Anatomie und Physiologie des menschlichen Auges

Hornhaut (Cornea)

Die Hornhaut ist ein transparentes Gewebe ohne Blutgefäße, das die Vorderseite des Auges schützt. Sie bildet das erste optische Linsensystem des Auges, das für die Lichtbrechung verantwortlich ist. Zudem dient sie als physische Barriere gegen Mikroorganismen und Schadstoffe. Sie besitzt eine hohe Regenerationsfähigkeit. Am sogenannten Sklerokornealwinkel findet der Abfluss des Kammerwassers statt.

Iris

Die Iris ist eine muskuläre Struktur zwischen Hornhaut und Linse mit einer zentralen Öffnung, der Pupille. Sie enthält Melanin, das die Augenfarbe bestimmt (mehr Pigment führt zu dunklen Augen, weniger zu grünen oder blauen). Die Iris reguliert als Blende den Lichteinfall durch zwei Arten von Fasern:

• Ringmuskeln: Führen bei Kontraktion zur Verengung der Pupille (Miosis).
• Radialmuskeln: Führen bei Kontraktion zur Erweiterung der Pupille (Mydriasis).

Der fotomotorische Reflex beschreibt die Anpassung der Pupillengröße an den Lichteinfall.

Linse (Kristalline)

Die Linse ist eine bikonvexe, avaskuläre Struktur, die aus konzentrischen Proteinschichten besteht. Sie ist von einer transparenten Kapsel umgeben und über Zonulafasern mit dem Ziliarmuskel verbunden. Aufgrund ihres hohen Brechungsindex ermöglicht sie die Fokussierung von Licht auf die Netzhaut. Dies geschieht durch den Prozess der Akkommodation.

Akkommodation

Dies ist ein unwillkürlicher Prozess. Bei einem nahen Objekt sendet das Gehirn über den Nervus oculomotorius (III. Hirnnerv) Signale an den Ziliarmuskel, was zur Anpassung der Linsenkrümmung führt.

Augenkammern

Das Auge ist in zwei Bereiche unterteilt:

• Glaskörperraum: Der hintere Bereich des Auges.
• Vorderkammer: Unterteilt in einen Teil zwischen Hornhaut und Linse sowie einen Raum zwischen den Zonulafasern.

Das Kammerwasser reguliert den Augeninnendruck und fließt über den Schlemm-Kanal ab.

Netzhaut (Retina)

Die innere Schicht des Auges ist mit Fotorezeptoren ausgestattet. Wichtige Strukturen sind:

• Papilla nervi optici (Blinder Fleck): Austrittsstelle des Sehnervs.
• Makula lutea (Gelber Fleck): Bereich des schärfsten Sehens mit der zentralen Fovea.

Histologie der Netzhaut

Die Netzhaut enthält drei Arten von Neuronen:

• Fotorezeptoren: Zapfen (für Tagsehen und Farben) und Stäbchen (für das Nachtsehen).
• Bipolarzellen.
• Ganglienzellen.

Physiologie des Sehens

Bildentstehung

Die Lichtbrechung erfolgt durch die Hornhaut und die Linse. Die Anpassung an unterschiedliche Lichtverhältnisse erfolgt durch die Akkommodation und die Veränderung der Pupillengröße.

Transduktion

Lichtwellen stimulieren die Fotorezeptoren. Die visuellen Pigmente (Rhodopsin und Iodopsin) verändern ihre Struktur, wodurch ein Nervenimpuls erzeugt wird. Dieser wird über bipolare Zellen und Ganglienzellen an den Sehnerv weitergeleitet.

Sehbahn

Der Sehnerv leitet Informationen zum Chiasma opticum, wo eine Teilkreuzung der Fasern stattfindet. Über den Thalamus gelangen die Signale zur Sehrinde (Okzipitallappen), wo die visuelle Verarbeitung und Interaktion mit Gedächtnis, Lesen und Schreiben erfolgt.