Abstract The aim of this study was to assess physical fitness, match performance and development of fatigue during competitive matches at two high standards of professional soccer. Computerized time-motion analyses were performed 2-7 times during the competitive season on 18 top-class and 24 moderate professional soccer players. In addition, the players performed the Yo-Yo intermittent recovery test. The top-class players performed 28 and 58% more (P < 0.05) high-intensity running and sprinting, respectively, than the moderate players (2.43 ± 0.14 vs 1.90 ± 0.12 km and 0.65 ± 0.06 vs 0.41 ± 0.03 km, respectively). The top-class players were better (11%; P < 0.05) on the Yo-Yo intermittent recovery test than the moderate players (2.26 ± 0.08 vs 2.04 ± 0.06 km, respectively). The amount of high-intensity running, independent of competitive standard and playing position, was lower (35-45%; P < 0.05) in the last than in the first 15 min of the game. After the 5-min period during which the amount of high-intensity running peaked, performance was reduced (P < 0.05) by 12% in the following 5 min compared with the game average. Substitute players (n = 13) covered 25% more (P < 0.05) ground during the final 15 min of high-intensity running than the other players. The coefficient of variation in high-intensity running was 9.2% between successive matches, whereas it was 24.8% between different stages of the season. Total distance covered and the distance covered in high-intensity running were higher (P < 0.05) for midfield players, full-backs and attackers than for defenders. Attackers and full-backs covered a greater (P < 0.05) distance in sprinting than midfield players and defenders. The midfield players and full-backs covered a greater (P < 0.05) distance than attackers and defenders in the Yo-Yo intermittent recovery test (2.23 ± 0.10 and 2.21 ± 0.04 vs 1.99 ± 0.11 and 1.91 ± 0.12 km, respectively). The results show that: (1) top-class soccer players performed more high-intensity running during a game and were better at the Yo-Yo test than moderate professional players; (2) fatigue occurred towards the end of matches as well as temporarily during the game, independently of competitive standard and of team position; (3) defenders covered a shorter distance in high-intensity running than players in other playing positions; (4) defenders and attackers had a poorer Yo-Yo intermittent recovery test performance than midfielders and full-backs; and (5) large seasonal changes were observed in physical performance during matches. Keywords: High-intensity Intermittent ExercisePlaying PositionsSeasonal ChangesStandard Of CompetitionTime-motion AnalysisYo-Yo Intermittent Recovery Test

KRUSTRUP, P., M. MOHR, T. AMSTRUP, T. RYSGAARD, J. JOHANSEN, A. STEENSBERG, P. K. PEDERSEN, and J. BANGSBO. The Yo-Yo Intermittent Recovery Test: Physiological Response, Reliability, and Validity. Med. Sci. Sports Exerc., Vol. 35, No. 4, pp. 697–705, 2003. Purpose To examine the physiological response and reproducibility of the Yo-Yo intermittent recovery test and its application to elite soccer. Methods Heart rate was measured, and metabolites were determined in blood and muscle biopsies obtained before, during, and after the Yo-Yo test in 17 males. Physiological measurements were also performed during a Yo-Yo retest and an exhaustive incremental treadmill test (ITT). Additionally, 37 male elite soccer players performed two to four seasonal tests, and the results were related to physical performance in matches. Results The test-retest CV for the Yo-Yo test was 4.9%. Peak heart rate was similar in ITT and Yo-Yo test (189 ± 2 vs 187 ± 2 bpm), whereas peak blood lactate was higher (P < 0.05) in the Yo-Yo test. During the Yo-Yo test, muscle lactate increased eightfold (P < 0.05) and muscle creatine phosphate (CP) and glycogen decreased (P < 0.05) by 51% and 23%, respectively. No significant differences were observed in muscle CP, lactate, pH, or glycogen between 90 and 100% of exhaustion time. During the precompetition period, elite soccer players improved (P < 0.05) Yo-Yo test performance and maximum oxygen uptake (V̇O2max) by 25 ± 6 and 7 ± 1%, respectively. High-intensity running covered by the players during games was correlated to Yo-Yo test performance (r = 0.71, P < 0.05) but not to V̇O2max and ITT performance. Conclusion The test had a high reproducibility and sensitivity, allowing for detailed analysis of the physical capacity of athletes in intermittent sports. Specifically, the Yo-Yo intermittent recovery test was a valid measure of fitness performance in soccer. During the test, the aerobic loading approached maximal values, and the anaerobic energy system was highly taxed. Additionally, the study suggests that fatigue during intense intermittent short-term exercise was unrelated to muscle CP, lactate, pH, and glycogen.

Purpose: To examine muscle and blood metabolites during soccer match play and relate it to possible changes in sprint performance. Methods: Thirty-one Danish fourth division players took part in three friendly games. Blood samples were collected frequently during the game, and muscle biopsies were taken before and after the game as well as immediately after an intense period in each half. The players performed five 30-m sprints interspersed by 25-s recovery periods before the game and immediately after each half (N = 11) or after an intense exercise period in each half (N = 20). Results: Muscle lactate was 15.9 ± 1.9 and 16.9 ± 2.3 mmol·kg−1 d.w. during the first and second halves, respectively, with blood lactate being 6.0 ± 0.4 and 5.0 ± 0.4 mM, respectively. Muscle lactate was not correlated with blood lactate (r2 = 0.06-0.25, P >0.05). Muscle glycogen decreased (P < 0.05) from 449 ± 23 to 255 ± 22 mmol·kg−1 d.w. during the game, with 47 ± 7% of the muscle fibers being completely or almost empty of glycogen after the game. Blood glucose remained elevated during the game, whereas plasma FFA increased (P < 0.05) from 0.45 ± 0.05 to 1.37 ± 0.23 mM. Mean sprint time was unaltered after the first half, but longer (P < 0.05) after the game (2.8 ± 0.7%) as well as after intense periods in the first (1.6 ± 0.6%) and second halves (3.6 ± 0.5%). The decline in sprint performance during the game was not correlated with muscle lactate, muscle pH, or total glycogen content. Conclusion: Sprint performance is reduced both temporarily during a game and at the end of a soccer game. The latter finding may be explained by low glycogen levels in individual muscle fibers. Blood lactate is a poor indicator of muscle lactate during soccer match play.

Purpose: To examine the activity profile and physical loading of elite female soccer players during match play and to study the relationship between training status and physical match performance. Methods: Time-motion analysis and HR recordings were performed on 14 elite female soccer players during competitive matches. In addition, the players carried out a laboratory treadmill test and the Yo-Yo intermittent recovery test. Results: The total distance covered during a game was 10.3 km (range: 9.7–11.3) with high-intensity running (HIR) accounting for 1.31 km (0.71–1.70). HIR was performed 125 times (72–159) for 2.3 s (2.0–2.4) on average. The average and peak HR in a game were 167 beats per minute (bpm) (152–186) and 186 (171–205), respectively, corresponding to 87% (81–93) and 97% (96–100) of HRmax. Maximal pulmonary oxygen uptake (V̇O2max) was 49.4 mL·min−1·kg−1 (43.4–56.8), and incremental treadmill test (ITT) performance was 4.49 min (3.38–5.17). The Yo-Yo test performance was 1379 m (600–1960). The total distance covered during match play did not correlate with V̇O2max or ITT performance but correlated with the Yo-Yo test result (r = 0.56, P < 0.05). Significant positive correlations were observed between HIR and V̇O2max (r = 0.81, P < 0.05), ITT (r = 0.82, P < 0.05), and Yo-Yo test performance (r = 0.76, P < 0.05). No relationship was observed between HRmax during match play and any of the performance measures. Conclusion: The present study demonstrated that 1) HIR during games varies markedly between elite female soccer players, 2) all players have high HR throughout a competitive game with periods of near-maximal values, 3) the distance covered by HIR during match play is closely related to the physical capacity, and 4) the Yo-Yo intermittent recovery test can be used as an indicator of the physical match performance of elite female players.

To examine the activity profile and physiological demands of top-class soccer refereeing, we performed computerized time-motion analyses and measured the heart rate and blood lactate concentration of 27 referees during 43 competitive matches in the two top Danish leagues. To relate match performance to physical capacity and training, several physiological tests were performed before and after intermittent exercise training. Total distance covered was 10.07+/-0.13 km (mean +/- s(x)), of which 1.67+/-0.08 km was high-intensity running. High-intensity running and backwards running decreased (P < 0.05) in the second half. Mean heart rate was 162+/-2 beats min(-1) (85+/-1% of maximal heart rate) and the mean blood lactate concentration was 4.9+/-0.3 (range 1.7-14.0) mmol x l(-1). The amount of high-intensity running during a match was related to the Yo-Yo intermittent recovery test (r2 = 0.57; P<0.05) and the 12 min run (r2 = 0.21; P<0.05). After intermittent training (n = 8), distance covered during high-intensity running was greater (2.06+/-0.13 vs 1.69+/-0.08 km; P< 0.05) and mean heart rate was lower (159+/-1 vs 164+/-2 beats x min(-1); P< 0.05) than before training. The results of the present study demonstrate that: (1) top-class soccer referees have significant aerobic energy expenditure throughout a game and episodes of considerable anaerobic energy turnover; (2) the ability to perform high-intensity running is reduced towards the end of matches; (3) the Yo-Yo intermittent recovery test can be used to evaluate referees' match performance; and (4) intense intermittent exercise training improves referees' performance capacity during a game.

In elite outfield players, the average work rate during a soccer match, as estimated from variables such as heart rate, is approximately 70% of maximal oxygen uptake ( max). This corresponds to an energy production of ~5700 kJ (1360 kcal) for a person weighing 75 kg with a max of 60 ml kg-1 min-1. Aerobic energy production appears to account for more than 90% of total energy consumption. Nevertheless, anaerobic energy production plays an essential role during soccer matches. During intensive exercise periods of a game, creatine phosphate, and to a lesser extent the stored adenosine triphosphate, are utilized. Both compounds are partly restored during a subsequent prolonged rest period. In blood samples taken after top-class soccer matches, the lactate concentration averages 3–9 mM, and individual values frequently exceed 10 mM during match-play. Furthermore, the adenosine diphosphate degradation products — ammonia/ammonium, hypoxanthine and uric acid — are elevated in the blood during soccer matches. Thus, the anaerobic energy systems are heavily taxed during periods of match-play. Glycogen in the working muscle seems to be the most important substrate for energy production during soccer matches. However, muscle triglycerides, blood free fatty acids and glucose are also used as substrates for oxidative metabolism in the muscles.

Purpose: To examine the physiological response, reliability, and validity of the Yo-Yo intermittent recovery level 2 test (Yo-Yo IR2). Methods: Thirteen normally trained male subjects carried out four Yo-Yo IR2 tests, an incremental treadmill test (ITT), and various sprint tests. Muscle biopsies and blood samples were obtained, and heart rate was measured before, during, and after the Yo-Yo IR2 test. Additionally, 119 Scandinavian elite soccer players carried out the Yo-Yo IR2 test on two to four occasions. Results: Yo-Yo IR2 performance was 591 ± 43 (320-920) m or 4.3 (2.6-7.9) min. Test-retest coefficient of variation in distance covered was 9.6% (N = 29). Heart rate (HR) at exhaustion was 191 ± 3 bpm, or 98 ± 1% HRmax. Muscle lactate was 41.7 ± 5.4 and 68.5 ± 7.6 mmol·kg−1 d.w. at 85 and 100% of exhaustion time, respectively, with corresponding muscle CP values of 40.4 ± 5.2 and 29.4 ± 4.7 mmol·kg−1 d.w. Peak blood lactate was 13.6 ± 0.5 mM. Yo-Yo IR2 performance was correlated to ITT performance (r = 0.74, P < 0.05) and V˙O2max (r = 0.56, P < 0.05) but not to 30- and 50-m sprint performance. Yo-Yo IR2 performance was better (P < 0.05) for international elite soccer players than for moderate elite players (1059 ± 35 vs 771 ± 26 m) and better (P < 0.05) for central defenders (N = 21), fullbacks (N = 20), and midfielders (N = 48) than for goalkeepers (N = 6) and attackers (N = 24). Fifteen elite soccer players improved (P < 0.05) Yo-Yo IR2 performance by 42 ± 8% during 8 wk of preseasonal training. Conclusion: This study demonstrates that the Yo-Yo IR2 test is reproducible and can be used to evaluate an athlete's ability to perform intense intermittent exercise with a high rate of aerobic and anaerobic energy turnover. Specifically, the Yo-Yo IR2 test was shown to be a sensitive tool to differentiate between intermittent exercise performance of soccer players in different seasonal periods and at different competitive levels and playing positions.

The relationship between quadriceps muscle temperature ( T m ) and sprint performance was evaluated during soccer matches in 25 competitive players. In one game, T m was determined frequently ( n =9). In another game, eight players performed low‐intensity activities at half‐time (re‐warm‐up, (RW), whereas another eight players recovered passively (CON). T m was 36.0±0.2 °C at rest and increased ( P <0.05) to 39.4±0.2 °C before the game and remained unaltered during the first half. At half‐time, T m decreased ( P <0.05) to 37.4±0.2 °C, but increased ( P <0.05) to 39.2±°C during the second half. In CON and RW, T m and core temperature ( T c ) were similar before and after the first half, but 2.1±0.1 and 0.9±0.1 °C higher ( P <0.05), respectively, in RW prior to the second half. At the onset of the second half, the sprint performance was reduced ( P <0.05) by 2.4% in CON, but unchanged in RW. The decrease in T m was correlated to the decrease in performance ( r =0.60, P <0.05, n =16). This study demonstrates that in soccer, the decline in T m and T c during half‐time is associated with a lowered sprint capacity at the onset of the second half, whereas sprint performance is maintained when low‐intensity activities preserve muscle temperature.

1. Eight subjects performed one‐legged, dynamic, knee‐extensor exercise, first at 10 W followed by 10 min rest, then at an intense, exhaustive exercise load (65 W) lasting 3.2 min. After 60 min recovery, exercise was performed for 8‐10 min each at 20, 30, 40 and 50 W. Measurements of pulmonary oxygen uptake, heart rate, blood pressure, leg blood flow, and femoral arterial‐venous differences of oxygen content and lactate were performed as well as determination of ATP, creatine phosphate (CP) inosine monophosphate (IMP) and lactate concentrations on biopsy material from the quadriceps muscle before and immediately after the intense exercise, and at 3, 10 and 60 min into recovery. 2. Individual linear relations (r = 0.95‐1.00) between the power outputs for submaximal exercise and oxygen uptakes (leg and pulmonary) were used to estimate the energy demand during intense exercise. Pulmonary and leg oxygen deficits determined as the difference between energy demand and oxygen uptake were 0.46 and 0.48 l (kg active muscle)‐1, respectively. Limb and pulmonary oxygen debts (oxygen uptake during 60 min of recovery ‐ pre‐exercise oxygen uptake) were 0.55 and 1.65 l (kg active muscle)‐1, respectively. 3. During the intense exercise, muscle [ATP] decreased by 30% and [CP] by 60% from resting concentrations of 6.2 and 22.4 mmol (kg wet wt)‐1, respectively, and [IMP] increased to 1.1 mmol (kg wet wt)‐1. Muscle [lactate] increased from 2 to 28.1 mmol (kg wet wt)‐1, and the concomitant net lactate release was 14.8 mmol (kg wet wt)‐1 or about 1/3 of the total net lactate production. During recovery 70% of the accumulated lactate was released to the blood, and the nucleotides and CP returned to about 40 and 85% of pre‐exercise values at 3 and 10 min of recovery, respectively. 4. Total reduction in ATP and CP (and elevation of IMP) during the intense exercise amounted to 16.4 mmol ATP (kg wet wt)‐1, which together with the lactate production accounted for 83.1 mmol ATP (kg wet wt)‐1. In addition 6‐8 mmol ATP (kg wet wt)‐1 are made available related to accumulation of glycolytic intermediates including pyruvate (and alanine). Estimated leg oxygen deficit corresponded to an ATP production of 94.7 mmol ATP kg‐1; this value included 3.1 mmol kg‐1 related to unloading of HbO2 and MbO2.(ABSTRACT TRUNCATED AT 400 WORDS)

We sought to study the physical demands and match performance of women soccer players. Nineteen top-class and 15 high-level players were individually videotaped in competitive matches, and time-motion analysis were performed. The players changed locomotor activity >1,300 times in a game corresponding to every ~4 seconds and covered 9-11 km in total. The top-class players ran 28% longer (P < 0.05) at high intensities than high-level players (1.68 ± 0.09 and 1.33 ± 0.10 km, respectively) and sprinted 24% longer (P < 0.05). The top-class group had a decrease (P < 0.05) of 25-57% in high intensity running in the final 15 minutes compared with the first four 15-minutes intervals, whereas the high-level group performed less (P < 0.05) high-intensity running in the last 15 minutes of each half in comparison with the 2 previous 15-minute periods in the respective half. Peak distance covered by high intensity running in a 5-minute interval was 33% longer (P < 0.05) for the top-class players than the high-level players. In the following 5 minutes immediately after the peak interval top-class players covered 17% less (P < 0.05) high-intensity running than the game average. Defenders performed fewer (P < 0.05) intervals of high-intensity running than midfielders and attackers, as well as fewer (P < 0.05) sprints than the attackers. In conclusion, for women soccer players (1) top-class international players perform more intervals of high-intensity running than elite players at a lower level, (2) fatigue develops temporarily during and towards the end of a game, and (3) defenders have lower work rates than midfielders and attackers. The difference in high-intensity running between the 2 levels demonstrates the importance of intense intermittent exercise for match performance in women soccer. Thus, these aspects should be trained intensively in women soccer.