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Auge
Das Auge (lat. Oculus) ist das Sehorgan von Mensch und Tier. Der adäquate Reiz für dieses
Sinnesorgan ist beim Menschen elektromagnetischen Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa 380
nm bis etwa 780 nm. In den Fotorezeptoren des Auges erzeugen die absorbierten Lichtwellen
Änderungen der Erregung in den ableitenden Nervenbahnen. Das Auge steht am Anfang der Sehbahn,
die im Gehirn diese Erregungsänderung zum visuellen Cortex weiterleitet. Dort und in anderen
übergeordneten Zentren werden die vom Auge stammenden Erregungsmuster schließlich zur
Empfindung von Licht und Farbe verarbeitet.
Für den Menschen ist der Lichtsinn von sehr großer Bedeutung. Er ist der Leitsinn, der visuell
ausgerichteten Lebewesen eine sichere Orientierung ermöglicht.
Augen sind empfindliche Sinnesorgane. Umgeben von Nasen-, Joch-, Tränen- und Stirnbein liegen sie
geschützt, eingebettet in ein Fettpolster, in den knöchernen Augenhöhlen (Orbita) des Schädels. Fliegt
Staub oder etwas ähnliches in die Wimpern, so wird das Augenlid durch den Augenlidreflex
geschlossen und schützt vor Schmutzteilchen. Gelangt dennoch etwas hinein, so wird es mit der
Tränenflüssigkeit hinausgeschwemmt.
Augen der Säugetiere
Der menschliche Tränenapparat
Das Sehorgan (Organon visus) der Säugetiere und damit auch des Menschen kann in drei
Untereinheiten gegliedert werden:
1. den Augapfel, Bulbus oculi (lat.) oder Ophthalmos (griech.),
2. die Anhangsorgane des Auges (Tränenapparat, Augenmuskeln, Bindehaut und Augenlider) und
3. die Sehbahn.
Augapfel der Säugetiere
Aufbau des Säugetierauges; Schnittbild, von oben betrachetetes linke Auge
In der Wand des Augapfels unterscheidet man drei konzentrische Schichten:
Die äußere Augenhaut (Tunica externa bulbi, auch Tunica fibrosa bulbi). Sie wird in zwei Abschnitte
untergliedert. Die weiße Lederhaut (Sclera) liegt im hinteren Augapfelbereich. An ihr setzen die
äußeren Augenmuskeln an, die das Auge in der Augenhöhle bewegen. Dort wo das Licht ins Auge
eintritt, befindet sich die durchsichtige Hornhaut (Cornea). Sie wird ständig mit Tränenflüssigkeit
befeuchtet.
Die mittlere Augenhaut (Tunica media bulbi oder Uvea). Sie besteht aus drei Abschnitten. Die
Aderhaut ist reich an Blutgefäßen und versorgt die anliegenden Schichten mit Nährstoffen und
Sauerstoff und ist häufig pigmentiert. Nach vorn geht die Aderhaut in den Ziliarkörper (auch
Strahlenkörper, Corpus ciliare) über, der der Aufhängung der Augenlinse und deren Akkommodation
dient. Der vorderste Abschnitt der mittleren Augenhaut ist die Regenbogenhaut (Iris). Sie bildet die
Pupille und reguliert den Lichteinfall (Adaptation). Ihre Pigmentierung verursacht die Augenfarbe.
Die innere Augenhaut (Netzhaut, Tunica interna bulbi oder Retina). Sie enthält die Lichtsinneszellen
(Photorezeptoren). Dort, wo der Sehnerv das Auge verlässt, (Papille) befinden sich keine
Lichtsinneszellen. Den zu dieser Stelle korrespondierenden Bereich des Gesichtsfelds nennt man den
Blinden Fleck. Die Stelle des schärfsten Sehens ist der gelbe Fleck. Zur inneren Augenhaut gehört
auch eine Pigmentschicht, das Pigmentepithel.
Der Innenraum des Augapfels enthält den Glaskörper (Corpus vitreum), die Linse (Lens) und wird
unterteilt in die beiden Augenkammern (Camera anterior und posterior bulbi).
Funktionsmechanismus der Bilderzeugung
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 Adaptation. 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.
Beim Menschen liegt der durch das Auge wahrnehmbare Bereich des elektromagnetischen Spektrums
im Wellenlängenbereich von etwa 380 nm bis 760 nm, das sogenannte Lichtspektrum. Dagegen sehen
beispielsweise Bienen auch kurzwelligeres Licht, das sogenannte ultraviolette UV-Licht, während sie
dafür auf der anderen Seite kein rotes Licht wahrnehmen können. Der Sehraum im Auge der
Säugetiere ist für farbiges Sehen (farbiges Licht, durch die Zapfen) sehr viel kleiner als der für Hell und
Dunkel (weißes Licht, durch die Stäbchen). Somit liegt der Farbsehraum auch innerhalb des
Weißlichtsehraumes.
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 der größte Teil der Netzhaut (Pars optica retinae) mit Sinneszellen bedeckt, das Scharfsehen
konzentriert sich jedoch beim Menschen auf nur 0,02 Prozent der Netzhautfläche, der sogenannte
gelbe Fleck (Macula lutea, „Makula“). 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.
Augenmuskeln
Beim Betrachten eines Gegenstandes kommt das ruhende und scharfe Bild dadurch zustande, dass
die Augenmuskeln, uns meist unbewusst, nacheinander verschiedene Ausschnitte des Objektes vor
den gelben Fleck 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, so dass 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. Durch
entsprechende Beobachtungsmethoden macht sich mittlerweile vor allem die Werbebranche, aber
auch die Verhaltensforschung dieses Phänomen der unwillkürlichen Aktivität zu Nutze um damit ihre
Werbemethoden bzw. ihre Thesen zum menschlichen Verhalten zu verbessern und zu optimieren.
Auch im Zusammenhang mit der Entwicklung von Lügendetektoren sind immer wieder entsprechende
Instrumente im Einsatz, meist zur Bewertung des Erregungszustands.
Erkrankungen des Auges
Mit den Erkrankungen des Auges beschäftigt sich die Augenheilkunde (Ophthalmologie). (Siehe dort
für eine Liste von Augenerkrankungen.)
Häufigste Gründe für eine Sehschärfenminderung bzw. eine Erkrankung des Auges[1] sind neben der
Katarakt (Grauer Star) und dem Glaukom (Grüner Star) die altersbedingte Makuladegeneration und die
diabetes-bedingte Retinopathie.
Die Katarakt, d. h. die Trübung der Augenlinse, ist in der Regel erfolgreich behandelbar, weil die
Augenlinse entfernt und durch eine Kunstlinse ersetzt werden kann. Weit schwerer zu heilen sind
Erkrankungen mit Beteiligung der Netzhaut, weil diese weder regenerationsfähig noch ersetzbar ist.
Bei manchen Netzhauterkrankungen (z.B. bei der fortgeschrittenen Retinopathia pigmentosa) hofft man
in der Zukunft eine Wiederherstellung der Sehfunktion durch ein Retina-Implantat zu erreichen.
Für die häufigsten Formen der Katarakt, des Glaukoms und der Makuladegeneration vermutet man als
Ursache Altersveränderungen auf der Grundlage genetischer Veranlagungen. Vor allem für die
Makuladegeneration stellt daneben das Rauchen den wesentlichen exogenen Risikofaktor dar. Man
vermutet für die Katarakt und die Makuladegneration außerdem einen schädlichen Einfluss von
ultraviolettem Licht. Die diabetische Retinopathie ist Folge von Gefäßveränderungen, die durch den
erhöhten Blutzuckerspiegel hervorgerufen werden. Auch sie tritt bei Rauchern früher und häufiger auf
als bei Nichtrauchern.
Vorübergehende Beeinträchtigungen der Sehleistung
Durch Erschütterung der Kopfes beispielsweise kann es passieren, dass eine Person vorübergehend
weiße Punkte in seinem Blickfeld aufflimmern sieht, die nach kurzem wieder verschwinden. Dieses
Phänomen wird umgangssprachlich als „Sternchen sehen“, „Sterne sehen“ oder „Flimmern“
bezeichnet. Bei plötzlicher starker Beanspruchung des Körpers oder der Augen im speziellen nach
einer längeren Ruhephase kann es vorkommen, dass einem „Schwarz vor Augen“ wird, da die Pupillen
sich erst auf die plötzliche Helligkeit einstellen müssen.