Das menschliche Auge
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Prüfung Biologie zum Thema „Das menschliches Auge“ Was kann der Mensch überhaupt sehen? - Elektromagnetische Energien in einem Strahlungsbereich zwischen infraroter Strahlen und ultravioletter Strahlung. - Strahlungen eines höheren Bereichs, also noch feinere Strahlen können für den Menschen gefährlich und sogar tödlich sein (radioaktive Strahlung) Wie nimmt der Mensch seine Umwelt wahr? - Schalldruck Geräusche Druck mechanisch Tastsinn Wärme / Kälte Chemisch flüssig durch den Mund Chemisch gasförmig durch die Nase Drehsinn Lagesinn Licht Augen Dabei sind die Sinnesorgane Filter, Verstärker und Umwandler für äussere Reize. Ablauf der Umwelterkenntnis - Reiz durch die Umwelt trifft auf ein Sinnesorgan - Dieses wandelt den Reiz um, filtert oder verstärkt ihn - Dann wird er via Erregungsleiterbahn an das Memory des Gehirns weitergeleitet. - Von dort werden die Informationen verarbeitet, ein grosser teil wird gespült, nur speziell wichtige Sachen landen im Speicher (= Lang- oder Kurzzeitgedächtnis) - So kann dann eine Leistung oder Aktivität erbracht werden. © by Andreas Nagy Seite 1 von 8 Aufbau des Auges - Glaskörper Lederhaut (packt das Auge ein und wird vorne zur Hornhaut) Aderhaut (versorgt das Auge mit Blut und Nährstoffen) Netzhaut (auch Retina genannt Sinneszellschicht) Hornhaut (schützt das Auge vor chemischen Verletzungen, ca. 2mm dick) Pupille / Sehloch (hier kann das Licht in das Auge eindringen) Linse (konvex Sammellinse; Weitsicht / konkav Streulinse; Nahsicht) Regenbogenhaut / Iris (steuert durch grösser und kleiner werden die Lichtmenge, die ins Auge eindringen kann) Augenmuskeln (6 Muskeln ermöglichen das Drehen des Auges in alle Richtungen) Blinder Fleck (weil hier der Sehnerv das Auge verlässt) Gelbe Fleck (hier hat es am meisten Sehzellen = Zentrum des Scharfsehen) Augenlied und Wimper (Schützt das Auge) Tränendrüse Sehnerv („Datenkabel“ vom Auge zum Gehirn) Tränenkanälchen (Abflusskanal für Tränenwasser in die Nase) Tränensack Tränenaussenkanal Schutzfunktionen des Auges - Augenbrauen (halten Wasser davon ab ins Auge zu laufen) Augenwimpern („Staubfänger“ und Schutz vor Flüssigkeiten) Augenhöhle (passiver Schutz, da durch Einbettung des Auges die Knochen des Kopfes das Auge vor äusseren Stössen schützen) Augenlieder (reflektischer Schutz vor Schlag, Schmutz und Licht) Hornhaut (Schutz vor chemischen Einflüssen) Tränenflüssigkeit (leicht salzhaltige, keimtötende Flüssigkeit; sie „wäscht“ das Auge) © by Andreas Nagy Seite 2 von 8 - Fettpolster (halten den Augapfel in der optischen Achse darum haben magersüchtige je nach dem auch Probleme mit den Augen, da ihnen diese Polster fehlen können) Das optische System - Tränenflüssigkeit (trägt mit seiner Waschschicht auch als Teil des optischen Systems bei) Ist bei Menschen auf scharfes Sehen im Medium Luft eingestellt Hornhaut (Teil des Linsensystems) Linse (Teil des Linsensystems, für Nah- und Ferneinstellung verantwortlich) Glaskörper („Füllung“ des Auges; besteht aus einer klaren geleeartigen Substanz ähnlich der des Blutplasmas) Iris / Regenbogenhaut (regelt die Lichtmenge) Muskeln (die 3 Muskelpaare ermöglichen dem Auge sich in jede Richtung zu drehen) Wahrnehmung - Aderhaut (ist schwarze und nicht reflektierende Schicht hinter der Netzhaut) Netzhaut (= Sinneszellschicht mit Pigmenten; auf ihr befinden sich die Zäpfchen und Stäbchen) Gelber Fleck (Fovea centralis = Zentrum des scharfen Sehens) Blinder Fleck (dort verlässt der Sehnerv das Auge) Sehnerv (ist quasi das „Datenkabel“ welches die empfangenen Reize ans Gehirn weiterleitet) Pupille / Sehloch (durch diese Öffnung kommt das Licht ins Auge) Entstehung des Bildes im Auge und Sehstörungen © by Andreas Nagy Seite 3 von 8 Lichtbrechung im Auge Normalsichtigkeit: Die parallel ins Auge einfallenden Strahlen erzeugen ein scharfes Bild auf der Netzhaut. Kurzsichtigkeit: Das Bild entsteht vor der Netzhaut. Weitsichtigkeit: Ein scharfes Bild würde erst hinter der Netzhaut entstehen. Kurzsichtigkeit - Der Augapfel ist zu gross und so kommt es dazu, dass das Bild scharf ist, bevor er die Netzhaut erreicht Weitsichtigkeit - Der Augapfel ist zu kurz, so dass das Bild auf der Netzhaut auftrifft bevor es scharf ist. - Kurzsichtige Leute haben die Möglichkeit durch die altersbedingte Weitsichtigkeit automatisch etwas besser zu sehen. - Entstehet mit zunehmendem Alter altersbedingt. Linsenoptik Nach dem Spruch: Ist das Mädchen brav, ist ihr Bauch konkav. Hat das Mädchen Sex, ist ihr Bauch konvex. - konkav Streulinse, wird verwendet um Kurzsichtigkeit zu korrigieren - konvex Sammellinse, wird verwendet um Weitsichtigkeit zu korrigieren Eine Streulinse erhöht die Streuung und korrigiert so das unscharfe Bild Kurzsicht. Eine Sammellinse reduziert die Streuung und korrigiert so das unscharfe Bild bei Weitsicht. © by Andreas Nagy Seite 4 von 8 Akkommodation des Auges (=Angleichung) In der Ruhestellung befindet sich das Auge, wenn der Ziliarmuskel entspannt ist die Linse auf Fernsicht eingestellt ist. Dioptriewerte 1 ist immer der Ausgangspunkt, darum hier im Zähler. Die Brennweite kommt in den Nenner. © by Andreas Nagy Seite 5 von 8 Abstand der Rezeptoren (Sinneszellen) auf der Netzhaut Dies lässt sich relativ einfach berechnen: - Man nehme ein Blatt Papier und zeichne ein Linie von 1mm ein. Nun halte man diese so weit weg wie man sie noch erkennen kann und messe diese Distanz. Für diese Distanz kommt der Buchstabe „m“ zum tragen. Nun die Formel: (Werte in mm)( 1__ m = x___ 17 Dieser Wert ist die Distanz zwischen Lise und Netzhaut beim Menschen (1.7 cm) Sehzellen - Zäpfchen (Farbsehen RGB) Stäbchen (Hell/Dunkel s/w) Zäpfchen - Die Zäpfchen sind für das farbliche Sehen verantwortlich in den Farben Rot, Grün, Blau Zäpfchen befinden sich hautsächlich in der Mitte des Auges (Fovea centralis) gegen aussen, werden sie immer weniger Jedes Zäpfchen ist mit einem eigenen Schaltzelle verbunden sehr präzises sehen (≈ hohe Pixel-Auflösung) Stäbchen - Die Stäbchen sorgen für die Wahrnehmung von hell/dunkel also s/w. Sie sind hauptsächlich gegen den äusseren Teil des Auges zu finden. Stäbchen verfügen nicht über jeweils eigene Schaltzellen. Meist ist eine Schaltzelle mit mehreren Stäbchen verbunden führt dazu, dass etwas nicht so genau wahr genommen werden kann (≈ tiefe Auflösung) und man mit den Stäbchen nur Konturen sehen kann (wie ein pixeliges Bild) Gesichtsfeld von Mensch und Tieren - Jägeraugen „Gejagten-Augen“ © by Andreas Nagy Seite 6 von 8 Jägeraugen - - z.B. ein Katze. Sie hat einen binokularen (= sieht mit zwei Augen) Sichtbereich von ca. 120°, sowie je einen Monokularen (= sieht nur mit einem Auge) von je Auge 80°, macht ein Sichtfeld von total 240°. Der Rest ist blinde Fläche. Dieses System ist für einen Jäger gut so. Denn der Jäger muss sehen was vor ihm läuft und nicht was hinter ihm passiert. „Gejagten-Augen“ - - z.B. Kaninchen. Es hat ein hauptsächlich monokulares Sichtfeld von je Auge etwa 170° und sieht vorne und hinten je etwa 10° binokular. Wichtig dabei ist, dass der Mümmler 360° überblicken kann. Dieses System ist für den Mümmler lebensnotwendig. Denn da das Kaninchen ein „gejagter“ ist, muss es ständig überblicken können, was alles um es herum passiert. Sichtfeld des Menschen - Der Mensch hat ein binokulares Sichtfeld von etwa 70° und je Auge etwa 50° Monokular, was einem totalen Sichtfeld von etwa 170° entspricht. Je nach dem kann das Sichtfeld des Menschen auch bis zu 200° betragen. Visuelle Wahrnehmung - Was man mit dem rechten Auge sieht wird in der linke Hirnhälfte verarbeitet Was man mit dem linken Auge sieht wird in der rechten Hirnhälfte verarbeitet. Grauer Star (Katarakt) - Altersbedingte Trübung der Linse Pupille wird weiss. Durch auswechseln der Linse kann dies zu einem Teil rückgängig gemacht werden die neue Linse ist nicht mehr verstellbar. Somit kann nicht mehr zwischen nah und fern fokussiert werden. Grüner Star (Glaukom) - Kammerwasser kann nicht mehr richtig abliessen man fühlt einen Druck in den Augen Wenn dies Auftritt muss sofort ein Arzt konsultiert werden, da nur innert 36h etwas dagegen getan werden kann ohne bleibende Schäden davon zu tragen. © by Andreas Nagy Seite 7 von 8 Der Tränenfilm - Besteht aus unterschiedlichen Schichten die bei jedem Liedschlag gleichmässig über der Hornhaut verteilt werden. - Äussere fetthaltige Schicht Lipidschicht bewirkt die glatte Oberfläche des Tränenfilms und verhindert schnelles verdunsten. - Wässrige Schicht kommt aus den Tränendrüsen und säubert die Hornhautoberfläche indem sie Fremdkörper wegschwemmt und die Hornhaut mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgt. - Schleimschicht Die Muzinschicht ist ein Keimabtöter. Sie sorgt dafür, dass die wasserabweisende Oberfläche befeuchtet wird und sich die Tränenflüssigkeit auf ihr ausbreiten kann. Dabei ist Vitamin A von grosser Bedeutung, das es die Zellen der Bindehaut dazu anregt, Muzin zu bilden. Ganz wichtig Viele sagen, dass Auge lässt sich optisch täuschen. Diese Aussage stimmt so nicht, denn das Auge „denkt“ nicht. Das Auge ist lediglich Interpreter, d.h. es gibt wieder was es sieht. Unser Gehirn lässt sich optisch täuschen und funktioniert dabei als Rekompilierer, d.h. es nimmt die Reize auf und verarbeitet/deutet sie. © by Andreas Nagy Seite 8 von 8
