Sportvision ist ein Sammelbegriff für Sehfunktionen, die mit motorischer und sportlicher Leistung zusammenhängen1). Im Gegensatz zur statischen Sehschärfe (Fähigkeit, ein stillstehendes Ziel zu erkennen), die bei einer normalen Augenuntersuchung gemessen wird, umfasst sie dynamische und komplexe visuelle Verarbeitungsfähigkeiten.
Selbst bei einer statischen Sehschärfe von 1,2 kann die sportliche Leistung eingeschränkt sein, wenn die dynamische Sehschärfe zum Verfolgen eines sich bewegenden Balls oder die Tiefensehschärfe zur genauen Wahrnehmung der Tiefe unzureichend sind. Wenn ein Athlet das Gefühl hat, „ich sehe, aber reagiere langsam“ oder „das Distanzgefühl stimmt nicht“, könnte ein Problem mit anderen Sehfunktionen als der statischen Sehschärfe vorliegen.
Die Hauptkomponenten der Sportvision sind wie folgt:
Es gibt Berichte, dass die dynamische Sehschärfe von Profisportlern signifikant besser ist als die der Allgemeinbevölkerung3). Eine Studie mit professionellen Baseballspielern zeigte, dass die Augendominanz keinen signifikanten Einfluss auf den Schlagdurchschnitt oder den Earned Run Average hatte2).
Die statische Sehschärfe (statisches Sehen) gibt an, wie fein man ein stillstehendes Sehzeichen (z. B. einen Landolt-Ring) erkennen kann. Im Gegensatz dazu misst die dynamische Sehschärfe (DVA) die kleinste Größe eines sich bewegenden Ziels, das identifiziert werden kann. Die Fähigkeit, sich schnell bewegende Objekte wie einen Baseball oder einen Tennisaufschlag zu sehen, hängt von anderen neuronalen Mechanismen ab als die statische Sehschärfe. Eine Person kann eine normale statische Sehschärfe, aber eine verminderte dynamische Sehschärfe haben.
Dynamische Sehschärfe (DVA)
Definition: Fähigkeit, ein sich bewegendes Ziel zu identifizieren
Identifikation der Öffnungsrichtung eines Landolt-Rings bei horizontal oder vertikal bewegten Zielen1). Einer der wichtigsten Indikatoren in Ballsportarten.
Tiefensehschärfe (Stereosehen)
Definition: Genauigkeit der Tiefen- und Entfernungswahrnehmung
Beruht auf binokularem Stereosehen, das die Entfernung aus der Disparität zwischen beiden Augen berechnet4). Bei der Eignungsprüfung für den Führerschein der Klasse 2 und für schwere Fahrzeuge ist ein Fehler von weniger als 2 cm mit der Dreistabmethode das Bestehenskriterium.
Augenbewegungen
Definition: Fähigkeit, den Blick auf ein Ziel zu richten und ihm zu folgen
Es besteht aus Sakkaden (impulsive Augenbewegungen: sofortiger Blickwechsel zwischen Zielen) und glatten Verfolgungsbewegungen (Folgebewegungen: sanftes Verfolgen eines sich bewegenden Objekts)1).
Peripheres Sehen und visuelle Reaktionszeit
Peripheres Sehen: Fähigkeit, visuelle Informationen außerhalb des zentralen Sehens zu nutzen. Wichtig für die Situationsbeurteilung bei Ballsportarten5).
Visuelle Reaktionszeit: Die Zeit von einem visuellen Reiz bis zur motorischen Reaktion beträgt 100–250 ms. Fußballspieler haben kürzere Zeiten als Nichtsportler6).
Die Kontrastempfindlichkeit spiegelt die Fähigkeit wider, Ziele bei geringem Kontrast oder schwacher Beleuchtung zu identifizieren7). Sie ist besonders wichtig für Sportarten, die bei wechselnden Lichtverhältnissen (Nacht, Regen, früher Morgen) ausgeübt werden. Eine verminderte Kontrastempfindlichkeit kann die funktionelle Sehschärfe beeinträchtigen, selbst wenn die statische Sehschärfe normal ist.
Die Konvergenz-/Divergenzfähigkeit gewährleistet die Genauigkeit des binokularen Sehens auf kurze Distanz. Sie ist an der Entfernungseinschätzung bei Sportarten beteiligt, die Nahkämpfe erfordern (Kampfsport, Tischtennis).
| Sehfunktionselement | Besonders wichtige Sportarten | Bewertungsindikator-Richtwert |
|---|---|---|
| Dynamische Sehschärfe (DVA) | Baseball, Tennis, Badminton, Tischtennis | DVA-Testwert (ca. 0,1 bis 0,8) |
| Tiefensehschärfe | Baseball, Basketball, Golf, Motorsport | Dreistabmethode-Fehler (Führerscheinkriterium: ≤ 2 cm) |
| Augenfolgebewegung | Tennis, Fußball, allgemein Rückschlagsportarten | Folgegenauigkeit, Abweichungshäufigkeit |
| Peripheres Sehen | Fußball, Basketball, Eishockey | Gesichtsfeldwinkel (Grad) |
| Visuelle Reaktionszeit | Kampfsport, Sprint, Squash | Reaktionslatenz (ms) |
| Kontrastempfindlichkeit | Golf, Schießen, Bogenschießen, Nachtsport | CSV-1000-Score |
Die Tiefensehschärfe (Tiefenwahrnehmung) hängt vom binokularen stereoskopischen Sehen ab. Daher ist bei Personen mit monokularem Sehverlust oder schwachem stereoskopischen Sehen die Genauigkeit der Entfernungseinschätzung verringert. Beim Baseballschlagen betrifft dies das Distanzgefühl zwischen Ball und Schläger, beim Tennis die Tiefe der Flugbahn beim Return und beim Basketball die Entfernungseinschätzung zum Gegner beim Passen. Eine verminderte Tiefensehschärfe beeinträchtigt auch das Autofahren. Für den Führerschein der Klasse C und D (Großfahrzeuge und Personenbeförderung) ist der Tiefensehtest mit der Dreistabmethode (Fehler innerhalb von 2 cm) ein gesetzlicher Eignungsstandard.
Je nach Sportart unterscheiden sich die Prioritäten der erforderlichen Sehfunktionen. Es ist effizient, die Sehbewertung und das Training unter Berücksichtigung der Sportartmerkmale durchzuführen.
| Sportart | Höchste Priorität Sehfunktion | Nächstwichtige Sehfunktion | Bemerkungen |
|---|---|---|---|
| Baseball | Dynamische Sehschärfe (DVA) | Tiefensehen und Augenfolgebewegung | Schlagmänner müssen Bälle mit über 150 km/h bewältigen |
| Tennis | Dynamische Sehschärfe und Augenfolgebewegung | Visuelle Reaktionszeit | Bewältigung von Aufschlägen über 250 km/h |
| Fußball | Peripheres Sehen | Augenbewegungen und visuelle Reaktionszeit | Die Erfassung der gesamten Spielfeldsituation ist wichtig5) |
| Basketball | Peripheres Sehen, Tiefenwahrnehmung | Augenbewegungen | Beide für schnelle Passentscheidungen erforderlich |
| Golf | Tiefenwahrnehmung, Kontrastempfindlichkeit | Statische Sehschärfe | Einschätzung von Distanz und feinen Höhenunterschieden des Geländes |
| Schießen, Bogenschießen | Statische Sehschärfe, Augen Stabilität | Kontrastempfindlichkeit | Feinpositionierung des Ziels |
| Kampfsport | Visuelle Reaktionszeit, peripheres Sehen | Dynamische Sehschärfe | Sofortige Reaktion auf Bewegungen des Gegners |
| Motorsport | Dynamische Sehschärfe, Tiefensehen | Peripheres Sehen | Erfassen der Umgebung vorne/hinten/links/rechts bei hoher Geschwindigkeit |
Im Fußball sind Augenverletzungen ein wichtiges augenärztliches Problem der öffentlichen Gesundheit. Der Fußball verformt sich beim Aufprall, dringt in die Augenhöhle ein und übt eine stumpfe Kraft auf den Augapfel aus. Eine ASTM F803-konforme Polycarbonat-Schutzbrille soll den Ballkontakt verhindern, und ihr Tragen wird dringend empfohlen11). Es ist wichtig, Kontaktlinsen zu wählen, die für den Sport geeignet sind, und einen korrekten Sitz sicherzustellen.
Jede Komponente des Sportsehens wird mit speziellen Testgeräten und -methoden bewertet. Diese Untersuchungen können in Einrichtungen, die auf Sportophthalmologie spezialisiert sind, in augenärztlichen Abteilungen von Universitäten oder in sportwissenschaftlichen Forschungslabors durchgeführt werden.
Einrichtungen, die eine spezialisierte Bewertung der Sportvision anbieten, umfassen augenärztliche Kliniken mit Schwerpunkt Sportophthalmologie und Sportmedizin, augenärztliche Abteilungen von Universitätskliniken (insbesondere solche, die mit sportmedizinischen Abteilungen zusammenarbeiten) sowie Sportuniversitäten und allgemeine Universitäten mit sportwissenschaftlichen Laboren. Da spezielle Geräte wie DVA-Testgeräte und Augenbewegungsaufzeichnungsgeräte erforderlich sind, variieren die durchführbaren Bewertungspunkte je nach Einrichtung. Es ist ratsam, vor dem Besuch die gewünschten Untersuchungspunkte zu bestätigen.
Visionstraining ist ein Sammelbegriff für Übungen, die gezielt bestimmte Elemente der Sehfunktion trainieren. Es gibt eine breite Palette von Methoden, von wissenschaftlich fundierten bis hin zu kommerziell verbreiteten, daher ist es wichtig, sie unter Berücksichtigung der Evidenzqualität einzusetzen.
Die Wirkungen des Sehtrainings variieren von Person zu Person, und die Studien unterscheiden sich in Bezug auf die Ziel sportart, die Messparameter und den Trainingsinhalt, sodass die Evidenzqualität als moderat eingestuft wird9). Ob die Verbesserung von Sehfunktionsindikatoren (DVA-Wert, Reaktionszeit usw.) direkt zu einer Leistungssteigerung im Sport führt, bedarf weiterer Überprüfung. Einige kommerziell beworbene Sehtrainingsgeräte enthalten möglicherweise unzureichende wissenschaftliche Belege; daher wird empfohlen, vor der Einführung die Evidenz zu prüfen.
Einige Studien berichten über eine Verbesserung der dynamischen Sehschärfe und der Augenbewegungen durch Training 9). Eine Studie mit Jugend-Feldhockeyspielern zeigte, dass ein Sportvisionstrainingsprogramm mehrere visuelle Funktionsindikatoren verbesserte 9). Das Ausmaß der Verbesserung variiert jedoch individuell, und die Evidenz für eine direkte Auswirkung auf die Wettkampfleistung ist begrenzt. Kontinuierliches und systematisches Training sowie professionelles Feedback gelten als wichtig, um die Wirksamkeit zu steigern.
Jede Komponente des Sportsehens wird durch unterschiedliche neuronale Schaltkreise verarbeitet.
Die Wahrnehmung sich bewegender Objekte erfolgt über den dorsalen Pfad (Wo/Wie-Pfad) vom primären visuellen Kortex (V1) zum visuellen Areal V5/MT (mittlerer temporaler Kortex) 13). Die Neuronen im Areal V5/MT reagieren selektiv auf Bewegungsrichtung und sind an der Beurteilung der Ballflugbahn oder der Bewegungsrichtung eines Gegners in Sportsituationen beteiligt. Dieser Pfad integriert sich mit dem ventralen Pfad (Was-Pfad: verantwortlich für Objekterkennung), um „was, wo und wie sich bewegt“ einheitlich zu verarbeiten 13).
Stereopsis entsteht durch die Erkennung der geringfügigen Verschiebung zwischen den Netzhautbildern beider Augen (binokulare Disparität) durch Disparitäts-detektierende Neuronen in den Arealen V1 und V2, die diese Information in Tiefe umwandeln 4). Binokulares Stereosehen ist genauer als monokulare Tiefenhinweise, insbesondere bei der Entfernungsbeurteilung auf kurze Distanz (ca. 2–6 m).
Sakkaden werden hauptsächlich durch das frontale Augenfeld (FEF) und den Colliculus superior gesteuert, wobei Genauigkeit und Geschwindigkeit durch Koordination mit den Basalganglien und dem Kleinhirn angepasst werden 8). Die glatte Verfolgung (Smooth Pursuit) involviert das Areal V5/MT und den vestibulo-okulären Reflexweg, die die Genauigkeit der Zielgeschwindigkeitsverfolgung bestimmen 8). Die Kontrolle der Augenbewegungen kann durch Übung effizienter werden, was als Teil des Trainingseffekts angesehen wird.
Die dynamische Sehschärfe erreicht ihren Höhepunkt im Alter von 20–30 Jahren und nimmt mit dem Alter ab 14). Eine Verlangsamung der Bewegungswahrnehmungsverarbeitung im Areal V5/MT wird als Hauptfaktor angesehen 14). Altersbedingte nukleäre Sklerose (Linsenveränderungen), verminderte Kontrastempfindlichkeit und verlangsamte Augenbewegungen tragen ebenfalls zum Rückgang der dynamischen Sehschärfe bei. Bei Masters-Athleten beeinflussen diese Veränderungen besonders die Wettkampfleistung, daher ist eine regelmäßige Beurteilung der Sehfunktion vorteilhaft.
Das Sportvisionstraining mit VR (Virtual Reality) und AR (Augmented Reality) Technologie befindet sich in der Forschungs- und Entwicklungsphase 15). Es zeichnet sich dadurch aus, dass sportartspezifische visuelle Szenarien in einer virtuellen Umgebung nachgebildet werden können, um gleichzeitig die dynamische Sehschärfe, das periphere Sehen und die Reaktionszeit zu trainieren. Ein Übersichtsartikel zu digitalen Trainingstechnologien (Appelbaum & Erickson, 2018) deutet darauf hin, dass digitale Technologien einschließlich VR möglicherweise effizienter sind als herkömmliches papier- oder gerätebasiertes Training 15).
Mit der Verbreitung von Gaming-Wettbewerben (E-Sport) steigt das Interesse am Sehfunktionsprofil von E-Sportlern. Die Probleme der Akkommodationsermüdung und Augenbelastung durch die langfristige Nutzung hochauflösender Displays auf kurze Distanz sowie die hervorragende Reaktionszeit und Augenbewegung sind zu neuen Themen der Sportvisionsforschung geworden.
Die Forschung schreitet voran, bei der miniaturisierte und leichte Eye-Tracker während des Wettkampfs getragen werden, um Augenbewegungen in realen Wettkampfsituationen in Echtzeit zu messen. Durch die Analyse von Blickmustern während des Wettkampfs wird erwartet, die visuelle Grundlage von Fertigkeitsunterschieden zwischen Experten und Anfängern zu klären und diese für die Gestaltung effektiver Trainings anzuwenden.
Es wird geforscht, um die visuelle Aufmerksamkeit und Reaktionszeit mit Technologien wie VR, AR, digitalem Training und Neurofeedback zu verbessern. Die direkte Wirkung auf die Wettkampfleistung befindet sich jedoch noch in der Validierungsphase 1)15).
