Ravinnon, kehonkoostumuksen, harjoittelun, vammojen ja hormonitoiminnan yhteyksiä nuorten kestävyysjuoksijoiden kilpailutuloksiin

Abstract

Johdanto. Kestävyysjuoksijat ovat keskimäärin muuta väestöä huomattavasti pienempiä sekä massaltaan että rasvaprosentiltaan. Ei kuitenkaan tiedetä, onko pienikokoisuus edellytys huipulle pääsemiseksi vai seurausta huipulle pääsemiseen vaadittavasta harjoittelusta. Äärimmäisen alhaisen kehonpainon tavoitteluun liittyy merkittävä hormonitoiminnan häiriytymisen riski, joka voi kääntää sen vaikutukset terveydelle ja suorituskyvylle negatiivisiksi. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää suomalaisten nuorten kestävyysjuoksijoiden kehonkoostumuksen, hormonitoiminnan, vammojen, harjoittelun ja ravitsemuksen yhteyttä suorituskykyyn. Menetelmät. Suomalaiset 17–22-vuotiaat kansallisen kärkitason nais- (n=13) ja mieskestävyysjuoksijat (n=13) sekä 19–23-vuotiaat kilpaurheilua harrastamattomat nais- (n=14) ja miesopiskelijat (n=10) osallistuivat vuoden seurantajakson aikana neljä (syys-, tammi-, touko- ja syyskuu) kertaa järjestettyihin mittauksiin Jyväskylän yliopistolla sekä täyttivät neljä (kilpailukausi, peruskuntokausi, kilpailuun valmistava kausi, kilpailukausi) seitsemän vuorokauden ruoka- ja harjoitus- tai arkiaktiivisuuspäiväkirjaa. Mittauspäivät sisälsivät pituuden, painon ja kehonkoostumuksen (DXA-menetelmä) mittaukset, paastoverinäytteet ja lyhyen maksimaalisen hapenottokyvyn juoksumattotestin. Verinäytteistä analysoitiin testosteronin, IGF-1:n, insuliinin, trijodityroniinin, kortisolin ja naisilla estradiolin pitoisuudet. Ruokapäiväkirjoista määritettiin energian ja energiaravintoaineiden saannit ja harjoitus- tai aktiivisuuspäiväkirjoista energiankulutus. Näiden perusteella määritettiin energian saatavuus ja energiatasapaino. Lisäksi harjoitusmäärät, sairastelu ja loukkaantumistiedot koko seurantavuoden ajalta kerättiin harjoitusseurantalomakkeilla. Naiset täyttivät matalan energian saatavuuden tunnistukseen tarkoitetun LEAF-kyselyn (The low energy availability in females questionnaire) ja kuukautisseurantalomakkeen, joiden perusteella heidät luokiteltiin normaalin kuukautiskierron (eumenorrea) ryhmään (EUM, n=5) ja ryhmään, jolla luonnollinen kuukautisvuoto oli poissa yli kolmen kuukauden ajan (amenorrea, AME, n=8). Kontrolliryhmä todettiin kierroltaan normaaliksi. Kilpailutulokset kerättiin tilastopaja.fi -tietokannasta ja pisteytettiin kansainvälisen yleisurheiluliiton (IAAF) pistetaulukoiden avulla. Normaalijakautuneet muuttujat analysoitiin t-testin ja Pearsonin korrelaatiokertoimen avulla. Muuttujille, jotka eivät olleet normaalijakautuneita, käytettiin Mann Whitneyn U-testiä ja Spearmanin korrelaatiokertointa. Tulokset. Naisjuoksijoiden ryhmää lukuun ottamatta tutkimuksen osallistujamäärä väheni paljon seurantajakson aikana. Naisjuoksijoiden (n=13) seurantavuoden keskimääräinen energian saatavuus oli 39 ± 2 kcal/kg/vrk ja miesjuoksijoilla (n=6) 31 ± 4 kcal/kg/vrk. Ryhmät eivät eronneet merkitsevästi kontrolliryhmistä. Juoksijat olivat molempien sukupuolten osalta kontrolliryhmään verrattuna merkittävästi kevyempiä (naiset p=0,002, miehet p=0,046). Etenkin rasvan määrä ja rasvaprosentti olivat huomattavasti alhaisempia (p<0,001). Naisjuoksijoiden keskimääräinen BMI oli 19,0 ± 0,5 kg/m2 ja rasvaprosentti 15,0 ± 1,5 %. Miesjuoksijoilla vastaavat arvot olivat 21,1 ± 0,3 kg/m2 ja 8,6 ± 0,9 %. AME-ryhmän ja EUM-ryhmän energian saatavuudessa ei havaittu eroa, mutta AME-ryhmän BMI (p=0,011), rasvaprosentti (p=0,025), rasvamassa (p=0,030), luuntiheys (p=0,002), Z-score (p=0,027) ja insuliinipitoisuudet (p=0,019) olivat alhaisemmat kuin EUM-ryhmällä. AME-ryhmä oli muita ryhmiä enemmän loukkaantuneena ja paransi tuloksiaan vähemmän, mutta erot eivät olleet tilastollisesti merkitseviä. Vuoden kokonaisjuoksukilometrit korreloivat sukupuolet yhdistäneellä aineistolla ennätystulosten kehittymiseen positiivisesti (r=0,47, p=0,044). Rasvaprosentin lasku (r=-0,61, p=0,015) ja negatiivinen energiatasapaino (r=-0,51, p=0,030) olivat yhteydessä positiiviseen tuloskehitykseen. Pohdinta ja johtopäätös. Amenorriset naisjuoksijat ovat muita juoksijoita alttiimpia vammoille ja heidän suorituskykynsä kehittyminen on epätodennäköisempää. Matalaa energian saatavuutta ei voida pitää ainoana hormonitoiminnan häiriöitä selittävänä syynä tai energian saatavuuden arviointitarkkuus laboratorion ulkopuolella ei ole riittävä suhteellisen energiavajeen määrittämiseksi. Alhaiset juoksumäärät vaikuttaisivat olevan yhteydessä negatiivisiin kestävyysjuoksusuorituskyvyn muutoksiin sekä altistavan painon ja rasvaprosentin nousulle.

Introduction. Endurance runners are typically thinner than the rest of population. However, is the small size needed to achieve top performance or is it a result of hard training volume? These questions are currently unknown. The pursuit of extremely low body weight involves a significant risk of endocrine disruption, which may cause negative health and performance consequences. The aim of this study was to explore the relationships between nutrition, body composition, exercise, injuries, hormonal activity and the competition performance in young endurance runners. Methods. Thirteen 17–22-year-old women and men endurance runner from national top level and non-athlete control group (14 women, 10 men) were recruited to the study. During one-year follow-up the subjects took four times part in the measurements (September, January, May, September) at the University of Jyväskylä. Each subject also filled four food diaries and exercise (runners) or activity (controls) logs (during competition, general preparation, specific preparation and competition periods). Body height, weight, composition (DXA), fasting flood samples and VO2max were investigated during the measurement days. Estradiol (for women only), testosterone, IGF-1, tri-iodothyronine, insulin and cortisol were analyzed from flood samples. Energy and macronutrient intakes were determined from food diaries and energy expenditure from activity or training logs. Nutrition and activity data was used to calculate energy availability and energy balance. In addition, training volumes and number of illness and injury days during the follow-up year were collected with Excel-form training summary. Women filled the LEAF -questionnaires (The low energy availability in females questionnaire) in the beginning of the study and wrote down their menstrual bleeding during the follow-up year. Women runners were classified as eumenorrheic (EUM, n=5) and amenorrheic (AME, n=8) according to their menstrual data. Women in the control group were eumenorrheic. The competition results were collected from the tilastopaja.fi –database and scored using IAAF (International Association of Athletics Federations) -points. The results were analyzed with either Student’s t-test or Pearson’s correlation coefficient (normally distributed data) or Mann-Whitney U-test or Spearman’s correlation (non-normally distributed data). Results. The drop-out number was rather big with the exception of women runners. The mean energy availability during follow-up year was 39 ± 2 kcal/kg/d (n=13) for women runners and 31 ± 4 kcal/kg/d for men runners (n=6). No significant difference between runners and controls was noticed. Both men (p=0,046) and women (p=0,002) runners had significantly lower body weight than the control group. Also fat percent was significantly lower in runners compared with controls (p<0,001). Men runners had mean BMI 21.1 ± 0.3 kg/m2 and fat percent 8.6 ± 0.9 % while the same numbers in women were 19.0 ± 0.5 kg/m2 and 15.0 ± 1.5 %. There was no significant difference in energy availability between AME- and EUM-groups, but AME-group had significantly lower mean BMI (p=0.011), fat percent (p=0.025), fat mass (p=0.030), bone mineral density (p=0.002), Z-score (p=0.027) and insulin concentration (p = 0.019) than EUM-group. Even though differences were not statistically significant AME-group had more injuries and less competition results development than other groups. Running kilometers during the year had positive correlation with performance development (r=0.47, p=0.044). Changes in the fat percentage (r=-0.61, p=0.015) and the mean energy balance correlated negatively with competition result development (r=-0.51, p=0.030). Conclusion. AME-runners were more prone to injuries and they were less likely to improve their competition results than other runners. Low energy availability does not seem to be the only cause for endocrine disruption or the accuracy of energy availability evaluation is not precise enough to determine relative energy deficiency outside the laboratory. Low running volume seems to have a negative effect on endurance running performance development and to expose weight and fat gain.