Nach Operationen am Schultergelenk ist die Rehabilitation von entscheidender Bedeutung, um das operative Ergebnis zu sichern und die Schulterfunktion wiederherzustellen. Die dafür erforderliche funktionelle Kraft, Mobilität, Stabilität und Schmerzfreiheit soll mittels adäquater Maßnahmen im Therapieprozess entwickelt werden. Einen Untersuchungsschwerpunkt dieser Arbeit stellte die Erhebung von indikationsspezifischen isokinetischen Referenzwerten dar, die als schädigungsfrei erreichbare Steigerungsraten der Kraft innerhalb eines definierten Rehabilitationsprogrammes anzusehen sind. Dafür wurden jeweils 30 Patienten mit ventraler Schulterstabilisierung, arthroskopisch subakromialer Dekompression und Rekonstruktion der Rotatorenmanschette unter Verwendung des Seilzugisokinetikgerätes „Moflex®“ für die Bewegungen Adduktion, Innen- und Außenrotation untersucht. Zusätzlich galten die tägliche Schmerzquantifizierung, die Erfassung der aktiven Beweglichkeit und die subjektive Einschätzung mittels Fragebögen zum Gesundheitszustand (SF-36-Health-Survey) und zur Schulterfunktion (DASH-Score) zu definierten Zeitpunkten der Rehabilitation als obligate Bestandteile der Untersuchung. Auf der Grundlage der ermittelten Referenzwerte werden Empfehlungen für die praktische Anwendung eines therapeutischen Aufbautrainings mit dem Therapieband und dem Seilzugsystem abgeleitet. Einen weiteren Schwerpunkt der Arbeit bildete die Leistungsdiagnostik mit der Überprüfung der körperlichen Leistungsfähigkeit und der kardiopulmonalen Belastung während einer orthopädisch ausgerichteten Rehabilitation. Dafür absolvierten 20 männliche Patienten nach einer Operation am Schultergelenk zu Beginn und zum Abschluss der Rehabilitation einen Spiroergometrietest auf dem Fahrradergometer und eine Spirometrieuntersuchung mit dem „K4b2“ während der Krankengymnastik und der Medizinischen Trainingstherapie. Mit den Resultaten ist erstmalig eine Beurteilung der kardiopulmonalen Belastung von Patienten bei differenten Therapiemaßnahmen möglich. Die Ergebnisse können als Handlungsanleitung für die Belastungsgestaltung im Rahmen der postoperativen Rehabilitation von Schulterpatienten betrachtet werden.

Kurzfassung: Sport im Sinne eines regelmäßigen körperlichen Trainings sollte aus gesundheitlichen Gründen nach einer Schwangerschaft empfohlen werden. Jedoch müssen an diese Aktivitäten besondere Ansprüche gestellt werden. Die Beanspruchung sollte moderat und mit geringem Risiko sein. Weiters muss die körperliche Aktivität in den Tagesablauf einer jungen Mutter integrierbar sein. Hierzu könnten digitale Spiele mit Ganzkörperaktivitäten sinnvoll eingesetzt werden. Ziel dieser Trainingsstudie war es, möglichen Einsatz und mögliche Wirkung ausgewählter Übungen der Nintendo Wii Fit Plus bei postnatalen Frauen zu überprüfen. Dabei wurden subjektive Eindrücke wie das Spielerleben und wahrgenommene Beanspruchung erhoben. Die Wirkung auf die aerobe Ausdauerleistungsfähigkeit wurde durch eine 6-wöchige Intervention überprüft. An der Studie nahmen 8 Probandinnen (Alter 29,0 ± 4,6 Jahre, Größe 1,7 ± 0,1 m, Body-Mass-Index [BMI] 25,1 ± 3,1 kg/m², postnatal 6,3 ± 1,9 Wochen) teil. Ergebnisse: Die Probandinnen zeigten nach einmaligem Spielen eine hohe bis sehr hohe Motivation, dieses Spiel noch mal zu spielen. Es wurde als nicht stressig mit mittlerer Spielgeschwindigkeit bei einfacher und übersichtlicher Bedienung bewertet. Über den Beobachtungszeitraum nahmen die Frauen eine moderate (etwas anstrengende) Beanspruchung mit hohem Spaßempfinden wahr. Signifikante Gewichtsreduktionen sowie eine Verbesserung der aeroben Leistungsfähigkeit konnten nicht festgestellt werden. Schlussfolgernd bleibt festzuhalten, dass trotz nicht-signifikanter metabolischer und morphologischer Adaptionen eine hohe Motivation zu erwarten ist, was unter gegebenen Übungsvariationen der Nintendo Wii Fit Plus zu regelmäßigem Training führen kann. Da diese Studie nur Pilotcharakter hatte, wäre unter randomisierten kontrollierten Bedingungen eine Untersuchung mit größerem Probandenumfang durchzuführen. / Exercise after pregnancy should be recommended for health reasons. However, special considerations are necessary in the context of physical training. The intensity should be moderate and the activity itself lowrisk. In addition, the exercise has to be capable of being integrated in the daily routine of a young mother. This could also include digital games that involve whole body movements. The aim of this study was to investigate the possible use and the effects of selected exercises of the Nintendo Wii Fit Plus in postnatal women. Data on the subjective impressions of the game experience was collected as well as the perceived exertion during the activity. Furthermore, the effect on the aerobic performance after 6 weeks intervention was investigated. The study involved 8 female subjects (age 29.0 ± 4.6 years, height 1.7 ± 0.1 m, Body Mass Index 25.1 ± 3.1 kg/m², postnatal 6.3 ± 1.9 weeks). Results: The subjects showed a high to very high motivation to play the Wii Fit Plus again after the first game session. The game was assessed as causing no stress at medium speed with a simple and clear operation. During the observation period, the women showed a moderate (somewhat hard physical exertion) with a high sensation of fun. Significant weight reductions and improvements in aerobic capacity could not be proven. Summing up, using the Wii Fit Plus, a high level of motivation can be expected despite any significant metabolic and morphological adaptations, which may lead to a regular participation in exercise activities. Since this study only had pilot-character, it would be advisable to conduct further research using a larger number of subjects under randomized controlled conditions.

The Second Joint Research Conference of the Universities of Gloucestershire and Chemnitz took place at the Chemnitz University of Technology from 09th to 11th of September 2009. There were presenters from seven different nations in the lecture theatre. The very close partnership of the two institutions is characterised by a very active student exchange programme, joint teaching modules and some collaborative research which has been extended after the conference as well as several extracurricular guest lectures. In 2007 our friends from Gloucester invited us to our first joint conference and set the standard. The topics of the 2009 Conference were Public health and Sports with three main areas of interest: 1. Physiology and Biomechanics, 2. Philosophy and Social Science, 3. Prevention, Rehabilitation and Health Promotion. Many interesting and inspiring presentations were given by colleagues, PhD students and research students. One example of inspiration was the Clem Burke Drumming Project (S. Draper and M. Smith), which we were kindly invited to join. This is an example par excellence on how to conduct international research by simply using existing resources and talking to each other. It caused huge interest among colleagues across the whole university that Chemnitz did not only follow the example of our colleagues in Gloucester, but also widened the research interest into the application of different types of drumming as a means of therapy. This was the beginning of the DRUM BEAT Project (P. Wright of the Chair of Sports Medicine). Furthermore, both universities - Chemnitz and Gloucester - are trying to establish outreaching programmes with local communities which have practical implications of research in the context of public health and/or health promotion. One of the presentations for instance referred to a concept called the Healthy Town Project Tewkesbury, a similar project is planned for Chemnitz called Healthy Community. These two outreaching programmes and other research synergies could be part of an attempt of both universities to establish stronger international research links and in this context also submitting joint proposals to funding agencies, i.e. the EU. Since this conference a joint EU research proposal was submitted by colleagues in Gloucester. Also, talks were held on the topic of establishing a joint international degree. Understandably a project of this scale will take more than a couple of conferences and work on both sides is necessary and last but not least is also depending on the political and funding situation. However, first small step was taken after the conference by conducting a joint teaching module in the Ore Mountains /Saxony. Students from both institutions and colleagues conducted a research project comparing physiological and cognitive parameters of cross-country skiing and running. Social and intercultural processes were just as important during this winter camp. Some of the data is presented in this book. I trust that the colleagues of both universities do agree that this is an outstanding and very productive partnership with a lot of potential for future development and I am looking forward to many more joint schemes, projects and conferences to come - perhaps even an international degree. Prof. Dr. Henry Schulz

„Nun sag, wie hast du’s mit der Messung im Labor?“ So oder ähnlich lautet die sich anhand dieser Arbeit ergebende Gretchenfrage bezüglich biomechanischer Auswertungen und Studien des Laufsports, welche unter Laborbedingungen durchgeführt werden. Hierbei wird angenommen, dass eine Messung im Labor eine valide experimentelle Operationalisierung des Ausdauerlaufens darstellt. Aufgrund der räumlichen Begrenzung kann lediglich eine vergleichsweise geringe Anzahl an einzelnen Versuchen aufgezeichnet werden. Für die statistische Auswertung werden dann zumeist einzelne Parameter der Zeitreihen berechnet, welche wiederum zusammengefasst durch Mittelwerte den Probanden repräsentieren müssen. Bei der Verwendung von diskreten Parametern reduziert sich die aufgenommene Information der Zeitreihe dabei erheblich. Damit einhergehend muss die Frage geklärt werden, ob die Variabilität eines Probanden anhand diskreter Werte oder anhand der gesamten Kurve Beachtung finden muss. Des Weiteren stellt sich die Frage inwieweit das arithmetische Mittel über eine große Anzahl an Versuchen als die den Probanden repräsentierende Kennzahl verwendet und dessen Variabilität mittels einer endlichen Anzahl an Wiederholungen charakterisiert werden kann. Für die Untersuchungen wurden zunächst zwei Studien durchgeführt, wobei die Aufzeichnung von Bodenreaktionskräften und der Winkelgeschwindigkeit bei 100 Läufen an je zwei Messtagen im Labor erfolgte. Die statistischen Auswertungen umfassen sowohl die Betrachtung der Konvergenz von Folgen kumulierter Mittelwerte, Standardabweichungen und Root Mean Square Errors für diskrete Parameter und die gesamten aufgezeichneten Signale der Bodenreaktionskräfte und Winkelgeschwindigkeit als auch die Untersuchung von Prädiktionsbändern. Zudem wurden unterschiedliche Algorithmen zur Bestimmung der minimalen Anzahl an aufzuzeichnenden Versuchen entwickelt. Diese beinhalten nichtlineare Regressionsmodelle für die Anpassung der kumulierten Fläche der Prädiktionsbänder gesamter Kurven und die Analyse der Differenzen aufeinanderfolgender Standardabweichungskurven. Zusammenfassend geht aus dieser Arbeit hervor, dass die postulierte ausreichende und stabile Charakterisierung eines Probanden anhand des arithmetischen Mittels sowie der vollständigen und soliden Beschreibung der Variabilität für diskrete Parameter nicht nachgewiesen werden konnte. Für gesamte Kurven ergab sich ein anderes Bild. Die Probanden konnten anhand der mittleren vertikalen Bodenreaktionskräfte sowie der Bodenreaktionskräfte in anterior-posterior Richtung stabil und ausreichend charakterisiert werden. Für die Bodenreaktionskräfte in mediolateraler Richtung und die Kurve der Winkelgeschwindigkeit wurde dies nicht bestätigt. Die Möglichkeit der Charakterisierung der Variabilität eines Probanden konnte zudem verifiziert werden. Durch Beibehaltung der ursprünglichen Messprozedur ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, dass der begangene Fehler den Ausgang der statistischen Auswertung beeinflusst und damit Eigenschaften der vorliegenden Grundgesamtheit unter Umständen falsch widerspiegelt. Von einer Verwendung des Mittelwertes diskreter Parameter sollte daher abgesehen werden. Der Fehler sowie dessen unbekanntes Ausmaß sind zum Teil unkontrollierbar und dessen Auswirkungen auf weitere biomechanische Kenngrößen nicht überprüfbar. Die Annahme, dass eine Labormessung als valide experimentelle Operationalisierung des Ausdauerlaufens angesehen werden kann, ist damit hinfällig. Es ist zukünftig notwendig, die Erforschung neuer Aufnahme- und Auswerteprozeduren, die alternative Verwendung gesamter Kurven und die Entwicklung neuer Testverfahren zu forcieren.

The present PhD thesis is compilation of various investigations for the development of a physiological profile in women’s soccer. After an extensive literature review, several literature gaps in this area were identified including: physiological demands of a women’s soccer match including simultaneous measurements with portable metabolic equipment and GPS technology; physical performance analysis of women’s soccer competitive matches of different competition levels using GPS technology; and fitness testing and fitness profiles of female soccer players of different competitive levels by means of laboratory and field tests. The investigations that are part of this thesis targeted these gaps and provided for the first time novel and objective findings in these subjects. The popularity of women’s soccer as well as the number of female soccer players worldwide has increased exponentially in the last 30 years. Furthermore, there are now multiple women’s soccer international competitions and professional leagues around the globe and they will continue to increase in the next few years. Therefore, there is currently high demand for scientific research specific to the women’s game in these topics which may aid coaches, physical trainers, and other practitioners to develop more effective fitness assessments and training programs for their female players in order to improve their fitness status and overall match performance according to their competitive level and positional role.:DEDICATION iii ACKNOWLEDGMENTS iv BIBLIOGRAPHICAL INFORMATION vi ABSTRACT vii LIST OF PUBLICATIONS viii TABLE OF CONTENTS ix LIST OF TABLES xi LIST OF FIGURES xii LIST OF ABBREVIATIONS xiii 1 INTRODUCTION 1 1.1. WOMEN’S SOCCER BACKGROUND 1 1.2. PHYSICAL AND PHYSIOLOGICAL CHARACTERISTICS OF FEMALE SOCCER PLAYERS 3 1.3. PHYSICAL AND PHYSIOLOGICAL DEMANDS OF WOMEN’S SOCCER 4 2 DISSERTATION AIMS 6 3 STATE OF THE ART 8 3.1. PORTABLE METABOLIC, HEART RATE AND BLOOD LACTATE MEASUREMENTS 8 3.2. GLOBAL POSITIONING SYSTEM (GPS) MEASUREMENTS 9 3.3. TEST PROTOCOLS 10 3.3.1. ANTHROPOMETRY ASSESSMENT 10 3.3.2. AEROBIC CAPACITY TESTS 11 3.3.3. SPEED, ANAEROBIC ABILITY AND EXPLOSIVE POWER TESTS 15 4 OWN AREAS OF RESEARCH 18 4.1. PHYSIOLOGICAL DEMANDS OF A WOMEN’S FOOTBALL MATCH (ENGLISH SUMMARY FROM “PHYSIOLOGISCHE BEANSPRUCHUNG EINES FRAUENFUẞBALLSPIELS)” – (P-I) 18 4.2. GPS PERFORMANCE ANALYSIS OF WOMEN’S SOCCER COMPETITIVE MATCHES OF THE SECOND AND FOURTH GERMAN LEAGUES – (P-IV) 21 4.3. VALIDITY OF THE YO-YO INTERMITTENT RECOVERY TEST LEVEL 1 FOR DIRECT MEASUREMENT OR INDIRECT ESTIMATION OF MAXIMAL OXYGEN UPTAKE AMONG FEMALE SOCCER PLAYERS – (P-II) 25 4.4. FITNESS PROFILES OF GERMAN FEMALE SOCCER PLAYERS (UNPUBLISHED RESULTS) 26 5 CONCLUSIONS AND OUTLOOK 31 5.1. MAIN FINDINGS 31 5.2. PRACTICAL APPLICATIONS 33 5.3. STRENGTHS AND LIMITATIONS 33 5.4. FUTURE DIRECTIONS 34 6 REFERENCES 36 EIGENSTÄNDIGKEITSERKLÄRUNG 39 AUTHOR’S RESUME 40 ORIGINAL PUBLICATIONS 42 PUBLICATION 1 (P-I) 43 PUBLICATION 2 (P-II) 50 PUBLICATION 3 (P-III) 58 PUBLICATION 4 (P-IV) 74

Mit diesem Büchlein möchten wir Anregungen für lustige und spannende Bewegungsspiele im Kindergarten, auf dem Schulhof, zu Hause oder auch bei Anlässen wie Kindergeburtstagen und Familienfesten geben. Getreu des Mottos: „spielend lernen“. Redaktionsschluss: 30.06.2014

It‘s all relative. What might seem slow to someone who deals with water every day, is rapid when measured against thousands of years of ice ages and hundreds of years of mining. First nature and then humans and technology have dramatically changed our landscape up until the year 1990 and beyond.

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Spiele für Klein und Groß (die Spielmaterialien sind bei dem Heft nicht inbegriffen) Bitte beachten Sie – der Versand erfolgt nur sachsenweit! Redaktionsschluss: 29.10.2021

Small-sided soccer games (SSGs) are being widely used to improve the technical-tactical behavior and soccer-specific endurance simultaneously. However, there are numerous factors, which can influence the exercise intensity of SSGs. In this regard, a number of studies on SSGs reported the different physical demands and physiological responses according to the altering the number of players, pitch dimension etc. However, there are no studies, which investigated the energetic profiles from three energy pathways. Thus, the aim of this study is to quantify the energetic contributions in the relation of physical demands and physiological responses according to 1) altering the number of players and game duration (study 1), 2) pitch dimensions (study 2) and 3) further to explore which number of players and pitch dimensions can reproduce more closely to real soccer match (study 3). Thirty-four male junior soccer players from youth academy of German semi- and professional teams participated in this study. A portable spirometry system was used to validly record the proportionate energy supply mechanisms and the running load was recorded using a global positioning system (GPS). The heart rate (HR) and the post-exercise blood lactate concentration (BLa) were recorded before and after the respective exercise. For the calculation of the energetic contributions from three energy pathways the method developed by Beneke et al. (2002) was utilized. The subjects conducted three game formats i.e., 2 vs. 2, 4 vs. 4 and 6 vs. 6 for 2 min, 4 min and 4 min, respectively to examine the effect of altering the number of players. The results showed that three game formats had no difference in total distance covered, but 2 vs. 2 elicited greater distance covered in sprint than the other two ones. This was in accordance with the higher BLa during 2 vs. 2 than the other two ones. Besides, the values of heart rate (HR) and oxygen uptake (VO2) during 2 vs. 2 and 4 vs. 4 were higher than 6 vs. 6. In contrast to these results, the change of number of players and game duration had less impact on the energetic contributions. The energy supply for all game formats with different game duration relies mainly on the aerobic system with more than 70 - 90 % of total energy supply. The share of anaerobic energy accounted for less than 15 - 30 % of total energy supply. Particularly, the glycolytic share had very small influence on energy supply with less than 3 - 10 %. Moreover, the energetic contribution significantly depends on the individual fitness level. For the second purpose of this study the subjects performed 4 vs. 4 on the three different pitch dimensions (relative individual pitch dimensions; 66 m2: SSG66, 166 m2: SSG166, 266 m2: SSG266) during 4 min for each pitch dimensions. The results showed that total distance and sprint distance covered increased when the pitch dimension increased, and SSG166 and SSG266 led to higher HR, LA and %VO2 compared to SSG66. These physical demands and physiological responses were in line with the energetic contributions. The least total distance and sprint covered for SSG66 led to the least total energy turnover among three pitch dimensions. Moreover, the greater sprint distance covered for SSG166 and SSG266 than SSG66 resulted to the greater anaerobic and aerobic share compared to SSG66. However, the most of energy was supplied by the aerobic energy system (approximately 80 %) with very small glycolytic share, irrespective of pitch dimension. Furthermore, it was to investigate which number of players and pitch dimensions can reproduce more closely to real soccer match. The subject conducted four friendly matches during the study period. The response of HR and physical demands during 2 vs. 2 and 4 vs. 4 with three different pitch dimensions (individual playing area; 66 m2: 4 vs. 4PA66, 166 m2: 4 vs. 4PA166, 266 m2: 4 vs. 4PA266) were compared with the real soccer match. While all SSGs reproduced the HR (except for 4 vs. 4PA66) and demands of acceleration activity executed during the real soccer match, the demand of sprint could be reproduced by 4 vs. 4PA266 only. This study concludes that SSGs are a very effective and suitable tool to influence the dominant aerobic energy system of soccer-specific performance. Furthermore, there are possibilities to modify the number of players and the field dimensions depending on the training objective.:Abbreviations I List of figures II List of tables V Chapter 1. Introduction 1 1.1. State of problem 4 1.2. Structure of study 5 Chapter 2. Literature review 7 2.1. Trend analysis of study on SSGs 7 2.2. Effect of number of players 11 2.3. Effect of pitch dimension 19 Chapter 3. General methods 25 3.1. Subjects 25 3.2. Experiment equipments 26 3.3. Diagnostics of endurance performance 30 3.3.1. VO2max test 30 3.3.2. Incremental running test 32 3.3.3. Yo-Yo intermittent recovery test level1 34 3.4. Calculation method for energetic contributions from three energy pathways 36 Chapter 4. Study 1: Effect of number of players during SSGs on the physical and technical demands and physiological responses in relation with energetic profile 41 4.1. Introduction 41 4.2. Methods 43 4.2.1. Subjects 43 4.2.2. Study design 43 4.2.3. Dependent variables 46 4.2.3.1. Physical performance 46 4.2.3.2. The number of technical actions with ball 48 4.2.3.3. Energetic contributions and physiological responses 48 4.2.4. Experimental procedures 48 4.2.5. Statistics 50 4.3. Results 51 4.3.1. Physical performance during SSGs 52 4.3.1.1. Distance covered at various speed zones 52 4.3.1.2. Analysis of sprint effort 56 4.3.1.3. Distance covered in acceleration at various intensities 58 4.3.1.4. Number of acceleration at various intensities and relation of acceleration distance to total distance 63 4.3.1.5. Body load 65 4.3.2. Technical actions with ball 66 4.3.3. Physiological responses to SSGs 67 4.3.3.1. Response of heart rate during SSGs 67 4.3.3.2. Response of blood lactate concentration during SSGs 69 4.3.3.3. Response of oxygen uptake during SSGs 71 4.3.4. Summary of physical and physiological demands and technical actions with ball 73 4.3.5. Energetic contribution to SSGs 74 4.3.5.1. The absolute energetic contribution to SSGs during 1. bout 74 4.3.5.2. The relative energetic contribution to SSGs during 1. bout 77 4.3.5.3. The absolute energetic contributions to SSGs during 4. bout 79 4.3.5.4. The relative energetic contribution to SSGs for 4. bout 81 4.3.5.5. The absolute energetic contribution to 2 vs. 2 for 8. bout 84 4.3.5.6. The relative energetic contribution to 2 vs. 2 for 8. bout 85 4.3.5.7. Comparison of the energetic contribution between 1. bout and 4. bout within each game format 87 4.3.6. Summary of results for the energetic contribution 88 4.4. Discussion 90 Chapter 5. Study 2: Effect of pitch dimension during SSGs on the physical and technical demands and physiological responses in relation with energetic profile 110 5.1. Introduction 110 5.2. Methods 112 5.2.1. Subject 112 5.2.2. Study design 112 5.2.3. Dependent variables 114 5.2.4. Experimental procedures 114 5.2.5. Statistics 115 5.3. Results 116 5.3.1. Physical performance during 4 vs. 4 on three pitch dimensions 117 5.3.1.1. Distance covered at various speed zones 117 5.3.1.2. Analysis of sprint effort 121 5.3.1.3. Distance covered in acceleration at various intensities 124 5.3.1.4. Number of acceleration at various intensities and relation of acceleration distance to total distance 129 5.3.1.5. Body load 131 5.3.2. Technical actions with ball 132 5.3.3. Physiological responses to 4 vs. 4 on three pitch dimensions 133 5.3.3.1. Response of heart rate to 4 vs. 4 on three pitch dimensions 133 5.3.3.2. Responses of blood lactate to 4 vs. 4 on three pitch dimensions 134 5.3.3.3. Response of oxygen uptake to 4 vs. 4 on three pitch dimensions 135 5.3.4. Summary of physical and physiological demands and technical actions with ball 137 5.3.5. Energetic contribution during 4 vs. 4 on three pitch dimensions 138 5.3.5.1. The energetic contribution during 1. bout 138 5.3.5.2. The energetic contribution during 4. bout 140 5.3.5.3. Comparison of energetic contribution between 1. and 4. bout within each pitch dimension 142 5.4. Discussion 143 Chapter 6. Study 3: Comparison of heart rate and physical demands between SSGs and real soccer match according to number of players and pitch dimensions 157 6.1. Introduction 157 6.2. Methods 158 6.2.1. Subjects 158 6.2.2. Study design 158 6.2.3. Dependent variables 160 6.2.4. Experimental procedures 160 6.2.5. Statistics 161 6.3. Results 162 6.3.1. Comparison of heart rate between SSGs and matches 162 6.3.2. Comparison of physical demands between SSGs and matches 163 6.3.2.1. Distance covered at various speed zones 163 6.3.2.2. Analysis of sprint effort 164 6.3.2.3. Distance covered in acceleration at various intensities 165 6.3.2.4. Number of acceleration at various intensities 166 6.4. Discussion 166 Chapter 7. Limitation of methods 172 Chapter 8. General summary 175 Chapter 9. Practical application 183 References 186 Appendix 201 Eidesstattliche Erklärung / Kleinfeldfussballspiele (sog. Small-sided games: SSGs) werden seit geraumer Zeit eingesetzt, um sowohl das technisch-taktische Verhalten als auch das fussballspezifische Ausdauertraining zu schulen. Dabei gibt es jedoch zahlreiche Faktoren, die eine Einwirkung auf die Intensitätsgestaltung der SSGs haben, so z.B. Spieleranzahl, Feldgröße, Spielregeln etc. Frühere Studien untersuchten dabei die Veränderung der verschiedenen physiologischen, körperlichen und technischen Parameter in Abhängigkeit der oben genannten Einflussgrößen. Bis dato gibt es jedoch keine Studien, die die anteilige Energiebereitstellung bei SSGs abschätzt. Daher ist es das Ziel der vorliegenden Studien die anteiligen Energiebereitstellungen unter Berücksichtigung der läuferischen und physiologischen Belastungen und in Abhängigkeit von der Spieleranzahl, Spielzeit (Studie 1) und Feldgrößen (Studie 2) zu quantifizieren. Darüber hinaus wurde auch untersucht, Welche Spielformen und Feldgröße die reale Wettkampfintensität näherungsweise abbilden können (Studie 3). Zur validen Erfassung der anteiligen Energiebereitstellungsmechanismen wurde ein portables Spirometriesystem verwendet und die Laufbelastung mittels eines Global Positioning Systems (GPS) erfasst. Vor und nach den jeweiligen Belastungen wurden die Herzfrequenz (HF) als auch die Nachbelastungsblutlaktatkonzentration (BLa) erhoben. Die Kalkulation bzw. Bestimmung der anteiligen Energiebereitstellungsprozesse erfolgte in Anlehnung an das Modell von Beneke et al. (2002). Alle Probanden absolvierten Spielformen 2 gegen 2 mit zweiminütiger Belastungszeit sowie 4 gegen 4 und 6 gegen 6 mit vierminütiger Belastungszeit; alle drei Spielformen wiesen keinen Unterschied bei der zurückgelegten Gesamtdistanz auf, die Spielform 2 gegen 2 zeigte im Vergleich zu den anderen Spielformen eine höhere Sprint- und Beschleunigungsdistanz. Diese Ergebnisse gingen einher mit höheren BLa-Werten bei 2 gegen 2 im Vergleich zu den anderen Spielformen. Die Herzfrequenz und die Sauerstoffaufnahme lagen bei 2 gegen 2 und 4 gegen 4 höher als bei 6 gegen 6. Im Gegensatz zu den Differenzen in der Laufbelastung zeigten HF und VO2 zwischen drei Spielformen nur einen geringen Einfluss auf die anteilige Energiebereitstellung. Bei allen Spielformen lag der größte Anteil der Energiebereitstellung im Bereich des aeroben Stoffwechsels mit mehr als 70 - 90 %. Der anaerobe Anteil betrug weniger als 15 - 30 % der gesamten Energiebereitstellung, wobei insbesondere der glykolytische Anteil mit 3 - 10% insgesamt sehr gering war. Es ergab sich weiter, dass die anteilige Energiebereitstellung vom individuellen konditionellen Niveau abhängig ist. Um den Einfluss der Feldgröße zu untersuchen absolvierten die Probanden die Spielform 4 gegen 4 auf drei unterschiedlichen Feldgrößen (kleine Feldgröße = KF, mittlere Feldgröße = MF und große Feldgröße = GF) mit jeweils vierminütiger Belastung. Es konnte beobachtet werden, dass die zurückgelegten Gesamtdistanzen und Sprintdistanzen auf MF und GF länger als auf KF waren. Die jeweils ermittelte VO2, HF und BLa auf MF und GF waren größer als auf KF. Erwartungsgemäß wiesen die geringsten Gesamt- und Sprintdistanzen auf dem KF auch den niedrigsten Gesamtenergieumsatz auf. Größere Anteile an Sprintdistanz auf MF und GF hatten höhere anaerobe und aerobe Anteile im Vergleich zu KF zur Folge. Trotzdem wird, unabhängig von der Feldgröße, der größte Anteil der Energiebereitstellung über den aeroben Stoffwechsel (ca. 80 %) mit einem sehr geringen glykolytischen Anteil abgedeckt. In weiteren Verlauf der Untersuchungen absolvierten die Probanden vier Wettkampfspiele, wobei die Laufbelastung und die HF der Wettkampfspiele mit der Belastungssituation 2 gegen 2 und 4 gegen 4 auf drei Feldgrößen verglichen wurden. Die Befunde zeigten, dass die Spielformen 2 gegen 2 und 4 gegen 4 auf MF und GF die HF und Beschleunigungsbelastungen der realen Wettkampfspiele weitgehend abbilden konnten. Als zusammenfassende Konsequenz kann statuiert werden, dass SSGs je nach der angedachten Verwendung ein sehr probates und geeignetes Mittel darstellen, den primär aeroben Anteil der fussballspezifischen Leistung in Training und Wettkampf zu beeinflussen bzw. zu trainieren. Weiter ergibt sich insgesamt ein sehr umfangreiches und breites Spektrum, die Spieleranzahl und Feldgröße je nach Trainingsziel entsprechend zu modifizieren und gemäß den jeweiligen trainingsmethodischen Zielsetzungen für die Belange in der Praxis auszurichten.:Abbreviations I List of figures II List of tables V Chapter 1. Introduction 1 1.1. State of problem 4 1.2. Structure of study 5 Chapter 2. Literature review 7 2.1. Trend analysis of study on SSGs 7 2.2. Effect of number of players 11 2.3. Effect of pitch dimension 19 Chapter 3. General methods 25 3.1. Subjects 25 3.2. Experiment equipments 26 3.3. Diagnostics of endurance performance 30 3.3.1. VO2max test 30 3.3.2. Incremental running test 32 3.3.3. Yo-Yo intermittent recovery test level1 34 3.4. Calculation method for energetic contributions from three energy pathways 36 Chapter 4. Study 1: Effect of number of players during SSGs on the physical and technical demands and physiological responses in relation with energetic profile 41 4.1. Introduction 41 4.2. Methods 43 4.2.1. Subjects 43 4.2.2. Study design 43 4.2.3. Dependent variables 46 4.2.3.1. Physical performance 46 4.2.3.2. The number of technical actions with ball 48 4.2.3.3. Energetic contributions and physiological responses 48 4.2.4. Experimental procedures 48 4.2.5. Statistics 50 4.3. Results 51 4.3.1. Physical performance during SSGs 52 4.3.1.1. Distance covered at various speed zones 52 4.3.1.2. Analysis of sprint effort 56 4.3.1.3. Distance covered in acceleration at various intensities 58 4.3.1.4. Number of acceleration at various intensities and relation of acceleration distance to total distance 63 4.3.1.5. Body load 65 4.3.2. Technical actions with ball 66 4.3.3. Physiological responses to SSGs 67 4.3.3.1. Response of heart rate during SSGs 67 4.3.3.2. Response of blood lactate concentration during SSGs 69 4.3.3.3. Response of oxygen uptake during SSGs 71 4.3.4. Summary of physical and physiological demands and technical actions with ball 73 4.3.5. Energetic contribution to SSGs 74 4.3.5.1. The absolute energetic contribution to SSGs during 1. bout 74 4.3.5.2. The relative energetic contribution to SSGs during 1. bout 77 4.3.5.3. The absolute energetic contributions to SSGs during 4. bout 79 4.3.5.4. The relative energetic contribution to SSGs for 4. bout 81 4.3.5.5. The absolute energetic contribution to 2 vs. 2 for 8. bout 84 4.3.5.6. The relative energetic contribution to 2 vs. 2 for 8. bout 85 4.3.5.7. Comparison of the energetic contribution between 1. bout and 4. bout within each game format 87 4.3.6. Summary of results for the energetic contribution 88 4.4. Discussion 90 Chapter 5. Study 2: Effect of pitch dimension during SSGs on the physical and technical demands and physiological responses in relation with energetic profile 110 5.1. Introduction 110 5.2. Methods 112 5.2.1. Subject 112 5.2.2. Study design 112 5.2.3. Dependent variables 114 5.2.4. Experimental procedures 114 5.2.5. Statistics 115 5.3. Results 116 5.3.1. Physical performance during 4 vs. 4 on three pitch dimensions 117 5.3.1.1. Distance covered at various speed zones 117 5.3.1.2. Analysis of sprint effort 121 5.3.1.3. Distance covered in acceleration at various intensities 124 5.3.1.4. Number of acceleration at various intensities and relation of acceleration distance to total distance 129 5.3.1.5. Body load 131 5.3.2. Technical actions with ball 132 5.3.3. Physiological responses to 4 vs. 4 on three pitch dimensions 133 5.3.3.1. Response of heart rate to 4 vs. 4 on three pitch dimensions 133 5.3.3.2. Responses of blood lactate to 4 vs. 4 on three pitch dimensions 134 5.3.3.3. Response of oxygen uptake to 4 vs. 4 on three pitch dimensions 135 5.3.4. Summary of physical and physiological demands and technical actions with ball 137 5.3.5. Energetic contribution during 4 vs. 4 on three pitch dimensions 138 5.3.5.1. The energetic contribution during 1. bout 138 5.3.5.2. The energetic contribution during 4. bout 140 5.3.5.3. Comparison of energetic contribution between 1. and 4. bout within each pitch dimension 142 5.4. Discussion 143 Chapter 6. Study 3: Comparison of heart rate and physical demands between SSGs and real soccer match according to number of players and pitch dimensions 157 6.1. Introduction 157 6.2. Methods 158 6.2.1. Subjects 158 6.2.2. Study design 158 6.2.3. Dependent variables 160 6.2.4. Experimental procedures 160 6.2.5. Statistics 161 6.3. Results 162 6.3.1. Comparison of heart rate between SSGs and matches 162 6.3.2. Comparison of physical demands between SSGs and matches 163 6.3.2.1. Distance covered at various speed zones 163 6.3.2.2. Analysis of sprint effort 164 6.3.2.3. Distance covered in acceleration at various intensities 165 6.3.2.4. Number of acceleration at various intensities 166 6.4. Discussion 166 Chapter 7. Limitation of methods 172 Chapter 8. General summary 175 Chapter 9. Practical application 183 References 186 Appendix 201 Eidesstattliche Erklärung