體育運動對視力影響的Meta分析

于明明，李寧川，石 根，倪雨囡

（揚州大學 體育學院，江蘇 揚州225009）

近年來，我國近視發生率不斷升高，約為33%，是世界平均水平（占總人口的22%）的1.5倍［1］。近視已成為重大公共衛生問題，嚴重影響著我國兒童青少年視力健康。近視不僅影響兒童青少年的學習、生活和就業，并且中年以后中高度近視的多種嚴重眼科并發癥（如并發性白內障、青光眼、近視性黃斑變性和視網膜脫離）也給家庭和社會帶來沉重負擔［2］。

流行病學和實驗性研究均表明：除遺傳因素外，視力健康還受到用眼健康、生活方式等諸多環境因素的影響［3］。眼睛由于長時間近距離視物工作，睫狀肌持續收縮發生痙攣，晶狀體調節能力下降，造成視網膜呈像離焦。如不采取有效措施，會導致眼壓升高、眼軸延長進而促進近視的發生發展［4］。目前近視治療的手段主要包括藥物治療、保健措施、配鏡療法、手術治療等，主要干預近視后人群，醫療成本高，治標不治本，另外禁忌癥、適應癥及并發癥影響也不容忽視。參加體育運動被認為是改善視力、預防近視的有效方法，可以提高各項的身體素質的基礎上，刺激眼肌疲勞恢復、鍛煉眼球靈活性，促進眼部發育［3］。

目前采用體育運動對近視患者進行干預的研究日漸增多，但運動的種類和干預方案并不統一，導致不同的研究得到的治療效果也不同。已有研究的Meta分析認為體育鍛煉對于改善視力具有良好的效果［5］，但伴隨運動對視力干預研究的不斷增多以及運動對動態視力研究的發展，動態視力作為視力的一部分，并對靜態視力起著維護作用，因此在討論運動對視力健康的影響時需將兩者結合考慮。本研究通過Meta分析對所納入研究結果之間的一致性進行評價，精確地估計統計效能與效應值。綜合定量評價不同類型的體育運動對動態視力和靜態視力健康的影響，并通過效應量比較，追蹤最佳效應量的運動方案，以期為制定學生視力健康的運動方案提供依據，為兒童青少年近視的防治及日常鍛煉提供有效指導。

1 資料與方法

研究遵循《系統綜述與薈萃分析優先報告條目》（Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses，PRISMA）的規范要求，根據研究包含的PICOS特征，制定了納入、篩選與排除的標準，對文獻進行數據的整理和分析［6-7］。

1.1 文獻納入與排除標準

1.1.1 研究對象（P）

參與體育運動干預的學生，既往無眼部手術史，不存在家族病史（如高血壓、心臟病、父母高度近視或其他不適宜運動的病史）；對運動的充滿興趣，熱愛運動，沒有語言障礙，能夠配合實驗者。

1.1.2 干預方法（I）

實驗組進行有計劃性、針對性的體育運動干預，例如乒乓球、羽毛球、足球等。

1.1.3 比較的干預方法（C）

對照組不采取干預措施或只進行常規的體育活動，不參與相關系統性的體育鍛煉。

1.1.4 測量結局（O）

采用動態視力檢測儀對動態視力進行檢測以及《標準對數視力表》燈箱“E”字形視力表對靜態視力進行測試，同時保證測試老師及測試條件相統一。對進行測試學生的裸眼視力度數進行統計，納入雙側裸眼視力或右裸眼視力（右眼大多為主視眼［8］）。

1.1.5 研究設計（S）

體育運動對學生視力影響的干預性實驗包括隨機對照實驗（RCT），以及自我對照實驗（SCS）。

1.1.6 排除標準

1）排除質量較差、信息不全、沒有提供充分的結局數據且無法聯系到作者的文獻、無法下載使用的文獻；2）無法獲得全文信息的會議摘要和綜述；3）非中英文文獻；4）非實驗類的研究；5）重復發表；6）結局數據存在明顯錯誤且無法修正。

1.1.7 文獻檢索策略

計 算 機 檢 索CNKI、WanFang Data、CQVIP、PubMed、Cochrane Library、Web of Science數據庫，收集有關體育運動對學生視力健康干預相關的實驗研究，檢索時限均從建庫至2021年4月。中文檢索詞包括：（“視力”OR“近視”OR“靜態視力”OR“動態視力”）AND（“體育運動”OR“體育鍛煉”OR“體育活動”）。英文檢索詞包括：（“vision”OR“myopia”OR“sight”OR“dynamic visual acuity”）AND（“sports”OR“exercise”OR“physical exercise”）。檢索采取主題詞與自由詞相結合的方式，同時追索納入文獻的參考文獻，包括中、英文公開發表的研究，未公開出版或發行的灰色文獻除外。

1.2 文獻篩選、資料提取與質量評價

由2名研究者根據文獻納入與排除的標準獨立的進行檢索、篩選文獻，并對提取的資料進行叉核對。缺乏的資料與作者聯系進行補充，通過相互的討論或者參考第三者的意見解決遇到的分歧。資料提取的內容主要包括：1）納入研究的基本信息；2）研究對象的基本特征，包括實驗組與對照組的樣本數、年齡等；3）干預措施的具體細節包括體育運動的類別、運動的時間、干預的周期等；4）所關注的結局指標：動態視力和靜態視力。5）納入文獻偏倚風險評價的主要信息。

運用Cochrane風險偏倚評估工具（the Cochrane collaboration’s tool for assessing risk of bias），從5個方面6個條目對納入研究的偏倚風險進行評估。評價者需要對每個方面做出偏倚風險低、高或不確定的判斷，并將研究質量分級A級（低度偏倚，滿足5個及以上條目的質量標準，發生偏倚的可能性較低）、B級（中度偏倚，完全滿足3或4個條目的質量標準，具有中度的發表偏倚）、C級（高度偏倚，只有2個及以下條目的質量標準完全滿足，發生偏倚的可能性較高）。文章滿足的標準越多，發生偏倚的可能性越小，質量越高。

1.3 統計學處理

統計學分析采用Stata16.0（meta模板）軟件，選擇WMD和95%CI為效應尺度進行合并效應量。采用Homogeneity test（檢驗水準a=0.1）即χ2對異質性進行檢驗，當p＜a表明研究間存在異質性，結合I2定量判斷異質性的大小。I2＜40%為低度異質性，Meta分析時應選擇固定效應模型（Fixed Effects Model）。40%≤I2≤70%為中度異質性，I2＞70%為高度異質性，應選擇隨機效應模型（Randomized Effects Model）進行Meta分析。異質性來源的確定通過Meta回歸和亞組分析確定。為檢驗結果的可靠性進行敏感性分析，最后采用Egger's法檢驗發表偏倚。

2 結果

2.1 文獻篩選流程及結果

通過檢索CNKI（n=71）、WanFang Data（n=463）、CQVIP（n=14）、PubMed（n=122）、Cochrane Library（n=7）、Web of Science（n=4）數據庫，將檢索到的681篇文獻導入Note Express文獻管理軟件，排除重復文獻后得到218篇，閱讀題目與摘要初篩獲得93篇，閱讀全文進行復篩，最終將28篇文獻納入為定量研究（圖1）。

圖1 文獻篩選流程及結果

2.2 納入研究的基本特征與偏倚風險評價結果

本次研究共納入28篇文獻30項研究，包括實驗組1 151例，對照組1 152例。每項研究的總參與人數30～122人不等。納入研究的主要方面包括：研究對象的年齡和學段；實驗的類型；研究對象所在的地區；實驗組運動的類型（乒乓球、羽毛球、足球、籃球、啦啦操等）；干預的周期、頻率和時間；以及主要的結局指標（靜態視力和動態視力）。納入文獻的基本特質見表1。通過Review manager5.3對納入的28篇文獻進行質量評估，方法學質量為A級的文獻有4個，7個為C級，B級的文獻17個。納入文獻偏倚風險的評估結果如圖2所示。

表1 納入研究的基本特質

圖2 偏倚風險評價示意圖

2.3 體育運動對動態視力影響的Meta分析結果

共25個研究探討了體育運動對學生動態視力的綜合干預效果。異質性檢驗的結果為Q=26.06，df=24，I2=7.9%，p=0.35，各研究間異質性較低，應該選擇固定效應模型進行分析。由圖3可知效應量WMD=0.18（p=0.000），95%置信區間為（0.15，0.20），體育運動實驗組與對照組之間動態視力存在統計學差異，體育運動能夠促進動態視力的發展。

圖3 體育運動對動態視影響的Meta分析森林圖

2.3.1 體育運動對動態視力影響的敏感性分析

運用Stata16.0軟件結合Meta分析的結果，逐一剔除單項研究，觀察效應量及異質性變化，對統計學的異質性進行處理。對納入的研究進行敏感性分析，前后結果未見較大變化，說明單個研究結果對總體結果的影響不大，研究結果比較穩定（見圖4）。

圖4 體育鍛煉對動態視力影響的敏感性分析

2.3.2 發表偏倚檢驗

基于隨機對照下體育運動對兒童青少年動態視力干預效果的影響指標，察漏斗圖（圖5）基本對稱，Egger檢驗結果顯示t=1.62，p＞|t|=0.118，表明納入研究存在發表偏倚可能性較小。

圖5 體育鍛煉對動態視力影響的漏斗圖

2.4 體育運動對靜態視力影響的Meta分析結果

共30個研究探討了體育運動對學生靜態視力的綜合干預效果，Meta分析結果可知：效應量WMD=0.14（p＜0.001），95%置信區間（0.10，0.18），運動干預組與對照組的靜態視力差異具有統計學意義，表明體育運動能夠有效改善靜態視力，但I2=93.6%（＞50%），χ2檢驗p=0.000（＜0.1），提示納入研究間存在一定的統計學異質性（見圖6）。運用Stata16.0軟件結合Meta分析結果進行敏感性分析。所納入研究數值在點的估計值內上下浮動，逐一剔除某一項研究后效應量未見較大變化，說明研究結果相對穩定（見圖7）。

圖6 體育運動對靜態視影響的Meta分析森林圖

圖7 體育鍛煉對靜態視力影響的敏感性分析

2.4.1 體育運動對靜態視力影響亞組分析

納入文獻整體異質性較高，采用亞組分析對潛在異質性來源做進一步分析。不同的運動類型對靜態視力的影響不同，根據田麥久的項群理念，將納入研究的體育運動分為4類：隔網對抗類（乒乓球、羽毛球等）、同場對抗類（足球、籃球等）、表現難美類（啦啦操、舞蹈等）以及視力運動方案。對納入的30項研究進行比較，同場對抗類以及運動方案組的異質性檢驗結果顯示，研究間異質性相對較低，采用固定效應合并效應量，差異具有統計學意義。因此對于異質性來源的判斷，可以認為是不同的體育運動差異的影響（見表2）。

表2 體育運動對靜態視力影響的亞組分析

研究顯示年齡與視力的發展存在密切的聯系，因此根據納入研究年齡分布以及不同學段學生視力發育的特點，將年齡亞組劃分為6～10歲、11～15歲以及16～23歲3個年齡段，在尋求異質性來源的同時，嘗試驗證體育運動對視力干預的最佳時期。根據納入研究干預的周期、干預時間和頻率分別進行亞組分析，尋找異質性的同時，追蹤改善靜態視力的最佳運動方案。

2.4.2發表偏倚檢驗

所納入研究是基于體育運動對兒童青少年靜態視力干預效果，結局指標為靜態視力度數并且納入研究數量大于10，采用Egger檢驗法進行發表偏倚分析，p=0.001＜0.05，存在發表偏倚。通過剪補法進行操作后，減補前后結果意義沒有發生改變，差異不大說明結果穩定（見表3、圖8）。

表3 偏倚檢測減補法

圖8 減補漏斗圖

3 討論

3.1 體育鍛煉對動態視力干預效果的總體分析

體育運動對兒童青少年動態視力的Meta分析結果顯示［WMD=0.18，95%CI（0.15，0.20），p＜0.001］，體育運動實驗組與對照組相比動態視力存在統計學差異。研究間異質性（I2=7.9%），屬于低等程度可以接受，表明體育鍛煉可以提高兒童青少年的動態視力。

動態視力（Dynamic visual acuity）是指眼睛在觀察移動目標時，捕獲影像、分解、感知移動目標影像的能力，是一種知覺運動物體細節的能力［35］。長期近距離視物導致睫狀肌調節功能紊亂進而形成近視［36］。動態視覺與觀察靜態物體相比，不僅需要通過睫狀肌調節作用，使正在移動物體的成像落在視網膜上，同時集合眼外肌協同作用，跟蹤運動的目標。因此，參與體育運動，視力在運動的過程中得到動態刺激，從而改善睫狀肌的調節能力可能是體育鍛煉活動對人體視力水平進行糾正的機制。

3.2 體育鍛煉對靜態視力干預效果的總體分析

靜態視力是動態視力的基礎，而動態視力對靜態視力起著維護作用［37］。動態視力能夠正向預測靜態視力［38］。有針對性地進行動態視力強化訓練可能有助于促進靜態視力的發展［39］。對體育運動干預靜態視力的效果進行了系統綜述和Meta分析，結果顯示［WMD=0.14，95%CI（0.10，0.18），p＜0.001］，體育運動組與對照組相比靜態視力存在統計學差異。有計劃地從事相應的體育鍛煉可以改善兒童青少年的靜態視力，這與李志超等［6］人研究的結論相似。但是研究間異質性明顯（I2=93.6%），屬于高等程度。在探討可能的異質性來源時，根據潛在的影響因素進行了亞組分析。

體育運動的類型對異質性的影響較為明顯，不同類型的體育運動對靜態視力的影響的程度由大到小順序如下：隔網對抗類（效應量0.184）＞同場對抗類（效應量0.143）＞表現難美類（效應量0.089）＞運動方案（效應量0.051），這與江小春［40］研究結果相類似。表現難美類運動對靜態視力改善的效果與隔網對抗類和同場對抗類的運動相比較低，可能是因為啦啦操、徒手操等運動屬于閉鎖類的運動。相對而言，在開放性運動過程中，參與者需要對外界不斷變化的刺激做出相應快速準確的反應。例如：隔網對抗類的運動有著球的運動軌跡變化多端、來往速度快等諸多的特點，參與者在練習的過程中精神高度集中，雙眼要盯住球，隨著球的往返運動以及軌跡的變化，眼部的睫狀肌不斷地進行舒張與收縮的調節，間接地促進眼部組織的血液循環，使近距離工作狀態下的睫狀肌得到了充分的放松和休息，從而達到緩解疲勞、防治近視的作用。另一方面，視力健康與基礎代謝存在相應的關系，有研究表明基礎代謝量越高視力就越好［41］。長期從事規律性的體育鍛煉不僅能改善體質增進健康，而且在增強身體新陳代謝基礎上提高視網膜的血流速度，為眼睛供應充足的營養和氧氣，可以一定程度地降低眼壓，從而有效預防近視的發生與發展［42］。

通過年齡亞組分析顯示，體育運動對靜態視力干預的效果最好的年齡段為11～15歲（效應量0.158），其次為6～10歲（效應量0.132），16～23歲年齡段效果最差（效應量0.129）。這可能與近視發展的過程有關，近視的發展是不可逆的漸進性的過程。這就暗示我們要遵循近視發展的規律，越早對兒童青少年的視力進行干預，近視的防治效果越好。之所以6～10歲的兒童視力干預效果比11～15歲的低，可能是因為該階段兒童青少年眼軸發育還未成熟，眼睛處于正式化的過程中具有一定的“遠視儲備”［10］。

運動干預周期亞組分析顯示，48～96周的干預效果（效應量0.157）大于16～32周的干預效果（效應量0.122）。表明干預周期越長，體育運動對視力干預的效果更好。從干預頻率亞組分析顯示，4～5次/周的干預效果（效應量0.162）大于2～3次/周的干預效果（效應量0.131）。暗示體育運動的頻率越高視力改善的效果越好。根據不同干預時間亞組的效應量大小關系分析顯示，體育運動干預的效果與時間呈倒U型的曲線關系，干預時間60～90min/次干預效果最好（效應量0.173），干預時間過短或過長都不能達到最好的運動效果。這與人體運動規律相符合，運動時間過短不能達到相應運動量，運動時間過長導致身體疲勞，影響身體機能的恢復。

本研究存在的局限性：文獻來源的限制，所搜集納入的文獻皆是國內相關的實驗文獻；大部分的文獻沒有注明是否采用分派隱藏、盲法及是否失訪，文獻質量不高。納入的研究異質性較高，雖然進行了亞組分析但部分亞組的異質性仍處于中等程度，異質性可能與實驗設計，人群等其他因素有關。受到納入研究的數量與質量限制，上述結論還需要更多高質量的研究予以驗證。

4 結論

體育鍛煉能夠有效地改善學生的動態視力和靜態視力，建議從小學階段長期采用每周4～5次，每次運動60～90min隔網對抗類的體育運動，能夠對兒童青少年的視力健康起到保護和預防近視的作用。