5-Scherl_meschlichesAuge

Allgemeine Sinnesphysiologie
 Reiz  Rezeptoren  Sinnesorgan  ZNS
 Afferenz: peripheres NS (Rezeption)  ZNS
(Verarbeitung, Antwort) 
Efferenz: peripheres NS (Erfolgsorgan) innerviert
Muskulatur
Eigenschaften von Rezeptoren
 Selektive Reizaufnahme: „adäquater Reiz“
 Reiz-Transduktion: Umsetzung des Reizes in ein
Rezeptorpotential
 Reiz-Transformation: Umsetzung des
Rezeptorpotential in Aktionspotentiale (APs =
elektrische Impulse)
 Frequenzkodierung:
Reizstärke ~ Rezeptorpotential ~ Anzahl APs
Rezeptortypen
 Mechanorezeptoren: Tast-, Gehör-, Schweresinn
 Photorezeptoren: optischer Sinn
 Chemorezeptoren: Geruchs- u. Geschmacksinn
 Thermorezeptoren: Temperatursinn
 Elektrorezeptoren: Elektrischer Sinn
Primäre Sinneszellen:
Rezeptor generiert Rezeptorpotential Aps
entstehen in der selben Zelle (Riechrezeptoren,
Sekundäre Sinneszellen:
Rezeptor erzeugt Rezeptorpotential synaptische
Übertragung  löst Aps in der der Nachbarzelle aus
(Geschmacksrezeptoren, Cortisches Organ,
Photorezeptoren)
Weber-Fechner-Gesetz: (aus der Psychophysik)
E = K log S (E... Empfindungsstärke, S=
Stimulusstärke)
Anatomie des Auges
 Kugelförmig
 Längsdurchmesser:2,4-2,5 cm
 Querdurchmesser: 2,4 cm
 Volumen: 6,5 cm3
Cornea (Hornhaut)
 äußere transparente Haut
 bedeckt Iris und Linse
 avaskuläres Gewebe
(Ernährung erfolgt durch Tränenflüssigkeit)
 größter Brechungsindex
 Funktionen:
 UV-Filter, Fokusierung des Lichts, Schutzschild
Sclera (Lederhaut)
• = „das Weiß“ des Auges
• schließt an Cornea an, umschließt den Augapfel
und umkleidet den Sehnverv (ausgehend vom ZNS)
• undurchsichtig
Funktion:
• Unterstützt Augeninnendruck und den Zug der
Muskeln
•  hält dadurch die Form des Auges aufrecht
Iris (Regenbogenhaut) & Pupille
 Gefärbter Muskel
 Iris bildet vor der Linse  eine Lochblende (Pupille)
 Pupille ist rot (Komplementärfarbe zu rot)
 Muskel reguliert Beleuchtungsintensität der
Netzhaut
 Irisfarbe: durch Pigmentierung
 Eumelanin (braun-schwarz)
 Phaemelanin (rot-gelb)
Choroidea (Aderhaut)
 0,2 mm dick
 Ist der Sclera innen aufgelagert
 Enthält viele Blutgefäße
 Funktion:
Ernährung angrenzender Schichten (insbesondere
der gefäßfreien Netzhaut)
Retina (Netzhaut)
 gewöhnlich 3-schichtig
 oberhalb von
Pigmentepithel
(lichtabschirmend) 
Sehzellen
 inverses Auge –
lichtabsorbierende
Strukturen sind
lichtabgewandt
 Erregungen durchlaufen
bereits innerhalb der
Retina eine aus 3 Zellen
bestehende Neuronkette:
Rezeptorzelle- bipolares
Schaltneuron- ableitende
Ganglionzelle
 Amakrine und horizontale
Zellen  für
Querverbindungen
 Konvergenz der
Erregungsleitung
beobachtbar
Sie enthalten weniger
Membranstapel
Photorezeptoren (=Sehzellen)

Stäbchen und Zapfen bestehen aus
Außen- u. Innenglied

Erstere sind lichtabsorbierend

In Außenglieder: Scheibchen od.
discs (durch Einstülpungen der
Membran hervorgegangen)

Bei Stäbchen: Einstülpungen
vollkommen von Membran gelöst
(bei Zapfen nicht)

In der Membran der Scheibchen 
Sehfarbstoff

Neue Scheibchen am proximalen
Ende d. Außenglieds nachgebildet
(bei Anura 30 / d)
Zapfen und Stäbchen im Vergleich
 Farbensehen
 Zapfen sind weniger
lichtempfindlich
Warum ?
enthalten weniger
Membranstapel
 lichtempfindlicher
 Dämmerungssehen
 Hell-Dunkelsehen
Unterscheidet sich das Verhältnis von Stäbchen zu
Zapfen bei tagaktiven und nachtaktiven Tieren ???
...ein paar Fakten....
 In der Regel # Stäbchen > # Zapfen
 Reine Stäbchenretina bei:
Gymnophione, Tiefseefische, Fledermäuse, Geckos,
Maulwurf,
Maus: 3% Zapfen
Ratte: 1% Zapfen
Katze: 2 % Zapfen
Mensch: 5 % Zapfen
Reine Zapfenretina: Ringelnatter (Natrix natrix), Vögel,
Schildkröten
Verteilung der Sehzellen innerhalb
der Retina
 Mensch 126 Mio Photorezeptoren (120 Mio
Stäbchen, 6 Mio Zapfen)
 Im Zentrum (gelber Fleck= Ort des schärfsten
Sehens) ausschließlich Zapfen
 Netzhautperipherie: nur Stäbchen
 Nachtblindheit (Retinis pigmentosa): Degeneration
der Stäbchen
Macula lutea & Blinder Fleck
0,5 mm
0,1 mm
Blinder Fleck: ableitende Axone bilden den Sehnerv
Gelber Fleck: Ort des schärfsten Sehens
Entwicklung des Auges
ABB von augenmappe
 Retina ist Teil vom ZNS
 Entwickelt sich ausgehend vom Zentralrohr
 An beiden Seiten des Neuralrohrs bilden sich
optische Vesikel
 Austülpung Augenbecher
 In der 5. Schwangerschaftswoche sind die meisten
grundlegenden Verbindungen der Retina aufgebaut
...
Hilfseinrichtungen des Auges
 Augenlider
 Tränenapparat
 äußere Augenmuskeln (mgl. Abb ? )
Akkommodation
Anpassung des Auges an die Entfernung;
Ziliarmuskel
Zonulafasern
Linse
Brechkraft
Akkommodation
kontrahiert
schlaff
gewölbt
nimmt zu
Nähe
relaxiert
gespannt
abgeflacht
nimmt ab
Ferne
Akkommodation bei versch. Tieren im Vgl.
Phototransduktion
Transduktionsprozess umfasst alle Vorgänge zw.
Photonenabsorption durch das Sehpigment der
Entstehung von Aktionspotentialen (elektrischen
Signalen)
Die für die Photonenabsorption notwendigen
Sehpigmente sind in spezielen Strukturen den
Photorezeptoren untergebracht
Sehpigmente
Sehpigment: Rhodopsin
(178 von Kühne
entdeckt)
Es ist ein Chromoproteid
Chromophor: 11-cis
Retinal
Glykoprotein: Opsin
Pro Außensegment 2x109
Rhodopsindmoleküle
Photostereoisometrisierung
Abnahme des
Dunkelstroms  G
nimmt ab 
Rezeptorpotential
 Aktionspotenial
Metarhodopsin II:  Enzymkaskade  Abnahme des
Dunkelstroms  G nimmt ab 
Rezeptorpotential Aktionspotential 
Wahrnehmung (visueller Kortex)
Adaption
Hell-Dunkel-Anpassung
Pupillenreflex
Input-Kontrolle: bei Säugern und Vögel
Retinomotorik
Bei niederen
Vertebraten, Fischen,
Amphibien, Reptilien
und einigen Vögeln
Die Mechanismen zur Adaption sind mannigfaltig....
Ein weiteres Beispiel:
Änderung der Gleichgewichtslage zw. zerfallenden
und intakten Sehfarbstoffen
(Retinalisomerasereaktion) ...
Sehbahn und visueller Kortex
 Beginnt in der Netzhaut und endet in d. Sehrinde
im Bereich des Hinterhauptlappens (Großhirn)
 4 hintereinandergeschaltete Neurone von denen
die Zellkörper der ersten 3 in der Netzhaut liegen
 Chiasma opticum
 Synaptischer Kontakt zum 4. Neuron im
Zwischenhirn
Entwicklung des Auges
ABB von augenmappe
 Retina ist Teil vom ZNS
 Entwickelt sich ausgehend vom Zentralrohr
 An beiden Seiten des Neuralrohrs bilden sich
optische Vesikel
 Austülpung Augenbecher
 In der 5. Schwangerschaftswoche sind die meisten
grundlegenden Verbindungen der Retina aufgebaut
...
Fehlsichtigkeit
 Presbyobie
 Angeborgene Fehler der Augapfelform:






Myopie (Kurzsichtigkeit)
Hyperopie (Weitsichtigkeit)
Astigmatismus
Glaukoma (grüner Star)
Grauer Star
Farbenblindheit
Das Komplexauge
 = Facettenaugen
 Setzen sich aus sehr
vielen Einzelaugen
(Ommatidien)
zusammen
 Aufbau: dioptrischer
Apparat und proximaler
rezeptiver Teil
 Dioptrischer Apparat:
flache Cornealinse,
Kristallkegel
 Retinula: gebildet aus 8
verlängerten Sehzellen
um einen axialen Stab
(Rhabdomer)
Literatur
 A. Faller: Der Körper des Menschen -Einführung in Bau
und Funktion. Thieme-Verlag 1999.
 H. Penzlin: Lehrbuch der Tierphysiologie. Elsevier
GmBH. Münechen, 2005.
Danke für Ihre
Aufmerksamkeit