Auge - Optik Mariner

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Das Auge
Das Auge (von indogermanisch ok - sehen; stammverwandt mit
griechisch, optikós), in medizinischer Terminologie und
zusammengesetzten Wörtern auch der Oculus (lateinisch) oder der
Ophthalmos, ist das Sehorgan von Mensch und Tier. Das Auge reagiert
auf physikalische Reize der elektromagnetischen Strahlung, beim
Menschen mit einer Wellenlänge von etwa 350 nm bis etwa 750 nm.
Dabei setzt es die Reize in die Empfindung von Licht und Farbe um.
Arten und Funktion
Die einfachsten "Augen" sind lichtempfindliche Sinneszellen auf der
Außenhaut, die als passive optische Systeme funktionieren. Sie können
nur erkennen, ob die Umgebung hell oder dunkel ist. Man spricht hier
von Hautlichtsinn. Insekten und andere Gliederfüßer haben Augen, die
aus vielen einzelnen Augen zusammengesetzt sind. Diese Facettenaugen
liefern ein rasterartiges Bild (nicht mehrfache Bilder, wie man vermuten
könnte).
Bei den meisten Wirbeltieren und einigen Weichtieren, beispielsweise
Tintenfischen, wird im Auge ein Bild auf eine lichtempfindliche Schicht
projiziert, die Netzhaut oder Retina genannt wird. Dort wird das Licht
von Sinneszellen wahrgenommen und die Nervenimpulse durch den
Sehnerv ans Gehirn weitergeleitet. Das Auge ist im allgemeinen
ungefähr kugelförmig und der größte Teil, der so genannte Glaskörper,
ist mit einer gelartigen, durchsichtigen Substanz gefüllt. Das Auge
besitzt meistens eine veränderliche Linse, um das Bild scharf zu stellen,
und oft einen Ringmuskel, die Iris, der die Pupille bei starkem Lichteinfall
verkleinern kann, so dass das Auge vor zu viel Licht geschützt wird.
Das Auge wird oft durch Augenlider geschützt, zum Schutz vor starken
Schlägen liegt das Auge im allgemeinen tief im Schädel, wobei teilweise
Knochenwülste rings ums Auge weiteren Schutz bieten.
Obwohl sich die Augen von Wirbeltieren und Weichtieren im Aufbau
stark ähneln, haben sie sich unabhängig voneinander entwickelt. Dies
wird bei der Bildung des Auges beim Embryo sichtbar: Während sich
das Auge bei Wirbeltieren durch eine Ausstülpung der Zellen entwickelt,
die später das Gehirn bilden, entsteht das Auge der Weichtiere durch
eine Einstülpung der äußeren Zellschicht, die später die Haut bilden.
Es gibt Schätzungen, dass Augen der verschiedensten Bauweisen im
Laufe der Evolution etwa 40 Mal neu entwickelt wurden.
Durchschnitt durch das menschliche Auge
Facettenauge einer Libelle
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Der Ziliarmuskel ist für die Scharfeinstellung (Akkomodation)
verantwortlich indem er sich zusammen zieht und die Linse mehr oder
weniger wölbt.
Aufbau
Bei den Wirbeltieren besteht das Auge aus drei konzentrischen Schichten:
- Äußere Augenhaut (Tunica externa bulbi), mit
Cornea (Hornhaut)
Sclera (Lederhaut; das Weiße des Auges)
- Mittlere Augenhaut (Tunica media bulbi oder Uvea), mit
Iris (Regenbogenhaut)
Chorioidea oder Choroidea (Aderhaut)
Corpus ciliare (Ziliar- oder Strahlenkörper)
- Innere Augenhaut (Tunica interna bulbi) oder Retina (Netzhaut)
mit Blinder Fleck, Gelber Fleck (Macula), Fovea centralis,
Pars ceca
sowie einigen inneren Strukturen wie
- Lens (Linse)
- Corpus vitreum (Glaskörper)
- vordere Augenkammer
- hintere Augenkammer
Neben den beschriebenen Augentypen mit lichtbrechenden Linsen
findet man in der Natur gelegentlich auch Spiegelaugen. In den Augen
der Kammmuschel (Pecten) wird das Bild durch Hohlspiegel erzeugt,
die hinter der Netzhaut angeordnet sind. Die direkt vor der Netzhaut
liegende Linse dient der optischen Korrektur des stark verzerrten
Spiegelbildes. Die Spiegel sind nach dem Prinzip von reflektierenden
Glasplatten gebaut, mehr als 30 Schichten aus feinsten GuaninKristallen liegen dicht gestapelt, jede Schicht in eine Doppelmembran
eingeschlossen. Auch andere Tiere haben Spiegelaugen, unter anderem
der Tiefseekrebs Cigantocypris, Hummer und Langusten. Diese Form
hat sich offenbar dort durchgesetzt, wo es weniger auf die Bildqualität
und mehr auf die Lichtausbeute ankommt.
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Erkrankungen
Zu den häufigsten Erkrankungen des menschlichen Auges gehören:
- Farbenblindheit
- Grauer Star (Katarakt - Trübung der Augenlinse)
- Grüner Star (Glaukom - Zu hoher Augeninnendruck (ohne
ärztliche Behandlung Erblindungsgefahr))
- Ausfall eines Teils des Sehfeldes (Skotom)
- Maculadegeneration
- Schielstellung der Augen, in leichten Fällen Silberblick genannt
- Mouches Volantes, Glaskörpertrübungen
- Amblyopie
Fehlsichtigkeit (Ametropie)
Man spricht von Fehlsichtigkeit, wenn sich die Optik des Auges deutlich
von der Norm unterscheidet. Fehlsichtigkeit gilt nicht als Erkrankung.
Man unterscheidet folgende Formen der Fehlsichtigkeit:
- Kurzsichtigkeit (Myopie): der Augenapfel ist zu lang
(Achsenmyopie) oder die Brennweite des Auges ist zu kurz
(Brechungsmyopie). Die Achsenmyopie ist häufiger.
- Weitsichtigkeit (Hyperopie/Hypermetropie): der Augenapfel
zu kurz (Achsenhyperopie) oder die Brennweite des Auges ist
zu lang (Brechungshyperopie). Die Achsenhyperopie ist häufiger.
- Stabsichtigkeit (Astigmatismus): Eine punktförmige Lichtquelle
wird im Auge nicht als Punkt, sondern als Linie abgebildet.
- Irregulärer AstigmatismusKompliziertere optische Fehler des
Auges, die durch unregelmäßig geformte Oberflächen von Linse
und Hornhaut entstehen.
- Alterssichtigkeit (Presbyopie): die Linse kann nicht mehr bzw.
nur noch wenig akkommodieren; Gegenstände in der Nähe
können nicht mehr scharfgestellt werden.
Der Astigmatismus wird manchmal auch als Hornhautverkrümmung
bezeichnet. Diese Bezeichnung ist nicht ganz korrekt, da auch die Linse
zum Astigmatismus beitragen kann.
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