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Bewegungssehen

Um sich bewegende Objekte (wie z.B. einen Tennisball) scharf sehen und identifizieren zu können, müssen diese durch koordinierte Augen- und Kopfbewegungen in der Fovea centralis abgebildet werden. Im Sport kommt erschwerend hinzu, dass der Sportler oft während seiner Eigenbewegung komplexe Spielsituationen und Objekt- und Gegnerbewegungen (meist unter Zeitdruck) erfassen muss.

Die Augenbewegungen lassen sich in zwei Unterformen differenzieren:

  • Augenbewegungen, bei denen beide Augen gemeinsam in die gleiche Richtung bewegt werden, z.B. beim Verfolgen eines vorbeifliegenden Balles, werden als konjugierte Bewegungen (Versionsbewegungen) bezeichnet. Derartige Bewegungen können auch in vertikaler Ebene von oben nach unten bzw. umgekehrt auftreten.
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  • Vergenzbewegungen werden eingesetzt, wenn Objekte fixiert werden, die sich auf den Beobachter zubewegen oder von ihm weg.

Dabei treten zwei Unterformen der Vergenzbewegungen auf:

Bewegt sich ein Objekt auf den Beobachter zu spricht man von Konvergenzbewegungen, da die Sehachsen aufeinander zubewegt werden, sie "konvergieren".

Divergenzbewegungen treten in der umgekehrten Situation auf, wenn der Beobachter, z.B. beim Fußball, einem Ball nach dem Abspiel hinterherschaut.

Konjugierte Bewegungen und Vergenzbewegungen treten auch in Kombination auf.

Bewegungswahrnehmung

Prinzipiell kann man zwei verschiedene Arten der Bewegungswahrnehmung unterscheiden.

Fixiert man den Blick geradeaus und beobachtet einen Tennisball, der von links nach rechts das Gesichtsfeld durchfliegt, dann wandert das Bild des vorbeifliegenden Balles entgegengesetzt zur Ballflugrichtung über die Sensoren der Netzhaut.

Der Ball wird dabei aufgrund des schnellen Überstreichens der Sensoren und der geringen räumlichen Auflösung in der Netzhautperipherie jedoch nur unscharf wahrgenommen. Man bezeichnet diese Form der afferenten Bewegungswahrnehmung daher auch als retinale Bildwanderung (siehe Abbildung).

Sollen Details des bewegten Objektes - also z.B. die Ballnaht oder Ballbeschriftung - identifiziert werden, muss der Ball in der Fovea centralis abgebildet werden. Dazu ist es notwendig, durch koordinierte Augenbewegungen (und Kopfbewegungen) die Fovea centralis mit dem bewegten Objekt mitzuführen (efferente Bewegungswahrnehmung).

Die Blickmotorik ermöglicht somit, bewegte Objekte im Gesichtsfeld foveal zu erfassen und - zumindest bei geringeren Objektgeschwindigkeiten - kontinuierlich mit den Augen zu verfolgen. Bei diesen sog. gleitenden Augenfolgebewegungen entspricht die Winkelgeschwindigkeit der Augenbewegung etwa derjenigen des fixierten Objektes.

Arten der Bewegungswahrnehmung

Gleitende Augenfolgebewegungen und Sakkaden

Beim Verfolgen sich bewegender Objekte wird zunächst aufgrund der im Vergleich zu sog. "Blicksprüngen" (s.u.) kürzeren Latenzzeit versucht, das Objekt mit Hilfe von Augenfolgebewegungen "einzufangen" und dann die Bewegung zu begleiten.

Gleitende Augenfolgebewegungen ermöglichen eine kontinuierliche Verfolgung des Sehobjektes bis zu einer Winkelgeschwindigkeit von ca. 50-100°/s. Das bewegte Sehziel kann dabei mit einer Genauigkeit von ca. 1° in der Fovea gehalten und dort scharf wahrgenommen werden.

Die bei höheren Objektgeschwindigkeiten resultierende retinale Bildwanderung (das Auge bleibt relativ zum Sehobjekt zurück) ist Grundlage für den Einsatz von Sakkaden, d.h. ruckartigen Blicksprüngen. Über den "schnellen" Blicksprung erfolgt somit wiederum eine möglichst präzise Annäherung an das sich bewegende Sehobjekt.

Die anschließende Augenfolgebewegung dient dann der kurzzeitigen Abbildung des Objektes in der Fovea und damit der Identifizierung von Objektdetails.
Generell werden auch schon bei langsamen Objektgeschwindigkeiten initiale Augenfolgebewegungen mit (Korrektur-)Sakkaden kombiniert.

Abhängig von der Größe des Blicksprungs können maximale Sakkadengeschwindigkeiten von ca. 600-700°/s erzielt werden.

Sakkaden sind vom Verlauf her ballistische Bewegungen, die nach Beginn kaum korrigiert werden können. In der Regel wird das (bewegte) Sehziel mit einer einzigen Sakkade erreicht.

Bei peripheren Zielpunkten wird eine großamplitudige, aber meist zu kurze Sakkade ausgeführt, die dann erst nach einer kurzen Latenzzeit durch eine kleinamplitudige Korrektursakkade ergänzt wird.

Die während einer Sakkade unvermeidliche Wahrnehmungseinschränkung (Suppression) impliziert, dass es bei hohen Objektgeschwindigkeiten ohne ein optimales antizipatorisches Timing nicht möglich ist, den "Foveatransport" mit dem sich bewegenden Sehobjekt zu koordinieren.

Folglich müssen die Größe, die Richtung und die Geschwindigkeit des Blicksprungs, der notwendig ist, um das "verlorengegangene" Objekt wieder einzufangen, möglichst präzise vorausberechnet werden.

Während der sakkadischen Augenbewegung selbst ist also keine Analyse des betrachteten Objektes möglich. Erst wenn sich das Auge auf den nächsten Fixationspunkt eingestellt hat, wird der Aufnahmevorgang wieder freigegeben. Das hat u.a. auch Konsequenzen für die visuelle Wahrnehmung, z.B. in taktischen Situationen bei Mannschaftssportarten.

Sakkaden werden auch eingesetzt, wenn das Objekt stationär am Ort verweilt, z.B. bei der Beobachtung des gegnerischen Spielers beim Tennisaufschlag, des Positionswurfs beim Basketball, des Handstands beim Turnen etc., aber auch beim Lesen eines Textes.

Das Objekt wird dann durch ruckartige Sakkaden regelrecht "abgetastet", indem die Augen von einem Fixationspunkt zum nächsten springen. Zwischen den einzelnen Sprüngen sind im allgemeinen Fixationsperioden von 0,1-0,3 s zu verzeichnen (sog. intersakkadische Intervalle), in denen dann die eigentliche Informationsaufnahme erfolgt.

Die Stabilität der Umwelt, trotz durchgeführter Augenbewegungen, ist ein wichtiges Beispiel sensomotorischer Integration, die hauptsächlich in den blickmotorischen Zentren des Hirnstamms (dem Steuerzentrum für alle Augenbewegungen) stattfindet.

Wahrnehmungsbeeinträchtigung durch den Lidschlag

Eine weitere Beeinträchtigung der Wahrnehmungsleistung ergibt sich beim Lidschlag, bei dem die Pupille für ca. 0,1 s völlig bedeckt und somit kein Lichteinfall möglich ist. Aber auch schon bevor das (obere) Lid die Pupille bedeckt sowie kurz nach dem Lidschluss ist die Wahrnehmungsleistung aufgrund neuronaler Hemmprozesse eingeschränkt.
 Wenn bei der Bewegungsbeobachtung Lidschläge erfolgen, ist insgesamt mit einer Leistungsbeeinträchtigung der Wahrnehmung für einen Zeitraum von ca. 0,3 s zu rechnen. Dennoch entsteht aufgrund von zentralen Verarbeitungsmechanismen der subjektive Eindruck einer kontinuierlichen Wahrnehmung.

Beurteilungsleistung und Beobachtungskompetenz

Die beim Bewegungssehen zu erbringende Beurteilungsleistung ist abhängig von der Beobachterkompetenz, d.h. der visuellen und blickmotorischen Leistungsfähigkeit des Beobachters und der Verfügbarkeit von situationsadäquaten Sehstrategien.
Leistungsbeeinflussend ist aber auch die Beurteilungskompetenz, d.h., der Beurteiler muss über eine entsprechende Sollwertpräzision, eigene Bewegungserfahrung und die Fähigkeit zum Analogieschluss verfügen.

Dies gilt speziell für die Fehlerdiagnose im Techniktraining (aus Sicht des Trainers). Die Beobachterentfernung von Trainer oder Zuschauer muss immer ein Kompromiss aus der Bewegungsanforderung an die Augenmuskulatur und der Anforderung an die Sehschärfe
 (Detailerkennung der sportarttypischen Bewegungsabläufe) darstellen.
Bei der Mehrzahl der leichtathletischen Disziplinen hat sich z.B. eine Betrachterdistanz von 10 m bewährt. Individuelle (intuitive) Blickstrategien (siehe Abbildung) bei der Beobachtung/Beurteilung von Bewegungsabläufen können mit Hilfe einer Blickbewegungskamera (z.B. NAC-Eyemark-Recorder) aufgezeichnet werden.

Die im Folgenden dargestellten Abbildungen zeigen die intuitiven Sehstrategie-Varianten bei der Beobachtung bzw. Beurteilung eines Kugelstoßes. Dabei ist festzuhalten, dass intuitive Blick- bzw. Sehstrategien bei der Fehlerdiagnose im Techniktraining bzw. der Bewegungsbeurteilung zuweilen sehr ineffektiv , bezogen auf die zu bewältigende Aufgabe sein können.

Typ I entgeht aufgrund der ausschließlichen Fixation des Oberkörperbereiches beurteilungsrelevante Informationen über das Angleitverhalten und die Stoßauslage (Gleitfußposition etc.).

Typ III setzt mehrere Sakkaden und damit Fixationswechsel ein, erfasst aber nur den Bereich der unteren Extremitäten.

Generell ist vom Einsatz möglichst vieler Sakkaden, mit dem Ziel alle relevanten Beobachtungsmerkmale abzutasten, aber aufgrund der sakkadischen Suppression abzuraten.

Zur Minimierung der Sakkaden können antizipatorisch festzulegende Seh- bzw. Blickstrategien hilfreich sein. Die Sehstrategie von Typ II kommt dabei einer auf Grundlage sinnesphysiologischer und wahrnehmungspsychologischer Erkenntnisse entwickelten "optimalen" Sehstrategie-Vorgabe bei der Beobachtung bzw. Beurteilung eines Kugelstoßes sehr nahe.

Um die Unterschiede der einzelnen Sehstrategien genauer zu betrachten, wurden sie in der folgenden Abbildung untereinander dargestellt