Auge

left|25px|Begriffsklärung Dieser Artikel behandelt das Sehorgan Auge; andere Bedeutungen siehe Auge (Begriffsklärung).

thumb|Menschliches Auge (braun) Das Auge (von indogermanisch ok - sehen; stammverwandt mit griechisch οπτικός, optikós), in medizinischer Terminologie und zusammengesetzten Wörtern auch der Oculus (lateinisch) oder der Ophthalmos (gelehrtes Griechisch οφθαλμός), ist das Sehorgan von Mensch und Tier. Das Auge reagiert auf physikalische Reize der elektromagnetischen Strahlung, beim Menschen mit einer Wellenlänge von etwa 350 nm bis etwa 750 nm. Dabei setzt es die Reize in die Empfindung von Licht und Farbe um.

Inhaltsverzeichnis

Das menschliche Auge

Im tatsächlichen Leben ist der Lichtsinn für den Menschen von sehr großer Bedeutung. Er ist der Leitsinn, der uns eine sichere Orientierung ermöglicht. Wir verlieren diese Sicherheit sofort, wenn wir uns mit geschlossenen Augen bewegen.

Augen sind empfindliche Sinnesorgane. Umgeben von Nasenbein, Jochbein und Stirnbein liegen sie geschützt, eingebettet in ein Fettpolster, in den knöchernen Augenhöhlen des Schädels. Fliegt Staub oder etwas ähnliches in die Wimpern, so wird das Augenlid automatisch geschlossen und schützt vor Schmutzteilchen. Gelangt dennoch etwas hinein, so wird es mit der Tränenflüssigkeit hinausgeschwemmt.

Die Augenwand besteht aus mehreren übereinander liegenden Häuten. Die äußerste, schützende Haut ist die Lederhaut. An ihr setzen sechs Muskeln an, die das Auge in der Augenhöhle verdrehen. Dadurch entstehen die äußerlichen Augenbewegungen. Dort wo das Licht ins Auge eintritt befindet sich die durchsichtige Hornhaut. Sie wird ständig mit Tränenflüssigkeit befeuchtet.

Die 2. Schicht ist die Aderhaut, sie ist reich an Blutgefäßen und versorgt die anliegenden Schichten mit Nährstoffen und Sauerstoff. Darauf folgt die Pigmentschicht. Die innere Schicht ist die Netzhaut. Nur sie enthält die Lichtsinneszellen. An der Stelle wo der Sehnerv das Auge verlässt, ist die Netzhaut unterbrochen. Hier befinden sich keine Lichtsinneszellen. Diese Stelle nennt man Blinder Fleck. An der Hornhaut gegenüber ist die Stelle für das schärfste Sehen, Gelber Fleck, siehe auch Horopter.

Ins Innere gelangt das Licht durch die Hornhaut und die Pupille. Sie ist die kreisförmige Öffnung der farbigen Regenbogenhaut, der Iris. Durch die Muskelfasern in der Iris kann die Pupille vergrößert und verkleinert werden. Dieser Vorgang, der das Auge an die Umgebung anpasst, heißt Adaption. Hinter der Iris ist die elastische Augenlinse an Bändern aufgehängt. Die Linsenbänder verlaufen zum ringförmigen Ziliarmuskel. Das Augeninnere ist von dem gallertartigen Glaskörper erfüllt. Er verleiht dem Auge die feste und runde Form, die auch Augapfel genannt wird.

Arten und Funktion

Die einfachsten "Augen" sind lichtempfindliche Sinneszellen auf der Außenhaut, die als passive optische Systeme funktionieren. Sie können nur erkennen, ob die Umgebung hell oder dunkel ist. Man spricht hier von Hautlichtsinn. Insekten und andere Gliederfüßer haben Augen, die aus vielen einzelnen Augen zusammengesetzt sind. Diese Facettenaugen liefern ein rasterartiges Bild (nicht mehrfache Bilder, wie man vermuten könnte).

Bei den meisten Wirbeltieren und einigen Weichtieren, beispielsweise Tintenfischen, wird im Auge ein Bild auf eine lichtempfindliche Schicht projiziert, die Netzhaut oder Retina genannt wird. Dort wird das Licht von Sinneszellen wahrgenommen und die Nervenimpulse durch den Sehnerv ans Gehirn weitergeleitet. Das Auge ist im allgemeinen ungefähr kugelförmig und der größte Teil, der so genannte Glaskörper, ist mit einer gelartigen, durchsichtigen Substanz gefüllt. Das Auge besitzt meistens eine veränderliche Linse, um das Bild scharf zu stellen, und oft einen Ringmuskel, die Iris, der die Pupille bei starkem Lichteinfall verkleinern kann, so dass das Auge vor zu viel Licht geschützt wird. Das Auge wird oft durch Augenlider geschützt, zum Schutz vor starken Schlägen liegt das Auge im allgemeinen tief im Schädel, wobei teilweise Knochenwülste rings ums Auge weiteren Schutz bieten.

Obwohl sich die Augen von Wirbeltieren und Weichtieren im Aufbau stark ähneln, haben sie sich unabhängig voneinander entwickelt. Dies wird bei der Bildung des Auges beim Embryo sichtbar: Während sich das Auge bei Wirbeltieren durch eine Ausstülpung der Zellen entwickelt, die später das Gehirn bilden, entsteht das Auge der Weichtiere durch eine Einstülpung der äußeren Zellschicht, die später die Haut bilden. Es gibt Schätzungen, dass Augen der verschiedensten Bauweisen im Laufe der Evolution etwa 40 Mal neu entwickelt wurden.

Der Ziliarmuskel ist für die Scharfeinstellung (Akkomodation) verantwortlich indem er sich zusammen zieht und die Linse mehr oder weniger wölbt.

Die Bewegungsformen des Auges finden sich unter Blickbewegung.

Aufbau

Bei den Wirbeltieren besteht das Auge aus drei konzentrischen Schichten:

sowie einigen inneren Strukturen wie

Neben den beschriebenen Augentypen mit lichtbrechenden Linsen findet man in der Natur gelegentlich auch Spiegelaugen. In den Augen der Kammmuschel (Pecten) wird das Bild durch Hohlspiegel erzeugt, die hinter der Netzhaut angeordnet sind. Die direkt vor der Netzhaut liegende Linse dient der optischen Korrektur des stark verzerrten Spiegelbildes. Die Spiegel sind nach dem Prinzip von reflektierenden Glasplatten gebaut, mehr als 30 Schichten aus feinsten Guanin-Kristallen liegen dicht gestapelt, jede Schicht in eine Doppelmembran eingeschlossen. Auch andere Tiere haben Spiegelaugen, unter anderem der Tiefseekrebs Gigantocypris, Hummer und Langusten. Diese Form hat sich offenbar dort durchgesetzt, wo es weniger auf die Bildqualität und mehr auf die Lichtausbeute ankommt.

Funktionsmechanismus der Bilderzeugung

Im 19. Jahrhundert erklärte man die Funktion des Auges analog des Fotoapparates so: Reflektiertes Licht (aktiv) fällt in das Auge (passiv), die Abbildung der Welt auf der Netzhaut wird schliesslich ins Gehirn weitergeleitet. In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhundert wurde mit Hilfe technischer Geräte zur Messung der Augenbewegungen diese Idee widerlegt.

Zwar ist die ganze Retina (Netzhaut) mit Sinneszellen bedeckt, das Scharfsehen konzentriert sich jedoch auf nur 0,02% der Retinafläche, die sogenannte Fovea centralis, gelber Fleck. Dies entspricht etwa 2 Grad unseres rund 200 Grad umfassenden horizontalen Blickfeldes. Wir sehen also eigentlich nur den Ausschnitt scharf, den unsere beiden Augen mit ihren Sehachsen fixieren. Beim Betrachten eines Gegenstandes kommt das ruhende und scharfe Bild dadurch zustande, dass die Augenmuskeln, uns meist unbewusst, nacheinander verschiedene Ausschnitte des Objektes vor die Fovea centralis rücken. Das Auge ruht also beim Betrachten nie, es ist immer in kleinster Bewegung begriffen. Ein Punkt wird für Sekundenbruchteile fixiert, dann springen die Muskeln mit einer ruckartigen Bewegung (Saccade) zu einem nächsten Punkt. Aus diesem Abtasten wird schliesslich das deutliche Gesamtbild generiert. Bei ruhiger Betrachtung dauern die einzelnen Fixationen 0.2 bis 0.6 Sekunden, sodass in einer Sekunde 2 bis 5 Saccaden stattfinden, bei schnellerem Blicken werden die Saccaden häufiger und die Fixationszeiten kürzer.

Die Wahl der Fixationspunkte und das Muster der Saccaden ist in hohem Masse individuell und steht im Zusammenhang mit den Gewohnheiten und dem Interesse des Betrachters oder der Aufgabenstellung an ihn. Man spricht heute vom Intentionalen Sehen, einem aktiven Vorgang zur Welt hin.

Erkrankungen

Siehe Augenheilkunde

Zitate

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Siehe auch

Weblinks

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