Das Auge - hak

Das Auge
Aufbau des Auges
Der Augapfel (Ø 2,5 cm) liegt in Fettgewebe in der Augenhöhle eingebettet.
Er wird geschützt durch:
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Augenlieder (Lidschutzreflex)
Wimpern (Schutz vor Staub)
Tränendrüse (liegt oben auf der Außenseite des Auges und produziert die Tränenflüssigkeit Oberfläche des Auges wird feucht und sauber gehalten Tränensack Tränennasengang Ableitung über die Nase)
Augenbrauen (Schutz vor Schweiß)
Augenmuskeln: 4 gerade und 2 schräge Augenmuskeln bewegen das Auge
Blickrichtungsänderungen ohne Kopfdrehung!
Hornhaut: glasklar, von Tränenflüssigkeit benetzt, Vorraussetzung für scharfes Sehen ist eine klare
Hornhaut, sie ist das „Fenster“ des Augapfels
Lederhaut: weiße Augenhaut, geht vorne in die durchsichtige Hornhaut über, Schutz vor Stoß und
Schlag
Iris – Regenbogenhaut: Pigmente Augenfarbe (hoher Pigmentanteil färbt die Iris braun, niedriger
Pigmentanteil grün, blau oder grau)
Linse: elastisch verformbar, durchsichtige Sammellinse
Vordere und hintere Augekammer: sind mit Kammerwasser (Augenwasser) gefüllt
Ziliarmusikel: Linsenbänder die zur Aufhängung der Linse dienen, damit erfolgt dieNah- und
Ferneinstellung der Linse = Akkommodation (Naheinstellung: Linse gewölbt, Ferneinstellung: Linse
verflacht)
Aderhaut: reichlich durchblutet vorne übergehend in die Iris (Regenbogenhaut)
Sehnerv: zieht von der Netzhaut zum Gehirn
Blinder Fleck: dort wo der Sehnerv das Auge verlässt gibt es keine Sehzellen/Retina
Gelber Fleck: er befindet sich genau entlang der optischen Achse. An dieser Stelle im Auge gibt es
nur Zapfenzellen, es ist dies die Stelle des deutlichsten Sehens
Glaskörper: gallertartig und durchsichtig
Netzhaut:
Die Netzhaut oder Retina (von lateinisch rete „Netz“) ist eine Schicht von spezialisiertem
Nervengewebe an der hinteren Seite des Auges. In ihr wird das auftreffende Licht, nachdem es die
Hornhaut, die Linse und den Glaskörper durchquert hat, in Nervenimpulse umgewandelt. Die Netzhaut
besteht neben dem lichtempfindlichen Gewebsanteil aus Nervenzellen zur Verarbeitung und
Weiterleitung der erzeugten Impulse, sowie aus verschiedenen Unterstützungsstrukturen zur
Aufrechterhaltung der Funktion der reizerzeugenden und -verarbeitenden Zellen.
2 Arten von Photorezeptorzellen:
a) Zapfenzellen
- dienen dem Farbensehen und werden nur bei großer Lichtintensität gereizt
b) Stäbchenzellen
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dienen dem Hell-Dunkel-Sehen sind sehr lichtempfindlich
Die Netzhaut besteht aus mehreren Schichten. Trifft ein Lichtstrahl auf die Netzhaut, so muss er
zunächst durch eine Nervenzellenschicht. Eine Nervenzelle fasst mehrere Schaltzellen zusammen
und leitet Reize über ihre Axone zum Sehnerv und schließlich zum Gehirn, wo diese verarbeitet
werden.
Als nächstes kommt eine Schaltzellenschicht. Bipolare Schaltzellen fassen mehrere Sinneszellen
zusammen und leiten sie an die Nervenzellen weiter (die dann wiederum die Schaltzellen
zusammenfassen). Horizontalzellen sind Querverbindungen auf Ebene der Sinneszellen und
Nervenzellen.
Nun kommen die Lichtsinneszellen. Hier unterscheidet man zwischen den Zapfen, die für das
Farbsehen verantwortlich sind und den Stäbchen, die für das hell/dunkel Sehen zuständig sind.
Zu guter Letzt trifft der Lichtstrahl auf eine Pigmentschicht, dort wird der Lichtstrahl absorbiert.
Aufbau einer Stäbchenzelle
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Im Membranstapel (Grana) befindet sich der Sehfarbstoff.
Über das Außenglied werden die Reize auf die Schaltzellen weitergeleitet
Mitochondrien erzeugen die, für die in den Membranstapeln ablaufenden Reaktionen
(Rhodopsinzyklus), nötige Energie
Zapfenzellen:
Es gibt 3 verschiedene Zapfentypen , die jeweils nur für einen bestimmten Wellenlängenbereich des
Lichts empfindlich sind. Durch Verrechnung der Erregungsanteile dieser 3 Rezeptortypen entsteht die
Wahrnehmung der vielen Farbnuancen, was sich Additive Farbmischung nennt.
blaue Zapfen absorbieren im blau- grünen Licht; Maximum bei 450nm ,
grüne Zapfen absorbieren im grün- gelben Licht; Maximum bei 550nm ,
rote Zapfen absorbieren im gelb- roten Licht; Maximum bei 600nm .
Beispielsweise im Bereich von 475nm werden die „Blaurezeptoren“ stark und die „Grünrezeptoren“
sehr schwach erregt. Bei 557nm entsteht ein gelber Farbeindruck, da die „Grünrezeptoren“ und die
„Rotrezeptoren“ angeregt werden. Die einzelnen Farbeindrücke werden durch das Verhältnis der
Erregungsstärken der drei Zapfentypen codiert, die Helligkeit durch die absolute Höhe der Erregung.
Akkomodation:
Anpassung der Brennwerte erfolgt über Ziliarmuskel
Die Linse wird durch den Ciliarkörper in ihrer Lage festgehalten,das heisst sie ist kein starres
Gebilde,denn die Linse muss hoch elastisch sein, damit der Vorgang der Akkomodation ablaufen
kann. Wichtig ist ebenfalls zu erwähnen, dass die Krümmung der vorderen Linsenfläche und damit die
Brechkraft stark verändert werden kann. Die Einstellung erfolgt mit Hilfe des Ciliarkörpers (bestehend
aus Ciliarmuskel und Linsenbänder). Die Linsenbänder zerren bei der Ferneinstellung des Auges
ringsum an der Linse und flachen sie ab. Wenn man nahe Gegenstände betrachten will "akkomodiert"
das Auge. Dabei kontrahieren sich die Fasern des Ciliarmuskels. Dadurch werden die Linsenbänder
entspannt, und die Linse kann sich der Kugelform nähern. Dieser Vorgang vergrößert die Brechkraft.
Es gibt 2 Arten von Akkomodation:
1. Nahakkomodation:
- der Ciliarmuskel kontrahiert
- die Linsenbänder erschlaffen
- Linse ist gewölbt
dies ist der sogennante "energieverbrauchende Zustand",da das ganze System aktiv ist und
der Muskel somit Energie verbraucht.Lesen zum Beispiel kostet Energie, wobei in die Ferne
schauen eher beruhigt und entspannt.
2. Fernakkomodation:
-der Ciliarmuskel ist erschlafft
-Linsenbänder sind gespannt
-Linse ist abgeflacht
Die Linse muss also elastisch sein, damit diese Vorgänge ablaufen können. Diese Elastizität
nimmt im Alter ab, sodass der Nahpunkt (der nächste Punkt der mit Akkomodation scharf
gesehen wird) sich immer weiter vom Auge entfernt. Bei Siebzigjährigen ist die Linse meist
starr und kann sich nicht mehr auf Nahsehen einstellen.
Der Nahpunkt lässt sich feststellen, in dem man einen Bleistift in Augenhöhe langsam auf die Nase
zuführt. Der Nahpunkt ist der Punkt, an dem man die Bleistiftspitze nur unscharf erkennen kann. Und
tatsächlich entfremdet sich der Nahpunkt mit zunehmendem Alter. Später kann man dies nicht mehr
kompensieren und benötigt eine Brille.
Versuchsanordnung „Blinder Fleck“
Auf ein quergelegtes weißes Blatt Papier einen Punkt und im Abstand von ungefähr 11 cm horizontal
daneben ein Kreuz zeichnen. Das Blatt in Armlänge vor die Augen halten oder vor sich auf den Tisch
legen. Das rechte Auge zuhalten und mit dem linken das X fixieren.
Pupillenreaktionen:
a) direkte Lichtreaktion: Licht selbst wirkt als Reiz
b) sensuelle Reaktion: Pupillenverengung erfolgt beidseitig, auch wenn Licht nur auf ein Auge
fällt.
Konvergenzverhalten
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Fernakkomodation Pupillenerweiterung
Nahakkomodation Pupillenverengung
Makula = Gelber Fleck:
Die Makula ist der Punkt des schärfsten Sehens und des Farbsehens. Er befindet sich genau entlang
der optischen Achse. Im Gelben Fleck befinden sich nur Zapfen. Alle Sehzellen sind 1:1 mit einer
Nervenzelle verbunden, so dass eine direkte Verbindung mit dem Gehirn gewährleistet ist. Am Rand
der Netzhaut befinden sich hingegen nur Stäbchen. Hier ist das Hell-, Dunkel-Sehen besonders
ausgeprägt.
Makuladegeneration:
Die Makuladegeneration ist eine Erkrankung der zentralen Netzhaut, oft mit einem irreversiblen
Verlust der Sehschärfe. Sie tritt meist im fortgeschrittenen Lebensalter auf. Durch degenerative
Prozesse werden die lichtempfindlichen Sinneszellen der Netzhaut in Anzahl und Funktion vermindert.
Die Ursachen sind bedingt durch das Lebensalter:
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genetische Anfälligkeit für diese Erkrankung
Durchblutungsstörungen
Interpretation der Bilder:
Fixiert der Betroffene einen Gegenstand, so ist es nicht mehr möglich ihn deutlich zu erkennen. So
kann der Betroffene eine Uhr sehen, aber die Uhrzeit nicht erkennen oder einen Gesprächspartner
sehen, nicht aber seine Gesichtszüge. Da die Erkrankung in der Regel auf die Makula beschränkt ist,
bleibt das äußere Gesichtsfeld und somit die Orientierungsmöglichkeit der Betroffenen erhalten. Auch
bei Dunkelheit sehen die Betroffenen in der Regel relativ gut, da die Stäbchen außerhalb der
zentralen Netzhaut funktionstüchtig bleiben.
Strahlenverlauf:
In der Optik spricht man von drei besonderen Strahlen – diese finden auch im menschlichen Auge ihre
Anwendung::
Ein zur optischen Achse paralleler Strahl wird zum Brennpunktstrahl.
Ein Brennpunktstahl wird ein Strahl parallel zur optischen Achse.
Mittelpunktstrahl bleibt Mittelpunktstrahl.
Fehlsichtigkeiten:
Weitsichtigkeit: Da der Augapfel zu kurz ist, liegt der Brennpunkt hinter der Netzhaut. Daraus
resultiert ein schlechtes Sehvermögen „in der Nähe“. Die Korrektur dieser Fehlleistung ist durch eine
Sammellinse (konvex) möglich
Kurzsichtigkeit: Da der Augapfel zu lang ist, liegt der Brennpunkt vor der Netzhaut. Daraus resultiert
ein schlechtes Sehvermögen „in der Weite“.
Die Korrektur dieser Fehlleistung ist durch eine Zerstreuungslinse (konkav) möglich.
Altersweitsichtigkeit: Die Linse verliert mit zunehmendem Alter ihre Elastizität und kann nicht mehr
„nahakkomodieren“ (in der Nähe scharfstellen). Es gibt also keine ursächlichen Gemeinsamkeiten
zwischen der normalen Weitsichtigkeit und der Altersweitsichtigkeit.
Karotten und das Auge:
Rhodopsin auch Sehpurpur genannt ist der Sehfarbstoff. Er befindet sich in der Grana der Stäbchen
und ist der eigentliche „Ort“ des Sehens.
Er besteht aus dem Protein Opsin und dem Farbstoff 11-cis-Retinal.
Eines der wichtigsten Vitamine für die Augen ist das Vitamin A, denn es wird in den Stäbchen zu
Sehpurpur = Rhodopsin umgewandelt. Sehpurpur zerfällt, wenn er von Lichtstrahlen getroffen wird.
Dabei entsteht ein elektrisches Signal, das im Gehirn den Sehreiz auslöst. Bekommt der Körper zu
wenig vom Sehvitamin, dann kann er nicht ausreichend Sehpurpur bilden. Da das Stäbchensehen vor
allem in der Dunkelheit wichtig ist, kann jemand mit Vitamin-A-Mangel Nachtblind werden, d.h. er sieht
im Dunkeln schlecht oder gar nicht.
Karotten liefern eine Vorform des Vitamin A, das Beta Carotin. Es verleiht Möhren und auch anderen
gelben oder orange-rötlichen Früchten und Gemüse ihre Farbe. Der Körper kann aus Beta Carotin in
Verbindung mit Fett selbst Vitamin A herstellen, deshalb wird es auch Provitamin A genannt. Außer
Karotten enthalten auch andere Früchte und Gemüse Beta Carotin bzw. Vitamin A, z. B. Brokkoli,
Spinat, Feldsalat, Nektarinen, Aprikosen oder Honigmelone.
UV-Strahlung:
Ultraviolettstrahlung ist für Menschen unsichtbare elektromagnetische Strahlung mit einer
Wellenlänge, die kürzer als die des für Menschen sichtbaren Lichtes, aber länger als die von
Röntgenstrahlung ist. Die Bezeichnung ultraviolett rührt daher, dass das UV-Spektrum mit etwas
kürzeren Wellenlängen beginnt als jenen, die Menschen als die Farbe Blauviolett identifizieren.
Das ultraviolette Spektrum umfasst Wellenlängen von 1 nm bis 380 nm
Als elektromagnetische Welle bezeichnet man eine Welle aus gekoppelten elektrischen und
magnetischen Feldern. Zu ihnen gehören unter anderem Radiowellen, Mikrowellen, Infrarotstrahlung,
sichtbares Licht, UV-Strahlung sowie Röntgen- und Gammastrahlung – kurz, das gesamte
elektromagnetische Wellenspektrum. Der einzige Unterschied zwischen diesen Wellentypen liegt in
ihrer Frequenz und somit ihrer spezifischen Energie.
Name
Nahes UV („Schwarzlicht“)
Abkürzung Wellenlängenbereich in nm
UV-A
380−315 nm
Mittleres UV (Dornostrahlung) UV-B
315−280 nm
Fernes UV
UV-C-FUV
280−200 nm
Vakuum-UV
UV-C-VUV
200−100 nm
Extremes UV (keine DIN 5031) EUV, XUV
100 −1 nm
Unterhalb 200 nm ist Ultraviolettstrahlung so kurzwellig bzw. energiereich, dass sie durch molekularen
Sauerstoff (O2) absorbiert wird; dabei wird der molekulare Sauerstoff (O2) in zwei freie
Sauerstoffradikale (2 O) gespalten, die jeweils mit einem weiteren Molekül Sauerstoff (O2) zu Ozon
(O3) weiterreagieren.