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Effekte einer schnellen Gewichtsreduktion zum Start in niedriger Gewichtsklasse auf den Flüssigkeits-, Elektrolyt- und Vitaminhaushalt bei Boxern der deutschen Spitzenklasse

Reljic, Dejan

English Title: Effects of rapid weight loss on the fluid, electrolyte and vitamin balance in German elite boxers

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PDF, German
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Abstract

Viele Boxer bestreiten ihre Wettkämpfe in einer Gewichtsklasse, die deutlich unter ihrem üblichen Körpergewicht liegt, da sie sich dadurch Vorteile im Kampf gegen einen vermeintlich körperlich unterlegenen Gegner versprechen. Die Gewichtsreduktion erfolgt dabei meist innerhalb weniger Tage durch eine Restriktion der Nahrungs- und Flüssigkeitsaufnahme und die Induktion großer Schweißverluste (mittels wiederholten Saunagängen, Dauerläufen in speziellen Schwitzanzügen, etc.). In dem vorliegenden Dissertationsprojekt wurden die Effekte eines solchen „Gewichtmachens“ auf den Flüssigkeits-, Elektrolyt- und Vitaminhaushalt und den oxidativen Stressstatus bei Boxern der deutschen Spitzenklasse untersucht. Zudem erfolgte eine Evaluation der Nährstoffzufuhr und der Energiebalance der Athleten. Insgesamt wurden 10 Boxer (19.7 ± 3.2 Jahre; 175.5 ± 7.0 cm; 67.4 ± 9.4 kg), die ihr Gewicht regelmäßig um ≥ 5% vor Wettkämpfen reduzierten (Gewichtsreduktionsgruppe, GRG), während einer normalen Trainingsphase mit konstantem Körpergewicht (t-1), 2 Tage vor einem Wettkampf (nach 5 Tagen Gewichtsreduktion, t-2) und 7 Tage nach dem Wettkampf (t-3) untersucht. Dabei wurden Gesamtkörperwasser (GKW), intrazelluläres (IZW) und extrazelluläres Wasser (EZW) mittels Bioelektrischer Impedanzanalyse (BIA) objektiviert sowie die Gesamthämoglobinmasse (tHb) und hieraus abgeleitet das Blut (BV)- und Plasmavolumen (PV) mithilfe der optimierten CO-Rückatmungsmethode bestimmt. Ferner wurden Blutkonzentrationen ausgewählter Elektrolyte und Vitamine sowie die Spiegel an Gesamt-, reduziertem und oxidiertem Glutathion im Blutplasma und in peripheren mononukleären Blutzellen (PBMCs) bestimmt. Zur Abschätzung der Nährstoffzufuhr und der Energiebalance wurden jeweils eine Woche vor den Messzeitpunkten 7-tägige Ernährungs- und Aktivitätsprotokolle geführt. Sämtliche Untersuchungen erfolgten zudem bei einer Kontrollgruppe von 7 Boxern (18.4 ± 2.2 Jahre; 174.6 ± 7.4 cm; 64.8 ± 8.9 kg), die ihr Gewicht zum Wettkampf nicht reduzierten. In der GRG nahm das Körpergewicht zwischen t-1 und t-2 signifikant (P < 0.001) um 5.6 ± 1.7% ab. Gleichzeitig kam es zu einer signifikanten (P < 0.001) Reduktion von GKW (–6.0 ± 0.9%), EZW (–12.4 ± 7.6%), tHb (–5.3 ± 3.8%), BV (–7.6 ± 2.1%) und PV (–8.6 ± 3.9%). Das IZW änderte sich nicht signifikant. Während das Körpergewicht sowie GKW, EZW und PV an t-3 wieder signifikant angestiegen waren und nahezu den Ausgangswert erreichten, waren BV und tHb noch signifikant (P < 0.05) um ~3% bzw. ~2% gegenüber t-1 verringert. Die Elektrolytkonzentrationen im Blut blieben zwischen den drei Messzeitpunkten unverändert und innerhalb des normalen Referenzbereiches, was bei den gleichzeitig festgestellten Flüssigkeitsverlusten eine isotone Dehydratation anzeigt. In der KG wurden keine signifikanten Änderungen dieser Parameter beobachtet. In beiden Gruppen lag die Zufuhr an Kalorien, Kohlenhydraten und Wasser sowie die Aufnahme der Vitamine A, E und Folsäure während des gesamten Untersuchungszeitraumes unter den empfohlenen Referenzwerten. Während der Gewichtsreduktionsphase wurde die Zufuhr an Kohlenhydraten, Eiweiß, Fett und Wasser zudem signifikant reduziert (P < 0.001) und ein signifikantes Energiedefizit induziert. Die Vitaminkonzentrationen im Blut sowie die im Plasma und in den PBMCs gemessenen Glutathionspiegel lagen in beiden Gruppen zu jedem Messzeitpunkt jedoch im Referenzbereich für gesunde Erwachsene und zeigten keine Veränderung mit Bedeutung. Daraus lässt sich mit Blick auf den Flüssigkeitshaushalt folgern, dass die innerhalb von 5 Tagen erzielte Körpergewichtsreduktion um ~6% eine Hypohydratation induzierte, die sich eine Woche nach Beendigung des Gewichtmachens wieder regeneriert hatte. Die im Rahmen des Gewichtmachens festgestellte, signifikante Abnahme der tHb stellt einen überraschenden Befund dar, der weiterer Abklärung bedarf. Die Daten aus den Ernährungsprotokollen weisen auf einen inadäquaten und verbesserungsbedürftigen Ernährungszustand der deutschen Spitzenboxer hin – unabhängig davon, ob Gewicht vor dem Wettkampf gemacht wurde oder nicht. Trotz einer zum Teil deutlich unter den Referenzwerten liegenden Nährstoffaufnahme wurden jedoch keine Anzeichen für Vitamindefizite oder einen erhöhten oxidativen Stress bei den Boxern festgestellt, so dass auch hier weiterer Untersuchungsbedarf – möglicherweise auch hinsichtlich einer Überarbeitung der in der Literatur für Sportler veröffentlichten Richtwerte besteht.

Translation of abstract (English)

Many boxers reduce their body weight rapidly within a few days before competition by an extreme restriction of food and fluid intake combined with excessive sweat loss (via sauna, exercising with sweat suits, etc.) to compete in a weight class below their usual body weight in order to gain an advantage against smaller and weaker opponents. The aim of this doctoral thesis was to investigate the effects of such "weight cutting" on the fluid, electrolyte and vitamin balance and on the oxidative stress status in German elite boxers. Furthermore, dietary intakes and energy balance were assessed. Ten boxers (19.7 ± 3.2 years; 175.5 ± 7.0 cm; 67.4 ± 9.4 kg), who had regularly reduced their body weight before competitions by ≥ 5% (weight loss Group, WLG) and 7 boxers, who had not engaged in any rapid weight loss procedure (control group, CON) participated in this investigation. During a week of regular training and weight maintenance (t-1), 2 days before competition (after 5 days of weight reduction in WLG) (t-2), and 1 week after competition (t-3) total body water (TBW), intracellular (ICW) and extracellular water (ECW) were determined by bioelectrical impedance analysis (BIA) and total hemoglobin mass (tHb), blood (BV) and plasma (PV) volume were measured according to the optimized CO-rebreathing method. Also, at each time point, blood samples were collected for the determination of electrolyte and vitamin status and levels of total, reduced and oxidized glutathione in plasma and in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs). In addition, food and activity records were obtained to estimate dietary intakes and energy balance. In WLG, the loss of body weight (–5.6 ± 1.7%) led to significant decreases in TBW (–6.0 ± 0.9%), ECW (–12.4 ± 7.6%), tHb (–5.3 ± 3.8%), BV (–7.6 ± 2.1%) and PV (–8.6 ± 3.9%). The ICW did not change significantly. At t-3, TBW, ECW and PV had returned to near baseline values, but tHb and BV still were less than baseline values (P < 0.05). Electrolyte plasma concentrations did not change significantly and were within the normal range, indicating an isotonic dehydration in WLG. In CON, no significant changes were observed in these parameters. Both groups did not meet the recommended intakes for energy, carbohydrates, water, vitamins A, E and folate throughout the whole period of investigation. During the period of weight loss, carbohydrate, protein, fat and water intakes were sharply reduced in WLG (P < 0.001), which led to a negative energy balance. However, based on the blood biochemical measures, no vitamin deficiencies and indications of oxidative stress, respectively, were detected in both groups of boxers. Regarding the fluid balance, it is concluded that rapid weight loss by ~6% induced hypohydration and that body fluid compartments, however, had recovered again within one week. The reduction in tHb was a surprising observation that needs further investigation. The food record data indicate inappropriate dietary pattern in German elite boxers, regardless of whether participating in rapid weight loss or not. However, neither vitamin deficiencies nor indications of increased oxidative stress were found in the boxers. Therefore, further research is needed to find out if long-term adherence to such unbalanced diets might induce an impairment of health and performance and if some of the current dietary recommendations for athletes require critical revision.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Friedmann-Bette, Prof. Dr. med. Birgit
Date of thesis defense: 6 May 2014
Date Deposited: 06 Jun 2014 08:19
Date: 2014
Faculties / Institutes: The Faculty of Behavioural and Cultural Studies > Institut für Sport und Sportwissenschaft
Medizinische Fakultät Heidelberg > Medizinische Universitäts-Klinik und Poliklinik
Subjects: 796 Athletic and outdoor sports and games
Controlled Keywords: Gewichtsabnahme, Kampfsport, Hydratation, Mikronährstoff, oxidativer Stress
Uncontrolled Keywords: Gewichtmachen, Ernährung, Gesamthämoglobin, rapid weight loss, combat sports, hydration, body fluids, nutrition, total hemoglobin mass, oxidative stress
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