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Dissertation: Karsten Koehler


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Dissertation: Karsten Koehler

Dissertation / Doktorarbeit / Thesis

Deutsche Sporthochschule Köln
Institut für Biochemie
Koehler, Karsten (2011): Untersuchungen zur Validität von Methoden zur Erfassung von Ernährung und körperlicher Aktivität im Leistungssport Zusammenfassung:
Zusammenfassung:
Zur angemessenen Beurteilung des Ernährungsstatus von Sportlern ist es notwendig, Ernährung und körperliche Aktivität möglichst präzise zu erfassen. Daher war es das Ziel dieser Arbeit, verschiedene Erfassungsmethoden für den Einsatz bei Leistungssportlern zu validieren und auf ihre Anwendbarkeit hin zu überprüfen. Im Rahmen der Validierungsstudien wurden doppelt markiertes Wasser, 24-Stunden-Harnstoffausscheidung und indirekte Kalorimetrie als Referenzmethoden eingesetzt.
Die Validierung eines neu entwickelten Ernährungs- und Aktivitätsprotokolls ergab, dass die Ernährungsdaten auf der Gruppenebene korrekt erfasst wurden. Allerdings waren die individuellen Abweichungen zum Teil unangemessen groß, wobei dies ein generelles Problem bei der Erhebung von Ernährungsdaten zu sein scheint. Das Aktivitätsprotokoll lieferte valide Werte für den Gesamtenergieumsatz sowie für den Aktivitätsumsatz während Lauf- und Radbelastungen.
Zusätzlich wurden zwei tragbare Geräte zur Ermittlung des Energieumsatzes evaluiert. Beide Geräte unterschätzten den Energieumsatz während mittel- und hochintensiver Belastungen, wobei der Fehler mit steigender Belastungsintensität größer wurde. Um mit diesen Geräten ausreichend valide Ergebnisse zu erzielen, sollten die Messsysteme wenn möglich individuell kalibriert und die aktuell verfügbaren Schätzalgorithmen unter stärkerer Berücksichtigung von Beschleunigungsdaten angepasst werden.
Neben Energiezufuhr und -umsatz wird in der Sporternährung Eisen als ein besonders wichtiger Nährstoff betrachtet. Aus diesem Grund wurde der Eisenstatus von jugendlichen Leistungssportlern mit dem zuvor validierten Protokoll und unter Einsatz weiterer Biomarker erfasst. Eine Querschnittsstudie bei 193 Sportlern ergab, dass Eisenarmut insbesondere unter weiblichen Sportlern verhältnismäßig häufig auftrat. Dank der Kombination der verschiedenen
Methoden konnten zusätzlich potentielle Risikofaktoren für eine Eisenarmut ermittelt werden. Männliche Probanden mit erniedrigten Ferritinwerten wiesen einen erhöhten Energieumsatz auf, während unter den weiblichen Sportlern diejenigen ein erhöhtes Risiko für Eisenarmut hatten, bei denen die Eisendichte in der Nahrung reduziert war.

Die vorliegenden Untersuchungen zeigen, dass im Leistungssport verschiedene Methoden für die Erfassung des Ernährungsstatus eingesetzt werden können. Neben praktischen Anwendungen wie bei der Ernährungsberatung lassen sich diese Methoden auch in der Forschung verwenden, um mögliche Zusammenhänge zwischen Ernährung, Energieumsatz, körperlicher Leistungsfähigkeit und Gesundheit zu erkennen. Allerdings sollten beim Einsatz der Methoden die beschriebenen Einschränkungen der Validität und andere methodische Limitierungen berücksichtigt werden.

Abstract
For the adequate evaluation of the nutritional status in athletes, it is necessary to assess diet and physical activity as accurately as possible. The aim of this thesis was to investigate the validity and applicability of different assessment methods for the use in elite athletes.
In the validation studies, the doubly labelled water technique, 24-h urea excretion and indirect calorimetry were used as reference methods.
The validation of a newly designed nutrition and activity record showed that the nutrition record provided accurate results on the group level. For individual athletes however, variations were insufficiently large, but this seems to be a common problem with dietary assessment. The activity record provided highly acceptable results for daily total energy expenditure and exercise-related energy expenditure during running and cycling.
In addition, two portable devices for the assessment of energy expenditure were also evaluated. Both devices underestimated energy expenditure during moderate- and high-intensity exercise and the measurement error was directly associated with the level of intensity. In order to obtain reliable results with these devices, it appears necessary to use individual calibration techniques when applicable and to improve the presently available prediction algorithms by integrating acceleration data more strongly.
Besides energy intake and expenditure, iron is considered as one of the most critical nutrients in sports nutrition. Hence, the iron status of young elite athletes was assessed with the use of the previously validated nutrition and activity record and additional biomarkers. This cross-sectional study in 193 athletes showed that iron depletion was a common problem, especially among female athletes. Due to the combination of different assessment methods, we were able to identify possible risk factors of iron depletion. Male athletes with increased energetic demands were at higher risk for reduced ferritin levels, whereas females with iron depletion had a lower iron density in their diet.
These studies show that different methods can be applied for the assessment of the nutritional status and physical activity in athletes. In addition to practical applications such as nutritional counseling, these methods can also be employed in research in order to identify possible interactions between nutrition, energy expenditure, performance capacity and health. However, practitioners and researchers have to be aware of limitations to the validity and other methodological restraints.


30.04.2017 - 03:18