die endokrine Reaktion je nach Geschlecht unterschiedlich zu sein. Obwohl bei Sportlerinnen seit Jahrzehnten häufig über Menstruationsstörungen berichtet wird, haben nur wenige Studien die Auswirkungen auf die Leistung untersucht, und noch keine Studie hat die Auswirkungen einer geringen Libido auf die Leistung bei männlichen Sportlern untersucht. Darüber hinaus wurde in keiner Studie die mikrobielle Diversität bei männlichen und weiblichen Sportlern mit klinischen LEA-Symptomen untersucht. Daher ist es äußerst relevant, Aspekte der Physiologie, Ernährung, Leistung und des Sportumfelds im Hinblick auf REDs und Essstörungen sowohl bei Männern als auch bei Frauen zu untersuchen.

Ziel: Ziel der Studie ist es, die Prävalenz von Sportlern mit einem Risiko für Essstörungen und REDs unter schwedischen Sportlern und Kontrollpersonen zu untersuchen und physiologische Aspekte von Spitzensportlern mit und ohne problematischer LEA zu untersuchen. Darüber hinaus soll untersucht werden, ob es einen Unterschied im Ernährungsstatus (Stoffwechsel- und endokrine Marker, Eisen-Vitamin-D-Status, Energieverfügbarkeit, Glukosehomöostase, Stoffwechselrate im Ruhezustand, Körperzusammensetzung einschließlich Knochenmineraldichte) und der Darmmikrobiota (einschließlich Zusammenhängen mit der Immunität) gibt. , Immunfunktion und Leistung bei Athleten, bei denen gemäß dem REDs Clinical Assessment Tool des Internationalen Olympischen Komitees REDs diagnostiziert wurden, im Vergleich zu geschlechtsangepassten Athleten ohne REDs. Ein weiteres Ziel besteht darin, zu bewerten, ob die problematische LEA biologische Marker im biologischen Pass, der im Anti-Doping-Bereich auch „Athlete Biological Passport“ genannt wird, beeinflusst.

Methodik und Arbeitsplan: Nationale Seniorenmannschafts- und Rekrutierungskader-Athleten schwedischer Sportverbände werden zu einer anonymen Online-Umfrage eingeladen. Die 20-minütige Online-Umfrage umfasst: Fragebogen zur Untersuchung von Essstörungen (EDE-Q). Ein EDE-Q-Global-Score von ≥ 2,3 für Frauen und ≥ 1,68 für Männer weist auf ein Risiko für ED hin; Übungssuchtinventar (EAI). Ein EAI-Gesamtwert von 24–30 weist auf zwanghafte körperliche Betätigung hin; LEA-Fragebogen für Frauen (LEAF-Q) und LEA-Fragebogen für Männer (LEAM-Q) zur Kategorisierung des LEA-Risikos von Sportlern; Major Depression Inventory (MDI) zur Erkennung von Depressionssymptomen; Schwedischer Akzeptanz- und Handlungsfragebogen (SAAQ) zur Beurteilung der psychologischen Flexibilität; und Motivation to Change Questionnaire (MCQ) zur Beurteilung der Fähigkeit zu Verhaltensänderungen.

Teilnehmer, die an der Teilnahme an einem Online-Interview zur diagnostischen Essstörungsuntersuchung (EDE-16) und/oder einem physiologischen Test interessiert sind, geben nach Abschluss der Online-Umfrage ihren Namen, ihre Mobiltelefonnummer und ihre E-Mail-Adresse an Anschließend werden Sie für die nächste Phase der Studie (physiologische Untersuchungen) in das Sportphysiologielabor eingeladen.

Am Tag der physiologischen Untersuchung werden die Teilnehmer gebeten, eine Stuhlprobe abzugeben. Die Zusammensetzung der Bakterien-DNA der Darmmikrobiota wird mithilfe der Sequenzierung mikrobieller Gene der nächsten Generation (Illumina Miseq-Plattform) sequenziert.

Die Stoffwechselrate im Fasten-Ruhezustand wird unter Verwendung eines belüfteten offenen Haubensystems (Vyntus CPX) gemessen. Das Verhältnis zwischen gemessenem und vorhergesagtem Ruhestoffwechsel wird berechnet, und eine niedrige Ruhestoffwechselrate wird als Ruhestoffwechselratenverhältnis < 0,90 definiert.

Blutproben werden entnommen und für spätere Analysen gemäß Standardlaborverfahren (z. B. Eisen- und Vitamin-D-Status, Hormone, Stoffwechsel-, Knochen- und Immunmarker).

Körpergewicht (Inbody), Körpergröße (festes Stadiometer), fettfreie Masse, Fettmasse und Knochenmineraldichte (Ganzkörper, Oberschenkelknochen und Lendenwirbelsäule) werden mithilfe der Dual-Energy-Röntgenabsorptiometrie gemessen. Eine niedrige Knochenmineraldichte wird als Z-Score von -1 bis -2 an mindestens einer Messstelle und Osteoporose als Z-Score ≤ -2 definiert.

Nach einer standardisierten Mahlzeit und Aufwärmen wird ein Fahrradergometer-Belastungstest durchgeführt (6 Minuten bei 50 Watt, gefolgt von 12-14 Watt pro Minute erhöhter Belastung bis zur Erschöpfung). Zur Messung der maximalen Sauerstoffaufnahme werden die Herzfrequenz und eine luftdichte Maske, die Mund und Nase bedeckt, verwendet (Vyntus CPX). Kapillares Laktat wird vor, direkt nach und 5 Minuten nach dem Test entnommen. Die explosive Kraft des Unterkörpers wird durch einen Gegenbewegungs-Sprungtest beurteilt. Es wird ein isometrischer Zug in der Mitte des Oberschenkels durchgeführt, um die Kraft und Kraftproduktion des gesamten Körpers zu beurteilen. Zur Beurteilung der Muskelkraft und der anaeroben Kapazität wird ein Wingate-Test durchgeführt. Nach dem Training werden Blutproben entnommen und für spätere Analysen gemäß Standardlaborverfahren (z. B. Immunmarker) aufbewahrt (-80°).

Die Teilnehmer werden gebeten, den ganzen Tag über ein subkutanes kontinuierliches Blutzuckermessgerät (Dexcom, NordicInfu Care AB, Bromma), einen Beschleunigungsmesser, zu tragen, außer während des Trainings, wo sie Herzfrequenzmessgeräte tragen und alle Trainingseinheiten sieben Mal hintereinander in ihrer häuslichen Umgebung aufzeichnen Tage. Während 4 Tagen im gleichen Zeitraum werden sie gebeten, die gesamte Nahrungsaufnahme mithilfe einer elektronischen Küchenwaage und eines Online-Nährstoffprogramms (DietistNet) zu registrieren, während Informationen zur Energie- und Nährstoffaufnahme für die Teilnehmer verborgen bleiben. Die Energie- und Nährstoffaufnahme wird mithilfe eines Nährstoffanalyseprogramms (Dietist XP) berechnet. Trainingsherzfrequenz und Trainingsprotokolle werden verwendet, um den Energieverbrauch beim Training auf der Grundlage individueller Vorhersagegleichungen aus der gemessenen Herzfrequenz und dem entsprechenden Energieverbrauch während des Tests zur maximalen Sauerstoffaufnahme zu bewerten. Die Energieverfügbarkeit wird berechnet, indem der durchschnittliche Energieverbrauch beim Training von der durchschnittlichen Energieaufnahme im Verhältnis zur fettfreien Masse abgezogen wird.

Eumenorrhoische Sportlerinnen werden am 2.–6. Tag der Menstruation getestet, während andere Sportlerinnen bei Bedarf getestet werden. Alle Materialien (elektronische Küchenwaage, Herzfrequenzmesser, Sammelröhrchen für Stuhlproben und ein vorfrankierter Sicherheitsumschlag für die Rücksendung von Materialien) werden zur Verfügung gestellt.

An der Linnaeus-Universität stehen die Fähigkeiten und die Ausrüstung für alle Untersuchungen zur Verfügung, einschließlich der Vorbereitung, Lagerung und Analyse von Blut. Stuhlproben werden am Institut für Ernährung, Bewegung und Sport der Universität Kopenhagen analysiert.

Leistungsberechnung: Um eine 80-prozentige Leistung zur Erkennung eines klinisch relevanten Unterschieds in den Sexualhormonen bereitzustellen, werden mindestens 14 Frauen (Östradiol-Standardabweichung 79,0 nmol/L) und 8 Männer (Gesamttestosteron-Standardabweichung 7,4 pmol/L) in jede Gruppe einbezogen .

Die Rekrutierung erfolgt über das Schwedische Olympische Komitee, die nationalen Sportverbände und soziale Medien. Die Online-Umfragen werden über die Projektwebseite von REDs Sweden gestartet und sind von März 2023 bis Juni 2024 geöffnet. Die Rekrutierung alters- und geschlechtsangepasster Kontrollpersonen für die Online-Umfrage erfolgt über soziale Medien. Athleten, die sich bereit erklären, an physiologischen Tests teilzunehmen, werden kontinuierlich für Tests und Beurteilungen eingeplant.

Ethische Überprüfungen: Die Studie folgt der Checkliste der nationalen Komitees für Forschungsethik und der Helsinki-Erklärung. Die ethische Zulassung wurde genehmigt (2021-07031-01). Alle Informationen und Ergebnisse werden vor der Auswertung verschlüsselt (anonymisiert) und entsprechend der Datenschutz-Grundverordnung gespeichert. Eine Liste mit Codes, die die Namen und Informationen der Teilnehmer verbinden, wird vom Hauptforscher der Linnaeus-Universität sicher verschlossen aufbewahrt. Mit der Teilnahme sind keine Risiken zu erwarten. Die Strahlung während der Dual-Energy-Röntgenabsorptiometrie-Messung ist vernachlässigbar. Bei der Beurteilung des Stoffwechsels im Ruhezustand und bei der Blutentnahme können sich die Teilnehmer unwohl fühlen. Die Studienmitarbeiter sorgen dafür, dass sich die Teilnehmer bei allen Messungen sicher fühlen. Wenn eine Diagnose festgestellt wird, werden die Teilnehmer an das Gesundheitssystem überwiesen. Die Teilnehmer werden über ethische Rechte, das Projekt, den voraussichtlichen Zeitaufwand für die Teilnahme und Feedback zu den einzelnen Ergebnissen informiert.