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重视与体育运动有关的视觉科学研究

作者：xls_wlcheng0886
发表于: 10/19 10:58
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(齐康网)瞿佳.

【摘要】体育运动与视觉功能关系密切，不同的体育项目对视觉功能的要求不同。大部分体育项目对视觉的需求都是综合性的，即不仅需要敏锐的视力、立体视、色觉、视野等静态视觉，还需要快速的眼球运动、调节辐辏等动态视觉。优秀运动员必须具备良好的视觉功能，而相关的视觉功能训练可望提高运动成绩。我们应重视并开展体育运动与视觉科学的研究。
【关键词】体育运动；视觉功能；静态视觉；动态视觉
【中图分类号】R778 【文献标识码】A 【文章编号】 1004-4469（2005）05-0281-03
Vision research associated with sports :an important issue/Qu Jia//Ophthalmol CHN.-2005, 14(5) -281 ~283 (The Eye Hospital of Wenzhou Medical College, Wenzhou 325027, China)
Corresponding author: QU Jia, Email: jqu@wzmc.net
【Abstract】 Sports and vision has strong relationship. Different kinds of sports have different demand for vision. Most of sports require comprehensive vision function, which include not only sharp visual acuity, stereo, color and visual field but also dynamic ocular movements, accommodation and convergence, etc. A outstanding sportsman or sportswoman must own good visual function while visual training are supposed to improve the sports achievement. We should take sports vision researches as an important research issue.
【Key words】sports; vision function; steady vision function;dynamic visual function

2008年世界奥林匹克运动会在北京举行，人们对体育运动的参与和关注日渐高涨，体育运动不仅可以锻炼身体，还可以通过体育运动所特有的竞争、激情和刺激来激发生活的热情和乐趣。体育运动和竞赛还成为民族自强自尊的标志，体育也成为国际间友好交往的桥梁。
作为视觉科学工作者更关注的是：如何通过视觉科学的研究和视觉科学的方法提高运动成绩。长期以来的努力和探索已经在该领域获得了不少进展，并逐步形成了相对独立的专业方向，称为体育运动视觉（sports vision）。
体育运动视觉主要包含以下几方面: (1)研究因体育运动项目的特殊性而对视觉的特殊需求；(2)研究如何防范因体育运动所造成的视觉方面的损伤；(3)研究如何通过视觉训练达到提高运动成绩的目的。
视觉功能可分为多种类型，而视觉功能的作用又是多种视觉功能类型的综合，这种视觉功能的综合应用在体育运动中表现尤其突出。从近几年研究的资料分析，优秀运动员往往具有比一般人更好的视觉功能，因此，研究者推断：不同类型的运动项目对视觉功能具有不同的要求；提高视觉功能可能对提高运动员的成绩也有着重要意义。

1 不同运动项目对视觉的需求
视觉活动的类型是多种多样的，如：动态视力，静态视力，眼球运动、立体视，手-眼/脚-眼协动、调节、视野等等。各种不同的体育活动对视觉功能的要求也不尽相同。不同运动对视觉的特殊要求有所不同，如棋类运动员就没有特殊的视觉功能要求，而处于动态状态的运动项目则不同。如高尔夫球和橄榄球两者需要特别好的立体视；篮球、网球需要非常好的眼球运动功能和立体视，而英式足球对眼球运动要求最高；棒球运动对视觉功能要求特别高，它要求动态和静态视觉、立体视觉、眼球运动、手-眼/脚-眼协动、视野都应该是最佳的。
以台球运动员为例，除了必要的视敏锐度用于看清目标外，还需要非常好的立体视觉，从而非常精确地识别出目标的角度和距离。再如棒球运动员，由于球运动的速度更快，视标更小，所以对动态视力，如追踪、扫视等要求非常敏锐和精确。对于篮球类运动，属于团队型的，又是直接与球和对方直接接触的运动，运动时不仅关注球，还要关注自己的队员和对方的队员，当球从一个队员传向另一个队员时，篮球运动员需要的视觉功能：看清球和球的运动、判断球的速度和方位、看到并判断自己队员和对方队员的位置及状态，而所有的观察又都是在运动员自身也正处在运动状态之中，所以其视觉状态是多种视觉功能同时运行、并且需要非常敏锐和精确，这样才能移动自己，达到中途拦截对手的传球之目的[1-3]。

2 多种视觉状态在体育运动中的综合运用
虽然我们将与运动有关的视觉状态分为很多种类型，某些特定的运动方式对某种视觉要求特别高，实际上，大多数运动，尤其是团队型的高动感运动，如足球、棒球和篮球等，每一瞬间的运动状态所需求的视觉是多重性的。
如眼球运动，可分固视，扫视运动、跟随运动、调节等。篮球运动员在投篮时，稳定固视在某一位置，这一固视发生在投篮较早阶段，是对目标的准确命中所必须的。扫视运动是在空间两点间的快速眼动，速度通常在400～700d/sec。跟随运动为眼球追随目标的一种运动，潜伏期约为100ms。调节功能是将处于某一距离的注视目标很快在视网膜上形成清晰像，由于球体、对手、队友都可以忽近忽远，要使视标很快聚焦于视网膜上，这就要求其具有较好的调节能力。如篮球运动员的一个投篮动作，就包含了投篮时的固视、视敏度、立体视等视功能判断篮框位置和距离，投篮瞬间眼球的跟随运动，对队友和敌手状态判断所需要的扫视，以及对各种目标注视转换时的调节。而在整个投篮过程中，除了敏锐的中心视力外，应始终保持良好的周边视力[4-6]。

3 视觉训练与体育成绩
对于动感强的运动项目，一般必须具备以下五种直接与视觉功能相关的能力：（1）分辨细节的能力，无论视标与身体之间是否存在相对运动，运动员都应当有较好的分辨视标细节的能力，才能作出适当的反应。这要求黄斑对视标具有高分辨力，而且调节系统能够很快使视标精确聚焦于视网膜上。（2）判断深度的能力，运动员既要能够判断绝对深度，又要能够判断相对深度。这要求运动员有良好的双眼视。（3）追踪物体的能力，包括固视于静止视标和追踪运动视标的能力。这要求运动员有良好的眼共轭与非共轭运动系统，调节系统，同时，眼-头之间能够协调运动[21]。（4）眼-身体协调的能力，眼球在接受到视觉信息后，大脑中枢整合，筛选，然后使身体的不同部位参与同步协调的运动。（5）视觉信息整理的能力，整个视野包含了众多的视觉信息，运动员的中枢要能够分辨哪些是有用的信息，对这些有用的信息，引起选择性和同步化的注意力。
综上所述，优秀运动员应具备健康而敏锐的视觉功能，这是否意味着通过科学训练可以提高视觉功能？
体育运动中的大部分动作都属于技巧性动作。研究表明，技巧性动作的产生是一个复杂的过程，从接收信息到完成动作需要中枢神经系统进行一系列信息处理，相当于高科技信息处理系统——计算机系统，感官接收器接收外界信息，中枢神经系统进行信息处理，然后产生动作冲动来完成相应的动作。视觉在这个过程中起重要的作用。就视觉系统而言，眼球行使感官接收器功能，又是一个复杂的知觉系统。研究表明，任何有助于改善视觉系统的方法都将提高技巧性动作产生的准确性和速度[7]。
曾有科学家在一项对板球的研究中发现，对水平相近的板球运动员随机分组训练，主要内容为七项与运动有关的视觉，训练了三周，结果发现：训练后试验组成绩均有提高。有人对篮球运动员也进行了类似训练研究，结果也提示差异有统计学意义[8，9]。
视觉系统作为一个知觉系统完成信息的接收和处理，对于快速球类运动（乒乓球、网球、羽毛球、棒球等）的研究显示，运动员要从从记忆中提取知觉信息并进行编码的能力比普通人要强些，而且速度比普通人快。1998年Paul [10]等设计了一个实验对此进行了研究，研究通过视频训练能否提高棒球初学者投掷的速度以及对曲线球的预测和判断能力。结果发现，训练后各项分析判断能力指标均高于非训练者，提示视频训练有助于提高运动员成绩。
体育运动视光学随着全民健身和体育活动的普及越来越受到重视，有关体育运动视光学的研究也正在深入，其研究结果将为体育事业发展做出科学贡献。作为眼视光学和视觉科学的工作者，我们应该学习体育运动与视觉的关系，了解体育运动所需要的各种视觉特性，掌握视觉训练与提高体育成绩的技巧和方法，同时也扩展视觉科学的研究领域。

参考文献
1 Ciuffreda KJ, Wang B. Biomedical engineering principles in sports: Vision training and sports, Plenum[M]. NewYork, 2004, 16:408-417
2. Oudejans RR,van de Langenberg RW, Hutter RI. Aiming at a far target under different viewing conditions: visual control in basketball jump shooting[J]. Human Movement Science, 2002, 21:457-80
3 George KH,Brian J,Adrienne C. Biomedical engineering principles in sports: Aerodynamics and Biomechanics of the Free Throw, Plenum[M]. NewYork: 2004, 14:376-377
4 Ciuffreda KJ. Why two eyes[J]? J Behav Optom, 2002, 13:35-37.
5 Ciuffreda KJ, Engber K. Is one eye better than two eyes when viewing picturial art[J]? Leonardo, 2002, 35:37-40
6 Di Russo F, Pitzalis S, Spinelli D. Fixation stability and saccadic latency in elite shooters[J]. Vision Res, 2003, 43: 1837-1845.
7 Kenneth JC, Wang B [M]. Vision Training and Sports. New York,2004, 412-413.
8 Kofsky M, Starfield B. Sports vision training and experimental program with Australian Institute of Sport Basketball players[J]. Aust J Optom, 1989, 6: 15-17.
9 Abernethy B, Wood JM. Do generalized visual training for sport really work? An experimental investigation[J]. J Sports Sci,2001,19: 203-222.
10 Cassidy PE, Wade MG. Improving novice baseball batters’ choice reaction times through video training[J]. Inter J Sport Vis, 1998, 5: 22-31.