Das Auge: Aufbau und Funktion
Das Auge ist unser wichtigstes Sinnesorgan: Rund 80 Prozent der Informationen aus unserer Umwelt nehmen wir mit unseren Augen auf. Wie ist dieses komplexe Sinnesorgan aufgebaut? Und wie funktioniert es?
Durch das Auge erkennen wir Farben, Formen und Bewegungen und können uns räumlich orientieren. In seiner Funktion gleicht das menschliche Auge einem herkömmlichen Fotoapparat. Wobei Hornhaut, Linse, Netzhaut und der Sehnerv die zentralen Elemente der Sehfunktion bilden.
Insgesamt besteht das Auge aus vier verschiedenen Bereichen mit verschiedenen Funktionen:
- Augapfel: Hier wird das Licht aufgenommen und daraus ein Bild geformt. Dieses wird über den Sehnerv als elektrisches Signal an das Gehirn weitergeleitet. Der Augapfel liegt in der knöchernen Augenhöhle des Schädels – geschützt durch ein Polster aus Fettgewebe. Er ist fast kugelförmig und sein Durchmesser beträgt knapp 2,5 cm.
- Augenmuskeln: Sechs Augenmuskeln bewegen das Auge in alle Richtungen. Dadurch können wir Objekte mit den Augen verfolgen, ohne dabei den Kopf zu bewegen.
- Tränenapparat: Die Tränendrüsen produzieren die Tränenflüssigkeit, die das Auge befeuchtet, reinigt und Fremdkörper, wie etwa Staub, herausspült. Die Tränenflüssigkeit hat ausserdem bakterientötende Eigenschaften.
- Augenlider: Die Augenlider übernehmen gemeinsam mit dem Tränenapparat eine Schutzfunktion. Sie verteilen die Tränenflüssigkeit und können durch das Schliessen zusätzlich vor Fremdkörpern oder auch zu viel Licht schützen.
Aufbau und Funktion des Auges
Die Hornhaut ist der vorderste Teil des Auges und im Prinzip das Fenster des Auges. Sie wirkt wie eine Frontlinse, durch die das Licht einfällt. Durch ihre natürliche Krümmung ist sie verantwortlich für die Lichtbrechung. Sie ist etwa einen halben Millimeter dick und zum Schutz des Auges voll mit unzähligen Nerven, die bei der kleinsten Berührung den Lidschlussreflex auslösen.
Die Lederhaut – das Weisse im Auge – ist sehr kräftig und bildet zusammen mit der Hornhaut die äussere Hülle des Auges. Sie lässt vorne eine Lücke frei für die Hornhaut und hinten für die Fasern des Sehnervs. Sonst umschliesst sie das Auge vollständig. Zum Schutz des Auges ist der sichtbare Teil der Lederhaut mit durchsichtiger Bindehaut überzogen.
Die Regenbogenhaut, auch Iris genannt, bildet die farbige Blende unseres Auges. Sie liegt wie ein bunter Ring um die Pupille. Die Iris bestimmt je nach Pigmentgehalt die Augenfarbe. In der Regenbogenhaut verlaufen zwei Muskeln, die – je nach Lichtverhältnissen – die Pupille vergrössern oder verkleinern.
Die Pupille ist die Öffnung in der Mitte der Iris. Sie steuert die Menge des einfallenden Lichtes. Wenn es hell ist, ist die Pupille nur ganz leicht geöffnet. Bei Dunkelheit dagegen weitet sie sich, damit möglichst viel Licht eindringen kann.
Die Linse bündelt das durch die Pupille eintretende Licht. Sie ist elastisch und kann sowohl weit entfernte als auch nahe Gegenstände fokussieren. Dafür verändert sie über den Ziliarmuskel ihre Brechkraft.
Der Ziliar- oder auch Strahlenkörper liegt der Lederhaut an und umgibt die Linse. Er produziert das Kammerwasser und bewirkt mit seinem Muskel (Ziliarmuskel) die Nah- und Ferneinstellung durch Änderung der Linsenform.
Der Bereich zwischen Hornhaut und der Vorderfläche der Regenbogenhaut wird als Vorderkammer bezeichnet. Die kleinere, hintere Augenkammer liegt zwischen der Iris und der Linse. Das Kammerwasser, das der Strahlenkörper produziert, fliesst von der hinteren Augenkammer durch die Pupille in die vordere Augenkammer und wird dort am Übergang zwischen Hornhaut und Lederhaut über den Kammerwinkel in das Blut abgegeben. Es ernährt Linse und Hornhaut und bestimmt den Augeninnendruck.
Der Glaskörper hat eine durchsichtige, gelartige Konsistenz und besteht zu 98 Prozent aus Wasser. Er füllt das Innere des Auges aus und verleiht ihm Stabilität.
Die Netzhaut wird auch Retina genannt und befindet sich an der Rückwand des Augapfels. Sie ist extrem lichtempfindlich und mit etwa 127 Millionen Lichtrezeptoren besetzt: Hier wird das eintreffende Licht in elektrische Signale umgewandelt, sodass das Gehirn die Information verarbeiten kann.
Die Aderhaut bildet die mittlere Schicht zwischen Lederhaut und Netzhaut. Sie ist sehr gefässreich und sorgt dafür, dass die Netzhaut mit Blut und Sauerstoff versorgt wird. Sie hält ausserdem die Temperatur des Auges konstant.
Der gelbe Fleck, auch Makula genannt, liegt mittig auf der Netzhaut. Die kleine Vertiefung in seiner Mitte ist die sogenannte «Fovea centralis». Hier sehen wir am schärfsten. Die Lichtrezeptoren sind an diesem Punkt so dicht gepackt wie sonst nirgends.
An der Stelle, wo der Sehnerv das Auge verlässt, befindet sich der blinde Fleck. Er ist auch bekannt als Papille. Hier befinden sich keine Lichtrezeptoren, darum ist das Auge an dieser Stelle blind.
Der Sehnerv ist ein gewaltiges Bündel aus Nervenfasern, das die elektrischen Signale aus der Netzhaut über die Sehbahn zum Gehirn leitet.
Unsere Gesundheitsberaterinnen und -berater liefern Ihnen hilfreiche Informationen zu verschiedenen Themen rund um unsere Augen sowie Tipps zur Augengesundheit.
Wie funktioniert der Sehsinn?
Die optische Wahrnehmung ist eine Folge von sehr komplexen Abläufen, die mit einer Fotokamera vergleichbar sind. Wobei unsere Augen technischen Geräten weit voraus sind: Pro Sekunde nehmen sie mehr als 10 Millionen Informationen auf, die sie an das Gehirn weiterleiten. Wie bei einem Kameraobjektiv fällt Licht durch die einzelnen Bauteile des Auges – Hornhaut, vordere Augenkammer, Pupille, Linse und Glaskörper – bis die Lichtstrahlen auf die Netzhaut treffen. Diese Informationen wiederum werden über den Sehnerv zum Gehirn geschickt und verarbeitet. Doch wie funktioniert das Sehen im Detail?
Ohne Licht sehen wir nichts
Alles, was die Augen sehen, nehmen sie in Form von Lichtwellen wahr. Aus diesem Grund sehen wir in absoluter Dunkelheit gar nichts. Damit wir einen Gegenstand überhaupt wahrnehmen können, muss Licht auf ihn fallen. Wenn wir zum Beispiel einen Baum betrachten, so treffen die von diesem Baum reflektierten Lichtstrahlen über unser Sehsystem auf die Hornhaut. Die Lichtstrahlen durchdringen zunächst die Bindehaut und die Hornhaut. Hier wird das Licht von der Hornhaut gebrochen, bzw. gebündelt.
Die Iris als Kamerablende
Damit das Licht nicht unkontrolliert ins Auge dringt, arbeitet die Iris wie eine Kamerablende: Bei Dunkelheit weitet sich die Pupille, bei Helligkeit wird sie kleiner. Dahinter wird das Licht ein zweites Mal gebrochen — dieses Mal von der Linse. Je nach Abstand des betrachteten Objektes kann die Linse ihre Brechkraft verändern und somit die Nah- und Fernsicht regulieren.
Zapfen und Stäbchen
Das Licht durchdringt den Glaskörper und erreicht die Netzhaut, wo sich mehr als 100 Millionen Sehzellen (Fotorezeptoren) befinden. Wir unterscheiden zwei Arten von Sehzellen: Die lichtempfindlicheren Zapfen sorgen für das Farbsehen, die Stäbchen sind für die Grautöne, also das Schwarz-Weiss-Sehen, zuständig. An der Netzhaut entsteht zunächst mal ein auf dem Kopf stehendes Bild der Realität.
Input ans Gehirn
Die Sehzellen setzen das Licht in Nervenimpulse um, die über den Sehnerv ans Gehirn weitergeleitet werden. Hier angekommen, wird das Bild verarbeitet und wieder richtig herumgedreht. Der Sehprozess ist abgeschlossen.
Die Expertin stand dem Redaktionsteam bei diesem Artikel beratend zur Seite. Julia Pieh (Doktorin der Pharmazie und Toxikologie, Apothekerin, Naturheilpraktikerin) arbeitet in der Helsana-Gesundheitsberatung.
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