Die Pass- und Ballkontrollfertigkeit ist im modernen (Nachwuchsleis-tungs)Fußball von grundlegender und leistungsrelevanter Bedeutung, so z. B zur Generierung von torgefährlichen Spielsituationen. Trotz dieser Gegebenhei-ten muss man sowohl in der Literatur als auch aufgrund nicht vorhandener experimenteller Untersuchungen ein erhebliches Forschungsdefizit bezüglich Untersuchungen und Aussagen zur Pass- und Ballkontrollfertigkeit in Abhängig-keit von Belastungscharakteristika feststellen. Die Arbeit beschäftigt sich mit der Beschreibung der Pass- und Ballkontrollfertigkeit bei unterschiedlichen Belas-tungsbedingungen im Nachwuchsleistungsfußball. Dies findet sowohl im Rah-men von Labor- als auch Felduntersuchungen statt. Bei der Durchführung der Laboruntersuchung war es Ziel, zunächst unter stan-dardisierten (konstanten und intermittierenden) Laufbelastungen zu prüfen, inwieweit physische (und fußballspezifische) Belastungen die Qualität der Pass- und Ballkontrollfertigkeit (operationalisiert durch die Handlungszeit und Pass-genauigkeit) neben dem Niveau der Gleichgewichtsregulation beeinflussen. Die entsprechende Felduntersuchung definiert sich über eine trainingsbegleitende Untersuchung in einem deutschen Nachwuchsleistungszentrum. Dabei wurden im Verlauf einer halbjährigen Wettkampfsaison mögliche Belastungseffekte des unmittelbaren Trainings auf die Pass- und Ballkontrollfertigkeit explorativ unter-sucht. Sowohl die Laboruntersuchung als auch die Felduntersuchung zeigten keine signifikanten Veränderungen der Pass- und Ballkontrollfertigkeit hinsichtlich einer Verlängerung der Handlungszeiten, einer Verschlechterung der Pass-genauigkeit bzw. Zunahme der Handlungsfehler. Die Ergebnisse zeigen, dass die Qualität der Pass- und Ballkontrollfertigkeit bei den applizierten physischen Belastungen und bei den untersuchten Nachwuchsleistungsfußballern aufrecht-erhaltet werden kann bzw. eine relative Stabilität aufweist. In zukünftigen weite-ren Studien empfiehlt sich die Untersuchung der Pass- und Ballkontrollfertigkeit mit deutlich höheren Schwierigkeitsgraden bzw. unter Einbeziehung von spiel-taktischen Komponenten unter entsprechenden physischen Belastungen durch-zuführen.:Bibliografische Angaben und Referat II Vorwort und Danksagung V Inhalt VI Abkürzungsverzeichnis IX Tabellenverzeichnis XI 1 EINLEITUNG, PROBLEMBESCHREIBUNG UND ZIELSTELLUNG 1 2 ALLGEMEINE METHODIK 9 2.1 Anthropometrie 9 2.2 Tests zur Erfassung der Leistungsfähigkeit 9 2.2.1 30-m-Sprinttest 9 2.2.2 Vitamax-Test 9 2.3 Physiologische und subjektive Belastungsparameter sowie Testgeräte 10 2.3.1 Spirometrie 10 2.3.2 Laktat 11 2.3.3 Herzfrequenz 11 2.3.4 Borg-Skala 11 2.3.5 Laufband 11 2.4 Untersuchungsbezogene Informationen 12 2.4.1 Anamnesefragebogen 12 2.4.2 Einverständniserklärung der Erziehungsberechtigten 12 3 LABORUNTERSUCHUNG: PASS- UND BALLKONTROLL-FERTIGKEIT IN ABHÄNGIGKEIT VON BEANSPRUCHUNGSCHARAKTERISTIKA 13 3.1 Theoretische Sichtweisen zu den untersuchten Bewegungsaufgaben 13 3.1.1 Pass- und Ballkontroll-Fertigkeit 13 3.1.2 Gleichgewichtsregulation 15 3.2 Ziele und Fragestellung der Laboruntersuchung 17 3.3 Spezielle Methodik zur Laboruntersuchung 18 3.3.1 Untersuchungsgut 19 3.3.2 Untersuchungsmethoden 20 3.3.2.1 Stufenprotokoll auf dem Laufband 20 3.3.2.2 Fußballspezifisches intermittierendes Laufbandprotokoll (FILP) 21 3.3.2.3 DFB-Ballkontrolltest 22 3.3.2.4 Gleichgewichtstest 24 3.3.3 Datenerstellung und statistische Auswertung 27 3.4 Ergebnisse 28 3.4.1 Stufenprotokoll 28 3.4.2 Fußballspezifisches intermittierendes Laufbandprotokoll 30 3.4.3 Pass- und Ballkontroll-Fertigkeit 31 3.4.4 Gleichgewichtsregulation 36 3.5 Diskussion 40 3.5.1 Stufenprotokoll 40 3.5.2 Fußballspezifisches intermittierendes Laufbandprotokoll 41 3.5.3 Pass- und Ballkontroll-Fertigkeit 44 3.5.4 Gleichgewichtsregulation 50 3.5.5 Methodenkritik 53 3.6 Zusammenfassung der Laboruntersuchung 54 4 FELDUNTERSUCHUNG: TRAININGSBEGLEITENDE UNTERSUCHUNG DER PASSKONTROLL-FERTIGKEIT 58 4.1 Theoretische Sichtweisen zur Felduntersuchung 58 4.2 Ziele und Fragestellung der Felduntersuchung 60 4.3 Spezielle Methodik zur Felduntersuchung 60 4.3.1 Untersuchungsgut 61 4.3.2 Untersuchungsmethoden im Rahmen der Felduntersuchung 62 4.3.2.1 Stufentest 62 4.3.2.2 Laufbelastungen, Beschleunigungen und Energieverbrauch 63 4.3.2.3 Belastungsherzfrequenzen 65 4.3.2.4 Belastungsempfindlichkeit 66 4.3.2.5 Passtest 66 4.3.3 Datenerstellung und statistische Auswertung 69 4.4 Ergebnisse 70 4.4.1 Trainingsbelastungsanalyse 70 4.4.1.1 Trainingsbelastung anhand der GPS-Daten 71 4.4.1.2 Trainingsbelastungen anhand der Herzfrequenzen 75 4.4.2 Passtest 76 4.5 Diskussion 81 4.5.1 Trainingsbelastungsanalyse 81 4.5.2 Passtest 84 4.5.3 Methodenkritik 91 4.6 Zusammenfassung der Felduntersuchung 92 5 ZUSAMMENFASSENDE DISKUSSION UND AUSBLICKE 95 6 LITERATURVERZEICHNIS 99 / Passing and ball control skills are of fundamental and relevant importance in modern (young talent) football and are relevant to perform, for example for generating goal-threatening game situations. In spite of these circumstances, there is a considerable research deficit (in literature and experimental studies) regarding investigations and statements on the ability to pass and control the ball depending on different characteristics of physical load. The doctoral thesis deals with the description of the pass and ball control skills under different load conditions in young talent football. This occurs within the framework of laboratory and field tests. Initially the aim of the laboratory test was to proof under standardized (constant and intermittent) running loads, whether physical (and football-specific) running loads influence the quality of pass and ball control skills (operationalized by the action time and accuracy of the pass) in addition to the level of balance regulation. The corresponding field investigation is defined by an investigation accompanying training process in a German academy centre for young football talents. In the course of a semi-annual competition season, possible acute training load effects on pass and ball control skills were exploratively investigated. Neither the laboratory test nor the field test showed any significant changes in pass and ball control skills with regard to an extension of the handling times, a deterioration in the pass accuracy or an increase in handling errors. The results of this study show that the quality of the pass and ball control skills can be maintained and has a relative stability taking into consideration the applied physical loads and the examined young talented footballers. In future further studies the pass and ball control skills with significantly higher degrees of difficulty and with the inclusion of tactical components under appropriate physical stress should be investigated.:Bibliografische Angaben und Referat II Vorwort und Danksagung V Inhalt VI Abkürzungsverzeichnis IX Tabellenverzeichnis XI 1 EINLEITUNG, PROBLEMBESCHREIBUNG UND ZIELSTELLUNG 1 2 ALLGEMEINE METHODIK 9 2.1 Anthropometrie 9 2.2 Tests zur Erfassung der Leistungsfähigkeit 9 2.2.1 30-m-Sprinttest 9 2.2.2 Vitamax-Test 9 2.3 Physiologische und subjektive Belastungsparameter sowie Testgeräte 10 2.3.1 Spirometrie 10 2.3.2 Laktat 11 2.3.3 Herzfrequenz 11 2.3.4 Borg-Skala 11 2.3.5 Laufband 11 2.4 Untersuchungsbezogene Informationen 12 2.4.1 Anamnesefragebogen 12 2.4.2 Einverständniserklärung der Erziehungsberechtigten 12 3 LABORUNTERSUCHUNG: PASS- UND BALLKONTROLL-FERTIGKEIT IN ABHÄNGIGKEIT VON BEANSPRUCHUNGSCHARAKTERISTIKA 13 3.1 Theoretische Sichtweisen zu den untersuchten Bewegungsaufgaben 13 3.1.1 Pass- und Ballkontroll-Fertigkeit 13 3.1.2 Gleichgewichtsregulation 15 3.2 Ziele und Fragestellung der Laboruntersuchung 17 3.3 Spezielle Methodik zur Laboruntersuchung 18 3.3.1 Untersuchungsgut 19 3.3.2 Untersuchungsmethoden 20 3.3.2.1 Stufenprotokoll auf dem Laufband 20 3.3.2.2 Fußballspezifisches intermittierendes Laufbandprotokoll (FILP) 21 3.3.2.3 DFB-Ballkontrolltest 22 3.3.2.4 Gleichgewichtstest 24 3.3.3 Datenerstellung und statistische Auswertung 27 3.4 Ergebnisse 28 3.4.1 Stufenprotokoll 28 3.4.2 Fußballspezifisches intermittierendes Laufbandprotokoll 30 3.4.3 Pass- und Ballkontroll-Fertigkeit 31 3.4.4 Gleichgewichtsregulation 36 3.5 Diskussion 40 3.5.1 Stufenprotokoll 40 3.5.2 Fußballspezifisches intermittierendes Laufbandprotokoll 41 3.5.3 Pass- und Ballkontroll-Fertigkeit 44 3.5.4 Gleichgewichtsregulation 50 3.5.5 Methodenkritik 53 3.6 Zusammenfassung der Laboruntersuchung 54 4 FELDUNTERSUCHUNG: TRAININGSBEGLEITENDE UNTERSUCHUNG DER PASSKONTROLL-FERTIGKEIT 58 4.1 Theoretische Sichtweisen zur Felduntersuchung 58 4.2 Ziele und Fragestellung der Felduntersuchung 60 4.3 Spezielle Methodik zur Felduntersuchung 60 4.3.1 Untersuchungsgut 61 4.3.2 Untersuchungsmethoden im Rahmen der Felduntersuchung 62 4.3.2.1 Stufentest 62 4.3.2.2 Laufbelastungen, Beschleunigungen und Energieverbrauch 63 4.3.2.3 Belastungsherzfrequenzen 65 4.3.2.4 Belastungsempfindlichkeit 66 4.3.2.5 Passtest 66 4.3.3 Datenerstellung und statistische Auswertung 69 4.4 Ergebnisse 70 4.4.1 Trainingsbelastungsanalyse 70 4.4.1.1 Trainingsbelastung anhand der GPS-Daten 71 4.4.1.2 Trainingsbelastungen anhand der Herzfrequenzen 75 4.4.2 Passtest 76 4.5 Diskussion 81 4.5.1 Trainingsbelastungsanalyse 81 4.5.2 Passtest 84 4.5.3 Methodenkritik 91 4.6 Zusammenfassung der Felduntersuchung 92 5 ZUSAMMENFASSENDE DISKUSSION UND AUSBLICKE 95 6 LITERATURVERZEICHNIS 99

Die Wirkung regelmäßiger körperlicher Aktivität auf die Gesundheit ist mittlerweile umfangreich dokumentiert. Während die Evidenz zur Wirksamkeit regelmäßiger Aktivität auf verschiedene Gesundheitsparameter eindeutig ist, sind Maßnahmen zur Förderung ei-nes körperlich aktiven Lebensstils häufig nur begrenzt wirksam. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, einen wissenschaftlichen Beitrag zur Weiterentwicklung psychologischer Interventionen zur Förderung eines körperlich aktiven Lebensstils und der psychischen Gesundheit zu leisten. Basierend auf dem Interventionsansatz der Gesundheitskommunika-tion werden die Vor- und Nachteile zielgruppenspezifischer, maßgeschneiderter und inter-personeller Ansätze zur Förderung regelmäßiger körperlicher Aktivität diskutiert und schwerpunktmäßig Persönlichkeitsmerkmale als Moderatoren von Gesundheitsbotschaften untersucht. Persönlichkeitsmerkmale wurden für die Bildung von Zielgruppen bisher kaum berücksichtigt. Die Ergebnisse der eigenen Arbeiten weisen darauf hin, dass Persönlich-keitsmerkmale die Wirkung von Gesundheitskommunikation auf die Motivation, das Ver-halten zu zeigen, moderieren. Eine Anpassung von Gesundheitskommunikation an Persön-lichkeitsmerkmale scheint daher eine Option für maßgeschneiderte Botschaften zu sein. Für die regelmäßige Durchführung körperlicher Aktivität ist neben einer ausgeprägten Motivation die Selbstregulation relevant. Exekutive Funktionen bilden die biologische Basis der Fähigkeit zur Selbstregulation und können durch körperliche Aktivität gefördert werden. Die Ergebnisse der eigenen Arbeiten zeigen an Probanden des höheren Erwachse-nenalters, dass die körperliche Fitness als Mediator zwischen der körperlichen Aktivität und der kognitiven Funktionsfähigkeit gesehen werden kann. In einer randomisierten und kontrollierten Studie konnte durch ein multimodales Gesundheitssportprogramm im Ver-gleich zu einer inaktiven Kontrollgruppe dagegen kein Effekt der Bewegungsintervention auf die kognitive Funktionsfähigkeit nachgewiesen werden. Die Ergebnisse werden kritisch diskutiert und in den Forschungsstand eingeordnet. Abschließend wird ein integratives Modell der Gesundheitsförderung durch körperli-che Aktivität am Beispiel der Gesundheitskommunikation dargestellt, das neben gängigen sozial-kognitiven Variablen Umweltfaktoren sowie exekutive Funktionen und neurokogni-tive Variablen einbezieht. Für die empirische Überprüfung dieses Modells ist die Integrati-on von Forschungsansätzen der Verhaltens-, Kommunikations- und Neurowissenschaften gefragt. Basierend auf diesem Modell werden zukünftige Forschungsfelder und praktische Ableitungen aufgezeigt.

Die fünf Publikationen dieser Dissertation beschäftigen sich mit dem Destinations-auswahlprozess von aktiven Sporttouristen in Mittelgebirgsregionen. Dabei werden zunächst aktive Wintersporttouristen im Erzgebirge untersucht, danach mit Winter-sporttouristen im Schwarzwald und abschließend mit aktiven Sommersporttouristen im Erzgebirge verglichen. Es zeigt sich, dass einige Typen von Sporttouristen in Mittelgebirgen bezüglich ihrer Destinationsauswahl mit Sporttouristen in anderen Destinationstypen vergleichbar sind. Gleichzeitig lassen sich jedoch auch mittelge-birgsspezifische Typen von Sporttouristen identifizieren. Wintersporttouristen ver-schiedener Mittelgebirge unterscheiden sich deutlich, während Sommer- und Win-tersporttouristen, welche die gleiche Destination wählen, annährend vergleichbar sind. Zukünftig sind deshalb destinationsspezifische und zugleich saisonübergrei-fende Marketingstrategien zu empfehlen. / The five publications of this dissertation deal with the destination-choice-process of active sports tourists in highlands. Firstly, active winter sports tourists of the Erzge-birge are investigated. Afterwards these active winter sports tourists are compared with tourists of the Schwarzwald. Finally, active summer and winter sports tourists of one highland are compared with each other. The results show, that some types of active winter sports tourists of highlands are comparable with sports tourists in other destinations. However, there are also highland specific winter sports tourists. At the same moment, there are more differences between winter sports tourists of different highland destinations than sports tourists in summer or winter within one destination. Destination-specific and all-year marketing strategies can be recom-mended to destination management organizations as a consequence of this work.

Durch die Kommerzialisierung und Professionalisierung hat der Sport in Deutschland an Bedeutung gewonnen. Ersichtlich wird dies an dem gestiegenen Sportkonsum sowie der positiven Entwicklung der sportbezogenen Beschäftigung und der Ausdifferenzierung der Berufsfelder. Einhergehend mit dieser dynamischen und positiven Entwicklung des Arbeitsmarktes ist dies gleichermaßen für den Bildungsmarkt erkennbar. Neben den Universitäten sind in den vergangenen Jahren weitere Einrichtungen in den Bildungsmarkt getreten, welche Bildungsangebote im Bereich des Sports offerieren. Folglich gewinnt die Analyse der Studierendenperspektive an Bedeutung. Aufgrund der beschriebenen Dynamik wird für die vorliegende Arbeit eine mehrperspektivische Analyse verwendet. Um ein umfassendes Bild des Berufsfeldes Sportmanagement zu skizzieren, behandelt diese Analyse neben den Anforderungen an Sportmanager und der Untersuchung relevanter Produktfelder die Erwartungen von Studierenden. Dabei wird der Forschungsfrage nachgegangen, welche Unterschiede sich zwischen der Studierendenperspektive zu Beginn und im Verlauf des Studiums und den Anforderungen der Arbeitgeber zeigen. Im theoretischen Rahmen wird zunächst der Arbeitsmarkt Sport sowie der Bildungs- und Produktmarkt dargelegt. Im Anschluss wird die Beziehung zwischen Arbeitgeber und Arbeitnehmer erläutert. Danach werden in der Methodik die verwendeten Verfahren der einzelnen Studien skizziert. Daraufhin folgt die Beschreibung der Ergebnisse. Die Ergebnisse der Studierendenbefragung verdeutlichen ein fachspezifisches Interesse zum Studienbeginn. Zusätzlich werden der attraktive Standort, niedrige Lebenshaltungskosten sowie der gute Ruf der Hochschule als wesentliche Entscheidungskriterien für die Hochschulwahl angeführt. Des Weiteren wird aus den Untersuchungen ersichtlich, dass das fachspezifische Interesse im Verlauf des Studiums zunimmt, während das Einkommen gegen Ende des Studiums aus Sicht der Studierenden weniger bedeutsam ist. Demnach stellt sich die Frage mit welchen Aufgaben der Sportmanager in Sportorganisationen betraut ist. Dies führt zur Analyse der Anforderungsprofile in Stellenausschreibungen. Aus den Ergebnissen der Stellenanalyse wird deutlich, dass die interne und externe Kommunikation, die Gestaltung der Organisation sowie das Projektmanagement zentrale Anforderungen des Sportmanagers darstellen. Darüber hinaus werden folgende drei Typen von Sportmanagern auf dem Arbeitsmarkt deutlich: der Kommunikationsmanager, der Marketing- und Sales Manager sowie der Betriebs- und Teamleiter. Zusätzlich zeigen sich unterschiedliche Gewichtungen dieser Typen in den Sportorganisationen. Aufgrund der Heterogenität der Sportorganisationen und der Produktfelder ist es notwendig, neben den Tätigkeitsbereichen die Ähnlichkeiten und Unterschiede von Produktfeldern und Sportorganisation herauszustellen. Ziel der Studie ist es, die Produktfelder zu analysieren, welche in Stellenanzeigen genutzt werden, um Sportmanager anzusprechen. Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen, dass öffentliche Sportorganisationen das Produktfeld „Lehren und Ausbilden“ ausschreiben um einen Bewerber anzusprechen, während Non-profit-Organisationen die „Beratung und Betreuung“ sowie das „Produzieren von Events“ herausstellen. Profit-Organisationen versuchen unterdessen mit der „Herstellung von Sportbekleidung und -equipment“, „sportnahen Produktfeldern“ (Tourismus, Gesundheit und Lifestyle) sowie mit dem „Anleiten und Unterstützen“ einen geeigneten Kandidaten anzulocken. Ebenso werden die „Sportvermarktung“ und „Sportberichterstattung“ zur Ansprache genutzt. Die vorliegende Arbeit liefert einen wichtigen Beitrag zur Erforschung der Studierenden- und Arbeitgeberperspektive im Berufsfeld Sportmanagement. Die gewonnen Erkenntnisse tragen zum einen zur Weiterentwicklung und Optimierung von Studiengängen bei. Zum anderen lassen die Ergebnisse Rückschlüsse auf die Anforderungen und Bedürfnisse der Arbeitgeber zu, welche Studierenden als Orientierung auf dem Arbeitsmarkt dienen können.

Das Krankheitsgeschehen von Patienten mit chronischen Lungen- und Atemwegs-erkrankungen ist durch einen progredienten Krankheitsverlauf gekennzeichnet. Dieser Erkrankungsgruppe sind neben der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) auch pneumologische Berufskrankheiten wie die Asbestose oder Silikose zuzuordnen. Aufgrund der zunehmenden Dyspnoe zunächst bei Belastung später auch in Ruhe befinden sich diese Patienten in einer Dekonditionierungsspirale, d. h., die körperliche Aktivität und körperliche Leistungsfähigkeit reduziert sich zunehmend. Diese Dekonditionierung kann durch das Auftreten depressiver und ängstlicher Symptome ungünstig beeinflusst werden. Vor diesem Hintergrund ist ein nachhaltiges Krankheitsmanagement für diese Patientengruppe bedeutend. Inner-halb des Krankheitsmanagements kommt dem Gesundheitsverhalten eine bedeutende Rolle zu, welches durch personale Ressourcen wie die Selbstwirk-samkeit beeinflusst wird. Die vorliegende kumulative Dissertationsschrift verfolgte das Ziel mit Hilfe von vier Publikationen das Zusammenwirken von Erkrankungsschwere, psychischen Symptomen wie Angst und Depression, krankheitsspezifischer Selbstwirksamkeit sowie körperlicher Leistungsfähigkeit im Rahmen der Dekonditionierungsspirale bei Patienten mit chronischen Lungen- und Atemwegserkrankungen empirisch zu überprüfen. Da es im deutschsprachigen Raum bisher kein Instrument zur Operationalisierung der krankheitsspezifischen Selbstwirksamkeit existierte, sollte zusätzlich ein deutschsprachiges Erfassungsinstrument entwickelt und validiert werden. Die Ergebnisse belegten das Auftreten von Depression und Angst bei Patienten mit pneumologischen Berufskrankheiten sowie Zusammenhänge zu einer reduzierten körperlichen Leistungsfähigkeit. Weiterhin konnte mit Hilfe der validen deutschen Version der COPD Self-Efficacy Scale die krankheitsspezifische Selbstwirksamkeit bei dieser Patientengruppe erfasst sowie Zusammenhänge zu psychischen Symptomen und zur körperlichen Leistungsfähigkeit dargestellt werden. Zusammenfassend leistet die vorliegende Dissertationsschrift einen Erkenntnis-gewinn über das Zusammenwirken von psychischen und physischen Determinanten des Krankheitsmanagements von Patienten mit chronischen Lungen- und Atemwegserkrankungen im Rahmen der Dekonditionierungsspirale. Die Ergebnisse bieten relevante Erkenntnisse, die es für die Entwicklung zukünftiger Interventionen mit dem Ziel der Aufrechterhaltung der körperlichen Aktivität und Leistungsfähigkeit zu berücksichtigt gilt.

In den letzten Jahren häufen sich Befunde zur positiven Wirkung von körperlicher Aktivität auf kognitive Leistungen und Lernprozesse. Bisher weitestgehend unverstanden sind jedoch die zugrunde liegenden Wirkmechanismen, die unzweifelhaft in der komplexen Struktur und Funktion des Gehirns verborgen liegen. Die Anpassungsfähigkeit der Gehirnstruktur und –funktion, auch als Neuroplastizität bezeichnet, bietet hierbei eine konzeptionelle Grundlage, um die kurz- und langfristigen Auswirkungen von Bewegung auf das Gehirn und deren Leistungen zu untersuchen. In der vorliegenden Habilitation wurde der Versuch unternommen, grundlegende Befunde zur trainingsinduzierten Neuroplastizität in einem translationalen Ansatz systematisch in die Sportpraxis zu überführen. Die Eckpfeiler dieses translationalen Ansatzes bilden die Lokalisation von trainingsinduzierter Neuroplastizität, die Modulation von Neuroplastizität und Lernen sowie deren Implikationen für die Praxis des Leistungssports. Unter Verwendung der Magnetresonanztomografie (MRT) wurden zunächst dynamische Anpassungen in der motorischen Hirnrinde durch das Erlernen einer komplexen Gleichgewichtsaufgabe (Stabilometer) lokalisiert. Weitere Analysen erbrachten, dass diese Anpassungen offensichtlich nicht durch die reine Nutzung der bewegungsausführenden Muskelgruppen zustande kamen, sondern vielmehr durch das Erlernen eines neuen Koordinationsmusters. Dies unterstreicht die außerordentlich dynamischen Eigenschaften des motorischen Systems und bietet Angriffspunkte für eine Steigerung des motorischen Lernens durch neuromodulatorisch wirksame Ausdauerprogramme. Eine empirische Untersuchung bestätigte diese Annahme und zeigt eine langfristige Verbesserung der Stabilometerleistung durch ein zweiwöchiges Ausdauertraining nach. Insbesondere erwiesen sich hochintensive im Vergleich zu moderaten Belastungen als vorteilhaft für die Leistungsentwicklung über eine 6-wöchige Lernphase. Diese Ergebnisse unterstützen damit indirekt die aktuell vielfach diskutierte Annahme von Laktat als Einflussfaktor auf die Neuroplastizität. Sollten sich diese intensitätsspezifischen Effekte in zukünftigen Studien bestätigen lassen, ergibt sich die Notwendigkeit einer optimierten Belastungssteuerung in den vielfältigen Anwendungsfeldern von Sport und Bewegung. Geringere Steigerungsraten fanden sich hingegen im Training der technisch-kompositorischen Sportarten (Wasserspringen und Turnen), was sich u.a. mit den methodischen Schwierigkeiten der Feldforschung begründen lässt. Es wurde zudem ein MRT-Analyseansatz entwickelt, der erstmals Besonderheiten in der Gehirnstruktur einzelner Athleten objektiviert. Diese Arbeiten sollen exemplarisch die integrative Funktion neurowissenschaftlicher Forschung im Spannungsfeld von Sportwissenschaft und –praxis andeuten.

In zahlreichen Kontexten wie Leistungs-, Gesundheits-, Freizeit-, Schul- oder Rehabilitationssport werden ständig Fertigkeiten neu gelernt, stabilisiert oder vervollkommnet. Zudem bestehen in den meisten der genannten Anwendungsfelder Anforderungen an eine hohe zeitliche Ökonomie und Effizienz des Lernprozesses. Folgerichtig werden der Untersuchung von motorischen Lernprozessen und den Möglichkeiten ihrer Beeinflussung beträchtliche Forschungsans-trengungen gewidmet. Obwohl Ausdauerinterventionen als eine vielversprechende Interventionsstrategie betrachtet werden, um im Gehirn günstige Voraussetzungen für zukünftige motorische Lernprozesse zu schaffen, gibt es zu dieser Thematik momentan kaum Studien. Vorliegende Arbeit setzt an diesem Erkenntnisdefizit an und will einen Beitrag zu den Fragen leisten, ob und über welche Mechanismen Ausdauerinterventionen motorische Lernprozesse beeinflussen. Zur Erreichung dieses Ziels wurden eine Querschnitt- sowie eine Längsschnittstudie komplementär eingesetzt. In beiden Studien wurden einheitlich eine etablierte Aufgabe zur Erfassung motorischer Lernprozesse (Stabilometer) sowie nichtinvasive Verfahren der strukturellen Magnetresonanztomographie des Gehirns (T1-gewichtete und diffusionsgewichtete Bildgebung) als Hauptmethoden genutzt. Die Ergebnisse vorliegender Arbeit zeigen u.a., (1) dass Variationen in der Struktur der grauen und weißen Hirnsubstanz vor dem Lernprozess zukünftige motorische Lernerfolge prädizieren, (2) dass durch eine kurzzeitige Ausdauerintervention die Lerngeschwindigkeit zukünftiger motorischer Lernprozesse förderlich beeinflusst werden kann und (3) dass dieser Effekt maßgeblich über Plastizität in primär sensomotorisch-assoziierten Bereichen der weißen Hirnsubstanz vermittelt wird.:Inhaltsverzeichnis DANKSAGUNG IV ABKÜRZUNGS- UND SYMBOLVERZEICHNIS VIII ABBILDUNGSVERZEICHNIS XI TABELLENVERZEICHNIS XIV 1 EINLEITUNG 1 1.1 Ausgangslage 1 1.2 Problemstellung 3 1.3 Ziele und Aufbau der Arbeit 6 2 WISSENSCHAFTLICHER SACHSTAND 9 2.1 Aktivitätsspezifische strukturelle Neuroplastizität 9 2.1.1 Strukturelle Neuroplastizität und motorisches Lernen 11 2.1.1.1 Mikrostrukturelle Adaptationen 11 2.1.1.2 Makrostrukturelle Adaptationen 12 2.1.2 Strukturelle Neuroplastizität und Ausdauer 15 2.1.2.1 Mikrostrukturelle Adaptationen 15 2.1.2.2 Makrostrukturelle Adaptationen 17 2.2 Individuelle Prädispositionen und motorische Lernprozesse - nature or nurture? 21 2.2.1 Die Hirnstruktur als Parameter zur Quantifizierung individueller Prädispositionen 21 2.2.2 Hirnstrukturelle Prädispositionen und motorisches Lernen 24 2.3 Neuromodulation und Ausdauer 26 2.3.1 Effekte von Ausdauerinterventionen auf motorische Lernprozesse - Verhaltensstudien 26 2.3.2 Laktat als Mediator und Modulator der Neuroplastizität - eine Hypothese 29 2.3.2.1 Laktatproduktion und -shuttling 30 2.3.2.2 Laktataufnahme im Gehirn und Bedeutung für den Metabolismus 31 2.3.2.3 Laktat als bedeutendes Signalmolekül im Gehirn 35 2.3.2.4 Bedeutung von erhöhten BDNF-Werten für neuroplastische Prozesse 38 2.4 Überlegungen zu einem neuroplastisch-wirksamen Belastungsgefüge von Ausdauerinterventionen 40 2.4.1 Belastungsintensität 41 2.4.2 Interventionsdauer und Rolle der Verbesserung der Ausdauerleistungsfähigkeit 42 2.4.3 Schlussfolgerungen 45 2.5 Methoden der strukturellen Magnetresonanztomographie 46 2.5.1 T1-gewichtete Bildgebung und Morphometrie 46 2.5.2 Diffusionsgewichtete Bildgebung 47 2.6 Zusammenfassung des theoretischen Teils und Arbeitshypothesen 50 2.6.1 Theorie zum Zusammenhang von Ausdauerinterventionen, Neuroplastizität und motorischer Lernfähigkeit 50 2.6.2 Allgemeine Forschungshypothesen 52 3 QUERSCHNITTSTUDIE 58 3.1 Untersuchungsmethodik 58 3.1.1 Untersuchungsdesign 58 3.1.2 Stichprobe 59 3.1.3 Untersuchungsmethoden/Messinstrumente 59 3.1.3.1 Erhebung und Präprozessierung der T1-gewichteten Bilder 59 3.1.3.2 Erhebung und Präprozessierung der diffusionsgewichteten Bilder 60 3.1.3.3 Traktographie 62 3.1.3.4 Lerntraining auf dem Stabilometer 63 3.1.4 Mathematisch-statistische Methode 64 3.1.4.1 Verhaltensdaten 65 3.1.4.2 Assoziation der grauen Hirnsubstanz mit den Verhaltensdaten 66 3.1.4.3 Assoziation der weißen Hirnsubstanz mit den Verhaltensdaten 67 3.2 Ergebnisdarstellung 68 3.2.1 Verhaltensdaten 68 3.2.2 Assoziation der grauen Hirnsubstanz mit den Verhaltensdaten 69 3.2.3 Assoziation der weißen Hirnsubstanz mit den Verhaltensdaten 72 3.2.4 Charakterisierung der FA-Befunde 75 3.3 Diskussion der Querschnittstudie 76 3.3.1 Diskussion der Verhaltensergebnisse 76 3.3.2 Diskussion des Hirnstruktur-Verhaltens-Zusammenhangs 77 3.3.2.1 Struktur-Verhaltens-Zusammenhang in der grauen Hirnsubstanz 78 3.3.2.2 Struktur-Verhaltens-Zusammenhang in der weißen Hirnsubstanz 79 3.3.2.3 Zusammenfassende Diskussion des Struktur-Verhaltens-Zusammenhangs 80 3.3.3 Limitationen und Ausblick 82 4 LÄNGSSCHNITTSTUDIE 85 4.1 Untersuchungsmethodik 85 4.1.1 Untersuchungsdesign 85 4.1.2 Stichprobe 86 4.1.3 Untersuchungsmethoden/ Messinstrumente 87 4.1.3.1 Erhebung und Präprozessierung der T1-gewichteten Bilder 88 4.1.3.2 Erhebung und Präprozessierung der diffusionsgewichteten Bilder 88 4.1.3.3 Ausdauer-Leistungsdiagnostik 91 4.1.3.4 Charakterisierung der Ausdauerintervention 93 4.1.3.5 Stabilometrie: Erfassung des Standgleichgewichts (Nintendo Wii) 96 4.1.3.6 Lerntraining auf dem Stabilometer 97 4.1.4 Mathematisch-statistische Methode 98 4.1.4.1 Prüfung auf Baseline-Unterschiede 98 4.1.4.2 Vorgehen zur Prüfung von Hypothese 2 99 4.1.4.3 Vorgehen zur Prüfung von Hypothese 3 100 4.1.4.4 Vorgehen zur Prüfung von Hypothese 4 102 4.1.4.5 Vorgehen zur Prüfung der Hypothesen 5 und 6 103 4.1.4.5.1 Welches Modell der Mediation wurde genutzt und welche Effekte wurden modelliert? 104 4.1.4.5.2 Vorgehen zur Prüfung von Hypothese 5 105 4.1.4.5.3 Vorgehen zur Prüfung von Hypothese 6 108 4.2 Ergebnisdarstellung 110 4.2.1 Gruppendifferenzen zu Baseline 110 4.2.2 Wirksamkeit der Intervention 112 4.2.3 Ausdauerinduzierte hirnstrukturelle Veränderungen 113 4.2.4 Verhaltensergebnisse des motorischen Lernens 118 4.2.5 Neuronale Korrelate der ausdauerinduzierten Beeinflussung motorischer Lernprozesse 119 4.2.5.1 Überprüfung von Hypothese 5 120 4.2.5.2 Überprüfung von Hypothese 6 123 4.3 Diskussion der Längsschnittstudie 126 4.3.1 Gruppencharakteristika und Effektivität der Intervention 126 4.3.2 Effekte der neuromodulatorischen Voraktivierung auf die Struktur der grauen und weißen Hirnsubstanz 127 4.3.2.1 Reduktion des regionalen Volumens der grauen Substanz im inferioren frontalen Gyrus 128 4.3.2.2 Keine Effekte im Hippokampus und im primären Motorkortex 130 4.3.2.3 Erhöhung des regionalen Volumens der grauen Substanz im Bereich des Hirnstamms 131 4.3.2.4 Keine Effekte in der weißen Hirnsubstanz 132 4.3.3 Verhaltensergebnisse des motorischen Lernens nach der neuromodulatorischen Voraktivierung 133 4.3.4 Zusammenhang zwischen ausdauerinduzierten Strukturänderungen und motorischer Lernleistung 135 4.3.4.1 Diskussion der Ergebnisse zu Hypothese 5 135 4.3.4.2 Diskussion der Ergebnisse zu Hypothese 6 138 5 METHODENKRITIK 140 5.1 Querschnittstudie 140 5.2 Längsschnittstudie 141 5.3 Methoden der strukturellen Magnetresonanztomographie 143 5.3.1 T1-gewichtete Bildgebung und VBM 143 5.3.2 Diffusionsgewichtete Bildgebung, TBSS und Traktographie 145 6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 147 6.1 Resümee der Hauptergebnisse 147 6.2 Ausblick und Orientierungen für zukünftige Forschungsvorhaben 149 LITERATURVERZEICHNIS 153 ANHANG 180 Anhang 1: Studienübersicht zu struktureller Neuroplastizität und Ausdauer 182 Anhang 2: Supplementäre Materialien zur Querschnittstudie 186 Anhang 3: Supplementäre Materialien zur Längsschnittstudie 193 LEBENSLAUF 201 WISSENSCHAFTLICHE VERÖFFENTLICHUNGEN 203 VERSICHERUNG 204 / The acquisition, stabilization and perfection of motor skills is of particular relevance in many sport-related settings such as competitive or leisure time sports, disease prevention, rehabilitation as well as physical education. Importantly, the process of motor learning in most of the aforementioned contexts makes high demands on time-efficiency. As a consequence, a huge body of literature in movement and training science is devoted to motor learning and its optimization. Despite the fact that endurance exercise is considered to be a promising intervention strategy to facilitate motor learning, there is a surprisingly low number of studies dealing with this topic to date. Therefore, the aim of the present thesis was to examine whether, and if so by which mechanisms endurance exercise affects complex motor skill learning. A cross-sectional and a longitudinal study were conducted in order to investigate this research question. The main methods used in both of the aforementioned studies were a well-established task to investigate complex-motor skill learning (stabilometer) along with non-invasive structural magnetic resonance imaging (T1-weighted imaging and diffusion-weighted imaging). Amongst others, the main results of the present thesis are that (1) baseline-variations in gray and white matter predict future motor learning success, (2) a short endurance exercise intervention may facilitate the speed of complex motor skill learning and that (3) this effect of exercise on motor skill learning is mediated by neuroplastic changes in white matter, especially in sensorimotor-related fibre tracts.:Inhaltsverzeichnis DANKSAGUNG IV ABKÜRZUNGS- UND SYMBOLVERZEICHNIS VIII ABBILDUNGSVERZEICHNIS XI TABELLENVERZEICHNIS XIV 1 EINLEITUNG 1 1.1 Ausgangslage 1 1.2 Problemstellung 3 1.3 Ziele und Aufbau der Arbeit 6 2 WISSENSCHAFTLICHER SACHSTAND 9 2.1 Aktivitätsspezifische strukturelle Neuroplastizität 9 2.1.1 Strukturelle Neuroplastizität und motorisches Lernen 11 2.1.1.1 Mikrostrukturelle Adaptationen 11 2.1.1.2 Makrostrukturelle Adaptationen 12 2.1.2 Strukturelle Neuroplastizität und Ausdauer 15 2.1.2.1 Mikrostrukturelle Adaptationen 15 2.1.2.2 Makrostrukturelle Adaptationen 17 2.2 Individuelle Prädispositionen und motorische Lernprozesse - nature or nurture? 21 2.2.1 Die Hirnstruktur als Parameter zur Quantifizierung individueller Prädispositionen 21 2.2.2 Hirnstrukturelle Prädispositionen und motorisches Lernen 24 2.3 Neuromodulation und Ausdauer 26 2.3.1 Effekte von Ausdauerinterventionen auf motorische Lernprozesse - Verhaltensstudien 26 2.3.2 Laktat als Mediator und Modulator der Neuroplastizität - eine Hypothese 29 2.3.2.1 Laktatproduktion und -shuttling 30 2.3.2.2 Laktataufnahme im Gehirn und Bedeutung für den Metabolismus 31 2.3.2.3 Laktat als bedeutendes Signalmolekül im Gehirn 35 2.3.2.4 Bedeutung von erhöhten BDNF-Werten für neuroplastische Prozesse 38 2.4 Überlegungen zu einem neuroplastisch-wirksamen Belastungsgefüge von Ausdauerinterventionen 40 2.4.1 Belastungsintensität 41 2.4.2 Interventionsdauer und Rolle der Verbesserung der Ausdauerleistungsfähigkeit 42 2.4.3 Schlussfolgerungen 45 2.5 Methoden der strukturellen Magnetresonanztomographie 46 2.5.1 T1-gewichtete Bildgebung und Morphometrie 46 2.5.2 Diffusionsgewichtete Bildgebung 47 2.6 Zusammenfassung des theoretischen Teils und Arbeitshypothesen 50 2.6.1 Theorie zum Zusammenhang von Ausdauerinterventionen, Neuroplastizität und motorischer Lernfähigkeit 50 2.6.2 Allgemeine Forschungshypothesen 52 3 QUERSCHNITTSTUDIE 58 3.1 Untersuchungsmethodik 58 3.1.1 Untersuchungsdesign 58 3.1.2 Stichprobe 59 3.1.3 Untersuchungsmethoden/Messinstrumente 59 3.1.3.1 Erhebung und Präprozessierung der T1-gewichteten Bilder 59 3.1.3.2 Erhebung und Präprozessierung der diffusionsgewichteten Bilder 60 3.1.3.3 Traktographie 62 3.1.3.4 Lerntraining auf dem Stabilometer 63 3.1.4 Mathematisch-statistische Methode 64 3.1.4.1 Verhaltensdaten 65 3.1.4.2 Assoziation der grauen Hirnsubstanz mit den Verhaltensdaten 66 3.1.4.3 Assoziation der weißen Hirnsubstanz mit den Verhaltensdaten 67 3.2 Ergebnisdarstellung 68 3.2.1 Verhaltensdaten 68 3.2.2 Assoziation der grauen Hirnsubstanz mit den Verhaltensdaten 69 3.2.3 Assoziation der weißen Hirnsubstanz mit den Verhaltensdaten 72 3.2.4 Charakterisierung der FA-Befunde 75 3.3 Diskussion der Querschnittstudie 76 3.3.1 Diskussion der Verhaltensergebnisse 76 3.3.2 Diskussion des Hirnstruktur-Verhaltens-Zusammenhangs 77 3.3.2.1 Struktur-Verhaltens-Zusammenhang in der grauen Hirnsubstanz 78 3.3.2.2 Struktur-Verhaltens-Zusammenhang in der weißen Hirnsubstanz 79 3.3.2.3 Zusammenfassende Diskussion des Struktur-Verhaltens-Zusammenhangs 80 3.3.3 Limitationen und Ausblick 82 4 LÄNGSSCHNITTSTUDIE 85 4.1 Untersuchungsmethodik 85 4.1.1 Untersuchungsdesign 85 4.1.2 Stichprobe 86 4.1.3 Untersuchungsmethoden/ Messinstrumente 87 4.1.3.1 Erhebung und Präprozessierung der T1-gewichteten Bilder 88 4.1.3.2 Erhebung und Präprozessierung der diffusionsgewichteten Bilder 88 4.1.3.3 Ausdauer-Leistungsdiagnostik 91 4.1.3.4 Charakterisierung der Ausdauerintervention 93 4.1.3.5 Stabilometrie: Erfassung des Standgleichgewichts (Nintendo Wii) 96 4.1.3.6 Lerntraining auf dem Stabilometer 97 4.1.4 Mathematisch-statistische Methode 98 4.1.4.1 Prüfung auf Baseline-Unterschiede 98 4.1.4.2 Vorgehen zur Prüfung von Hypothese 2 99 4.1.4.3 Vorgehen zur Prüfung von Hypothese 3 100 4.1.4.4 Vorgehen zur Prüfung von Hypothese 4 102 4.1.4.5 Vorgehen zur Prüfung der Hypothesen 5 und 6 103 4.1.4.5.1 Welches Modell der Mediation wurde genutzt und welche Effekte wurden modelliert? 104 4.1.4.5.2 Vorgehen zur Prüfung von Hypothese 5 105 4.1.4.5.3 Vorgehen zur Prüfung von Hypothese 6 108 4.2 Ergebnisdarstellung 110 4.2.1 Gruppendifferenzen zu Baseline 110 4.2.2 Wirksamkeit der Intervention 112 4.2.3 Ausdauerinduzierte hirnstrukturelle Veränderungen 113 4.2.4 Verhaltensergebnisse des motorischen Lernens 118 4.2.5 Neuronale Korrelate der ausdauerinduzierten Beeinflussung motorischer Lernprozesse 119 4.2.5.1 Überprüfung von Hypothese 5 120 4.2.5.2 Überprüfung von Hypothese 6 123 4.3 Diskussion der Längsschnittstudie 126 4.3.1 Gruppencharakteristika und Effektivität der Intervention 126 4.3.2 Effekte der neuromodulatorischen Voraktivierung auf die Struktur der grauen und weißen Hirnsubstanz 127 4.3.2.1 Reduktion des regionalen Volumens der grauen Substanz im inferioren frontalen Gyrus 128 4.3.2.2 Keine Effekte im Hippokampus und im primären Motorkortex 130 4.3.2.3 Erhöhung des regionalen Volumens der grauen Substanz im Bereich des Hirnstamms 131 4.3.2.4 Keine Effekte in der weißen Hirnsubstanz 132 4.3.3 Verhaltensergebnisse des motorischen Lernens nach der neuromodulatorischen Voraktivierung 133 4.3.4 Zusammenhang zwischen ausdauerinduzierten Strukturänderungen und motorischer Lernleistung 135 4.3.4.1 Diskussion der Ergebnisse zu Hypothese 5 135 4.3.4.2 Diskussion der Ergebnisse zu Hypothese 6 138 5 METHODENKRITIK 140 5.1 Querschnittstudie 140 5.2 Längsschnittstudie 141 5.3 Methoden der strukturellen Magnetresonanztomographie 143 5.3.1 T1-gewichtete Bildgebung und VBM 143 5.3.2 Diffusionsgewichtete Bildgebung, TBSS und Traktographie 145 6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 147 6.1 Resümee der Hauptergebnisse 147 6.2 Ausblick und Orientierungen für zukünftige Forschungsvorhaben 149 LITERATURVERZEICHNIS 153 ANHANG 180 Anhang 1: Studienübersicht zu struktureller Neuroplastizität und Ausdauer 182 Anhang 2: Supplementäre Materialien zur Querschnittstudie 186 Anhang 3: Supplementäre Materialien zur Längsschnittstudie 193 LEBENSLAUF 201 WISSENSCHAFTLICHE VERÖFFENTLICHUNGEN 203 VERSICHERUNG 204

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Analyse des Volleyballangriffsschlages von der Position vier unter Wettkampfbedingungen. Der Angriffsschlag von dieser Position ist oft die spielentscheidende Einflußgröße, da die meisten Punkte von dieser Position aus erzielt werden. Es handelt sich um einen komplexen Bewegungsablauf und es gibt eine Vielzahl an Untersuchungen, die sich mit der bewegungsanalytischen Untersuchung des Angriffsschlages befassen. Eine Herausforderung der generellen Problemstellung liegt darin, den Bewegungsablauf adäquat zu parametrisieren. Verschiedene Studien beschäftigten sich beispielsweise ausschließllich mit der Armbewegung während der Schlagphase oder mit der Beinbewegung während der Absprungphase. Die Dissertation ist darauf ausgerichtet eine breite Datenbasis für die Analyse von Volleyballangriffsschlägen zu schaffen. Der innovative Charakter der Arbeit liegt dabei in drei wesentlichen Punkten: - Definition leistungsrelevanter Parameter - Analyse von Angriffsschlägen unter Wettkampfbedingungen . große Stichprobe Insbesondere die Analyse von Angriffsschlägen während internationaler Wettkämpfe stellt dabei eine Herausforderung dar und hebt diese Arbeit von anderen Studien in der Literatur ab. Einerseits bietet dieser Ansatz die Möglichkeit "reale" Bewegungsabläufe im Spiel zu betrachten, andererseits verringert sich dadurch die Standardisierbarkeit der Umgebungsbedingungen. Die methodische Innovation liegt darin, zu untersuchen, welche Bewegungsabläufe unter echten Wettkampfbedingungen ausgeführt werden. Die wissenschaftliche Innovation liegt in der Identifikation und Definition leistungsrelevanter Parameter, die den Bewegungsablauf quantifizieren können. Damit kann ein Einblick gewonnen werden, was unter Spielbedingungen einen erfolgreichen Angriffsschlag ausmacht.

Im Gegensatz zu früher existiert über das, was heute unter dem Label „Voguing“ läuft, eine Reihe von kleinen Dokumentationen, die sich hauptsächlich über das Internet verbreiten. Die vielen im Netz kursierenden Handyvideos, meist in schlechter Sound- und Bildqualität, sind Mitschnitte von Bällen aus den USA, Frankreich oder Russland. Es wird deutlich, dass die Bewegungssprache spektakulärer und akrobatischer geworden ist. Ist Voguing heute mehr zur Tanzbewegung geworden und hat seinen sozialen Kontext hinter sich gelassen?

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