Within-Day Energy Balance and Relative Energy Deficiency in Sport (REDs) in Male and Female Elite Athletes
2025 (English) Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesis
Abstract [en]
Problematic low energy availability (LEA) can lead to Relative Energy Deficiency in Sport (REDs), a syndrome characterized by disruptions in energy metabolism, reproductive function, bone health, immunity, cardiovascular regulation, and glycogen synthesis. These impairments may increase injury risk, compromise well-being, and impair athletic performance. Unlike traditional assessments of 24-h energy balance (EB) and energy availability (EA), within-day energy balance (WDEB) analysis captures the timing, magnitude, and duration of intra-day energy deficits and surpluses, which may have greater physiological relevance. This study investigated WDEB in a mixed-sex cohort of elite athletes with clinically diagnosed REDs compared to healthy controls. It also examined whether WDEB variables were associated with potential indicators from the REDs Clinical Assessment Tool 2 and whether energy intake (EI) backloading was more prevalent in REDs athletes. Twenty-eight elite Swedish athletes (15 with REDs, 13 controls; aged 22–29 years) underwent individualized, multi-day (three weekdays and one weekend day) free-living monitoring. EI was recorded using weighed food logs; exercise energy expenditure (EE) was estimated using heart rate monitor (individualized heart rate-EE regression models); and non-exercise activity thermogenesis was assessed via accelerometry. Resting metabolic rate was measured using indirect calorimetry (ventilated hood). Athletes with REDs spent significantly more time in negative WDEB (< 0 kcal) and less time in positive WDEB (> 0 kcal) compared to controls. When applying threshold cutoffs (±300/400 kcal), REDs athletes spent more hours in substantial energy deficit and fewer hours in surplus, as well as less time within the balanced range (WDEB [±300/400]). These group differences occurred despite similar 24-h EB, EA, EE, and weekly training load. REDs athletes consumed approximately 440 kcal/day less than controls and were more likely to backload EI (≥50% of total EI at or after 17:00; 38.5% vs. 14.3%). In the REDs group, 24-h EB was positively correlated with insulin concentrations, and body mass index was negatively associated with the largest hourly energy deficit. In summary, WDEB analysis revealed more severe and prolonged intra-day energy deficits in REDs athletes. These findings suggest that WDEB may provide greater sensitivity than 24-h EB/EA in identifying REDs risk and highlight its potential utility in detecting, preventing, and managing REDs in elite athletes.
Abstract [sv]
Problematiskt låg energitillgänglighet (LEA) kan leda till Relative Energy Deficiency in Sport (REDs), ett syndrom som kännetecknas av störningar i energimetabolism, reproduktionsfunktion, skelett- och benhälsa, immunförsvar, kardiovaskulär reglering och glykogensyntes. Dessa rubbningar kan öka risken för skador, försämra välbefinnandet och påverka idrottsprestationen negativt. Till skillnad från traditionella bedömningar av 24-timmars energibalans (EB) och energitillgänglighet (EA) fångar analyser av inom dygns energibalans (WDEB) tidpunkt, magnitud och duration av energiunderskott och överskott, vilket kan vara mer fysiologiskt relevant. Denna studie undersökte WDEB i en könsblandad kohort av elitidrottare med kliniskt diagnostiserad REDs jämfört med friska kontroller. Syftet var även att undersöka om WDEB-variabler var förknippade med potentiella indikatorer från REDs Clinical Assessment Tool 2 samt om fördröjt energiintag (backloading) var vanligare hos idrottare med REDs. Tjugoåtta svenska elitidrottare (15 med REDs, 13 kontroller; ålder 22–29 år) genomgick individanpassad, flerdagars uppföljning i fri levnadsmiljö (tre vardagar och en helgdag). Energiintag (EI) registrerades med kostdagböcker; träningsrelaterad energiförbrukning (EE) beräknades med pulsmätare (individanpassade HR–EE regressionsmodeller); och icke träningsrelaterad EE (vardagsrörelser) mättes med accelerometri. Vilometabolism uppmättes med indirekt kalorimetri (ventilerad huva). Idrottare med REDs spenderade signifikant mer tid i negativ energibalans (< 0 kcal) och mindre tid i överskott (> 0 kcal) jämfört med kontroller. Vid användning av tröskelvärden (±300/400 kcal) tillbringade REDs-idrottare fler timmar i påtaglig energiunderskott, färre timmar i överskott samt mindre tid inom tröskelvärden intervallet (WDEB [±300/400]). Dessa skillnader kvarstod trots liknande 24-timmars EB, EA, EE och veckovis träningsvolym. REDs-idrottare konsumerade cirka 440 kcal/dag mindre än kontroller och uppvisade högre förekomst av backloading (≥50 % av totalt EI vid eller efter kl. 17.00; 38,5 % jämfört med 14,3 %). I REDs-gruppen var 24-h EB positivt korrelerat med insulinnivåer, och kroppsmasseindex negativt korrelerat med det största timvisa energiunderskottet. Sammanfattningsvis visade WDEB-analysen mer påtalade och långvariga energiunderskott under dygnet hos idrottare med REDs. Dessa resultat indikerar att WDEB kan vara mer känsligt än traditionella mått såsom 24-h EB/EA för att identifiera risk för REDs, och betonar dess potentiella användbarhet i upptäckt, förebyggande och hantering av REDs inom elitidrotten.
Place, publisher, year, edition, pages 2025. , p. 43
Keywords [en]
Relative Energy Deficiency in Sport, within-day energy balance, elite athletes, low energy availability, energy balance.
Keywords [sv]
Relativ energibrist i sport, inom dygns energibalans, elitidrottare, låg energitillgänglighet, energibalans
National Category
Sport and Fitness Sciences
Identifiers URN: urn:nbn:se:lnu:diva-139595 OAI: oai:DiVA.org:lnu-139595 DiVA, id: diva2:1970155
Subject / course Sport Science
Educational program Sport Science, Master Programme, 120 credits
Supervisors
Examiners
2025-06-182025-06-162025-06-18 Bibliographically approved