Medizinisch geprüft von Ann Marie Griff, O.D. – Geschrieben von Tim Newman am 12. Januar 2018Das Sehvermögen ist wohl unser wichtigster Sinn. Mehr Gehirnfläche ist dem Sehen gewidmet als dem Hören, Schmecken, Tasten und Riechen zusammen. In diesem Artikel erklären wir die Anatomie unserer Augen und wie sie uns sehen lassen.
Das Sehen ist ein unglaublich komplexer Prozess, der so gut funktioniert, dass wir gar nicht viel darüber nachdenken müssen.
Die Arbeit des Sehsystems lässt sich wie folgt zusammenfassen: Licht tritt in unsere Pupille ein und wird auf die Netzhaut im hinteren Teil des Auges fokussiert. Die Netzhaut wandelt das Lichtsignal in elektrische Impulse um. Der Sehnerv leitet die Impulse dann an das Gehirn weiter, wo die Signale verarbeitet werden.
Um zu verstehen, wie diese erstaunliche Leistung zustande kommt, beginnen wir mit einem Blick auf die Anatomie des Auges.
Unten sehen Sie ein 3D-Modell des Auges, das vollständig interaktiv ist.
Erforschen Sie das 3D-Modell mit Ihrem Mauspad oder Touchscreen, um mehr über das Auge zu erfahren.
Anatomie des Auges
Die Gewebe des Auges lassen sich in drei Typen unterteilen:
- brechende Gewebe, die das Licht fokussieren
- lichtempfindliches Gewebe
- Stützgewebe
Wir werden uns jedes dieser Gewebe der Reihe nach ansehen.
Brechendes Gewebe
Brechende Gewebe fokussieren das einfallende Licht auf die lichtempfindlichen Gewebe, um uns ein klares, scharfes Bild zu liefern. Wenn sie die falsche Form haben, falsch ausgerichtet oder beschädigt sind, kann die Sicht unscharf sein.
Zu den brechenden Geweben gehören:
Die Pupille: Dies ist der dunkle Fleck in der Mitte des farbigen Teils Ihres Auges, der wiederum als Iris bezeichnet wird. Die Pupille vergrößert und verkleinert sich als Reaktion auf Licht, ähnlich wie die Blende einer Kamera.
Bei sehr hellem Licht verengt oder verkleinert sich die Pupille auf einen Durchmesser von etwa 1 Millimeter (mm), um die empfindliche Netzhaut vor Schäden zu schützen. Bei Dunkelheit kann sich die Pupille auf bis zu 10 mm im Durchmesser erweitern. Diese Erweiterung ermöglicht es dem Auge, so viel Licht wie möglich aufzunehmen.
Iris: Dies ist der farbige Teil des Auges. Die Iris ist ein Muskel, der die Größe der Pupille und damit die Lichtmenge, die die Netzhaut erreicht, steuert.
Linse: Sobald das Licht die Pupille durchquert hat, erreicht es die Linse, die eine transparente, konvexe Struktur ist. Die Linse kann ihre Form verändern und hilft dem Auge, das Licht genau auf die Netzhaut zu fokussieren. Mit zunehmendem Alter wird die Linse steifer und weniger flexibel, was das Fokussieren erschwert.
Ziliarmuskel: Dieser Muskelring ist an der Linse befestigt und verändert, wenn er sich zusammenzieht oder entspannt, die Form der Linse. Dieser Vorgang wird Akkommodation genannt.
Hornhaut (Cornea): Dies ist eine klare, kuppelartige Schicht, die die Pupille, die Iris und die vordere Kammer oder den mit Flüssigkeit gefüllten Bereich zwischen der Hornhaut und der Iris bedeckt. Sie ist für den Großteil der Fokussierungskraft des Auges verantwortlich. Sie hat jedoch einen festen Fokus und kann sich daher nicht an unterschiedliche Entfernungen anpassen.
Die Hornhaut ist dicht mit Nervenenden besiedelt und unglaublich empfindlich. Sie ist die erste Abwehr des Auges gegen Fremdkörper und Verletzungen. Da die Hornhaut klar bleiben muss, um das Licht zu brechen, hat sie keine Blutgefäße.
Zwei Flüssigkeiten zirkulieren im gesamten Auge, um für Struktur und Nährstoffe zu sorgen. Diese Flüssigkeiten sind:
Glaskörperflüssigkeit: Die Glaskörperflüssigkeit befindet sich im hinteren Teil des Auges und ist dickflüssig und gelartig. Er macht den größten Teil der Augenmasse aus.
Wässrige Flüssigkeit: Dieses ist wässriger als der Glaskörper und zirkuliert im vorderen Teil des Auges.
Lichtempfindliches Gewebe: Netzhaut
Die Netzhaut ist die innerste Schicht des Auges. Sie beherbergt mehr als 120 Millionen lichtempfindliche Photorezeptorzellen, die Licht erkennen und in elektrische Signale umwandeln.
Diese Signale werden zur Verarbeitung an das Gehirn weitergeleitet.
Die Photorezeptorzellen in der Netzhaut enthalten Eiweißmoleküle, die Opsine genannt werden und lichtempfindlich sind.
Die beiden primären Fotorezeptorzellen werden Stäbchen und Zapfen genannt. Als Reaktion auf Lichtteilchen senden die Stäbchen und Zapfen elektrische Signale an das Gehirn.
Zapfen: Diese befinden sich in der zentralen Region der Netzhaut, die Makula genannt wird, und sie sind besonders dicht in einer kleinen Grube in der Mitte der Makula, die als Fovea bezeichnet wird. Die Zapfen sind essentiell für detailliertes, farbiges Sehen. Es gibt drei Arten von Zapfen, die normalerweise als
– kurz oder blau
– mittel oder grün
– lang oder rot
Die Zapfen dienen dem Sehen bei normalen Lichtverhältnissen und ermöglichen es uns, Farben zu unterscheiden.
Stäbchen: Diese befinden sich meist an den Rändern der Netzhaut und werden für das Sehen bei schwachen Lichtverhältnissen eingesetzt. Obwohl sie keine Farben unterscheiden können, sind sie extrem empfindlich und können geringste Lichtmengen erkennen.
Sehnerv: Dieses dicke Bündel von Nervenfasern leitet die Signale von der Netzhaut zum Gehirn weiter. Insgesamt gibt es etwa 1 Million dünne, retinale Fasern, Ganglienzellen genannt, die Lichtinformationen von der Netzhaut zum Gehirn transportieren.
Die Ganglienzellen verlassen das Auge an einem Punkt, der Sehnervenkopf genannt wird. Da dort keine Stäbchen und Zapfen vorhanden sind, wird er auch als blinder Fleck bezeichnet.
Verschiedene Untergruppen von Ganglienzellen registrieren unterschiedliche Arten von visuellen Informationen. Zum Beispiel sind einige Ganglienzellen empfindlich für Kontrast und Bewegung, andere für Form und Details. Zusammen übertragen sie alle notwendigen Informationen aus unserem Gesichtsfeld.
Das Gehirn ermöglicht uns das 3-D-Sehen, also die Tiefenwahrnehmung, indem es die Signale von beiden Augen vergleicht.
Die in der Netzhaut erzeugten Signale landen im visuellen Kortex, einem Teil des Gehirns, der auf die Verarbeitung visueller Informationen spezialisiert ist. Hier werden die Impulse zu einem Bild zusammengefügt.
Stützgewebe
Sklera: Dies wird gemeinhin als das Weiß des Auges bezeichnet. Es ist faserig und stützt den Augapfel und hilft ihm, seine Form zu behalten.
Bindehaut (Conjunctiva): Eine dünne, transparente Membran, die den größten Teil des Weißen des Auges und die Innenseite der Augenlider bedeckt. Sie hilft, das Auge zu schmieren und es vor Mikroben zu schützen.
Aderhaut: Eine Schicht aus Bindegewebe zwischen der Netzhaut und der Lederhaut. Sie enthält eine hohe Konzentration von Blutgefäßen. Sie ist nur 0,5 mm dick und enthält lichtabsorbierende Pigmentzellen, die helfen, Reflexionen in der Netzhaut zu reduzieren.
Erkrankungen des Auges
Wie bei jedem Teil des Körpers können Probleme mit unserem Sehvermögen durch Krankheit, Verletzung oder Alter entstehen. Im Folgenden sind nur einige der Erkrankungen aufgeführt, die die Augen betreffen können:
Altersbedingte Makuladegeneration: Die Makula baut sich langsam ab, was zu verschwommenem Sehen und manchmal zum Verlust der Sehkraft in der Mitte des Gesichtsfeldes führt.
Amblyopie: Dies beginnt in der Kindheit und wird oft als träges Auge bezeichnet. Ein Auge entwickelt sich nicht richtig, weil das andere, stärkere Auge dominiert.
Anisokorie: Dies tritt auf, wenn die Pupillen eine ungleiche Größe haben. Dies kann ein harmloser Zustand oder ein Symptom für ein ernsthafteres medizinisches Problem sein.
Astigmatismus: Die Hornhaut oder Linse ist falsch gekrümmt, so dass das Licht nicht richtig auf die Netzhaut fokussiert wird.
Grauer Star (Katarakt): Trübungen der Linse verursachen den Grauen Star (Katarakt). Er führt zu verschwommenem Sehen und, wenn er unbehandelt bleibt, zur Erblindung.
Farbenblindheit: Dies tritt auf, wenn die Zapfenzellen fehlen oder nicht richtig funktionieren. Jemand, der farbenblind ist, findet es schwierig, zwischen bestimmten Farben zu unterscheiden.
Bindehautentzündung oder rosa Auge: Dies ist eine häufige Infektion der Bindehaut, die die Vorderseite des Augapfels bedeckt.
Abgelöste Netzhaut: Ein Zustand, bei dem sich die Netzhaut ablöst. Sie erfordert eine dringende Behandlung.
Diplopie oder Doppeltsehen: Dies kann durch verschiedene Bedingungen verursacht werden, die oft ernst sind und so schnell wie möglich von einem Arzt überprüft werden sollten.
Floater: Dies sind Flecken, die über das Gesichtsfeld einer Person wandern. Sie sind normal, können aber auch ein Zeichen für etwas Ernsteres sein, wie z. B. eine Netzhautablösung.
Grüner Star (Glaukom): Der Druck im Inneren des Auges staut sich und kann schließlich den Sehnerv schädigen. Dies kann schließlich zum Verlust des Sehvermögens führen.
Myopie: Dies ist auch als Kurzsichtigkeit bekannt. Bei Kurzsichtigkeit ist es schwierig, Dinge zu sehen, die weit entfernt sind.
Sehnervenentzündung: Der Sehnerv entzündet sich, oft aufgrund eines überaktiven Immunsystems.
Schielen: Die Augen zeigen in unterschiedliche Richtungen; es ist besonders häufig bei Kindern.
Kurz und bündig
Die Augen und unser visuelles System arbeiten jede Sekunde, in der wir wach sind, hart und weben aus einer schwindelerregenden Anzahl von Lichtimpulsen eine nahtlose visuelle Realität.
Wir halten das Sehen für selbstverständlich, aber unsere Augen sind eine der erstaunlichsten Leistungen der Evolution.
Zuletzt medizinisch geprüft am 12. Januar 2018