Growth and maturation in female non-athletes and athletes

Tese de Doutoramento em Ciências do Desporto apresentada à Faculdade de Ciências do Desporto e Educação Física da Universidade de Coimbra.The current thesis was organized into eight chapters. In Chapter I, historical authors, data related with growth and biological maturation, basic concepts and literature in pediatric sciences were introduced, in addition to the overall purpose of this thesis. Chapter II detailed the samples, materials and procedures and data analysis included in each study. Subsequent chapters included study 1 to 5 and aimed: (i) to evaluate the growth, somatic, sexual and skeletal maturity of female youth soccer players; (ii) to examine inter and intra-observer agreement using different approaches of Greulich-Pyle (GP) method: overall (wholeGP) or bone-by-bone approach inspection of all bones (30-boneGP) or solely the pre-mature bones (GPpmb). In order to obtain an overall skeletal age (SA), this analysis was conducted considering the median or the mean of previous mentioned GP alternatives; (iii) to compare GP and Fels SAs in a sample of female soccer players and to test the agreement of maturity status classifications with both protocols; (iv) to describe the growth and skeletal maturity status, assessed by Fels protocol, and maturity-associated variation in body size and composition among female soccer players; (v) to investigate the contribution of body size descriptors, isolated and combined with skeletal maturity status and training, to explain the inter-individual variability in left ventricular mass (LVM). A general discussion, summarizing the findings of each study, combined with their practical applications, were presented in Chapter VIII. Overall, the mentioned chapters highlighted that: (i) literature using SA as an indicator of biological maturation is limited, while predicted age at peak height velocity (PHV) was the most used method among female soccer players. This non-invasive estimation was positively related to ages at prediction; (ii) although the procedures to estimate a global SA with GP method are not totally clear, differences between bone-by-bone approaches were negligible. In contrast, an overall examination of the x-ray tended to increase inter-observer discrepancies; (iii) SA differences between concurrent protocols had practical applications to classify players according to their maturity status; (iv) female soccer players tended to be compared with general population in stature and were systematically heavier from under-13 to under-17. Additionally, players were mainly advanced in biological maturation; (v) fat-free mass emerged as the best single size descriptor to normalize LVM, but, when available, skeletal maturation and training parameters should be obtained. The current thesis underpins the impact of body size, composition and biological maturation assessment to the long-term athlete development among females involved in organized sport. It has the potential to provide useful information for clinicians, coaches and researchers in the clarification of concepts related to growth and maturity indicators. Finally, growth and maturation are parameters that should be regularly assessed to examine inter-individual differences among female soccer participants. RESUMO A presente tese está organizada em oito capítulos. Noprimeiro capítulo foram abordadosos autores históricos, os principais estudos longitudinais e transversais, os conceitosde crescimento e maturação. O segundo capítulo detalhou as amostras estudadas, assim como os materiais, procedimentose técnicas de análise estatística. Os capítulos subsequentes incluem os estudos que constituem a presente tese. Os seus objetivos foram: (i) avaliar o crescimento e a maturação biológica (somática, sexual e esquelética) em jovens jogadoras de futebol; (ii) examinar a reprodutibilidade e a concordânciaentre observadoresno métodoGreulich-Pylerecorrendo a diferentes abordagens: global ou para cada um dos ossos (considerando só os pré-maturos ou incluindo os 30 ossos). Para o cálculo da idade óssea foi testado o impacto da média ou da mediana; (iii) comparar as idades ósseas estimadas por dois métodos concorrentes (Greulich-Pylee Fels) e avaliar a sua concordância na classificação das futebolistas femininas por grupomaturacional; (iv)descrever os parâmetros de crescimento e a maturação biológica, estimada pelo método de Fels, e a variação do tamanho e da composição corporal por categoria maturacional; (v)investigar a influência do tamanho corporal isoladamente e, combinado com a maturação esquelética e a experiência de treino, para explicar a variabilidadeinter-individual na massa do ventrículo esquerdo. O capítulo final compreende uma discussão geral, na qual os principais aspetos e conclusõesdos diversos estudos são sumariados, contextualizados e, com efeito, discutidas as suasimplicações práticas.A partir da análise dos principais resultados, os estudos revelam que: (i)em futebolistas femininas, os estudos que reportam a idade óssea como um indicador de maturação biológica são escassos enquanto, o modelo preditivodo pico de velocidade de crescimento foi o método mais reportado; (ii) embora a estimativa da idade óssea pelo método Greulich-Pylenão seja totalmenteconcreta, as diferenças entre observadores foram negligíveis quando a análise radiográficafoi realizada osso a osso. No entanto, quando as avaliaçõesforam efetuadas globalmente, as discrepâncias entre observadores aumentaram; (iii)as diferenças entre protocolos concorrentes tem aplicação práticas para classificar as jogadoras por categoriamaturacional; (iv) as jogadoras de futebol feminino tendem a apresentar valores médios para a estatura comparados com a população geral e foram consideradas mais pesadas nas faixas etárias analisadas. Adicionalmente, a maioria dos participantes foi considerada avançadana maturação biológica; (v) a massa isenta de gordura evidenciou-se como o melhor preditorpara normalizar a massa do ventrículo esquerdo, mas quando possível, a idade óssea e os parâmetrosde treinodevem ser obtidos para a interpretação da mesma variável dependente. A presente tese demonstrou o impacto do tamanho, composiçãocorporale maturação biológica para o desenvolvimento a longo prazo das atletas femininas. A clarificação dos conceitos de crescimento e maturação é potencialmente útil tanto no âmbito clínicocomo no âmbito desportivo. Finalmente, estes parâmetros devem ser frequentemente avaliados para explicar as diferenças inter-individuais em jovens futebolistas femininas