Akkommodation (Auge)
Akkommodation (Auge) - was ist das?
Unsere Augen sind kleine Wunderwerke. Unter vielen anderen Funktionen besitzen Augen die Fähigkeit, unterschiedlich weit entfernte Objekte scharf abzubilden. Ein Fotoapparat braucht dazu entweder die Autofocus-Funktion, oder die Entfernung muss von Hand eingestellt werden. Unsere Augen schaffen es ganz automatisch, sich auf verschieden weit entfernte Gegenstände einzustellen und diese scharf abzubilden – sofern sie gesund und noch nicht zu alt sind.
Die Fähigkeit sich ganz „automatisch“ auf verschieden weit entfernte Gegenstände einzustellen, also sie zu fixieren und sie dann scharf auf der Netzhaut abzubilden, nennt man Akkommodation. Wenn wir es also einmal vereinfacht, dafür aber schön griffig so nennen wollen, ist die Akkommodation so etwas die Autofocus-Funktion der Augen.
Doch ganz so einfach ist es nicht mit der Akkommodation des Auges, denn sie beschreibt einen komplexen Funktionskreis, der zur dynamischen Anpassung der Brechkraft des abbildenden Systems des Auges führt. Und genau das bedeutet auch der Begriff Akkommodation. Er ist lateinischen Ursprungs und dort bedeutet “accomodare” anpassen.
Nicht nur die Funktion der Akkommodation ist komplex, es gehört noch mehr dazu, damit wir Objekte in verschiedenen Entfernungen deutlich sehen können. Sie haben es vielleicht schon beobachtet. Sieht ein Mensch in die Ferne, stehen die Augen parallel. Fixiert ein Augenpaar jedoch nahe Gegenstände, drehen sich die Augen nasenwärts nach unten, was man Konvergenz nennt. Die Linse wird im Durchmesser durch die stärkere Krümmung kleiner. Die Pupillen verengen sich, wodurch die Tiefenschärfe steigt. Die Größe der Konvergenzbewegung ist dabei an die aufgewendete Akkommodationsleistung gekoppelt. Welcher der drei Mechanismen der primäre ist, ist bis heute unklar.
Im Zusammenhang mit dem Nahsehen betrachtet die Augenheilkunde diesen zusammenwirkenden, gleichzeitigen Dreiklang von Akkommodation, Konvergenz und Pupillenengstellung als durch einen übergeordneten neurophysiologischen Regelkreis miteinander gekoppelt und nennt ihn Naheinstellungstrias.
Akkommodation Funktionsweise
Die Akkommodation nutzt die Elastizität der Augenlinse und das Zusammenspiel der Augenlinsen und dem ringförmigen Ziliarmuskel, an dem die Linse durch die Zonulafasern aufgehängt ist. Bei der Nahakkommodation wird der Ziliarmuskel angespannt, die Zonulafasern entspannen, der Ringmuskel verringert seinen Durchmesser und die elastische Augenlinse krümmt sich stärker, als das im akkommodationslosen Zustand der Fall ist. Eine stärkere Krümmung aber bedeutet eine höhere Brechkraft der Linse und damit des gesamten abbildenden Systems eines Auges. Wegen dieser Brechkrafterhöhung durch die Nahakkommodation können nahe Gegenstände scharf abgebildet werden.
Die an der Akkommodation beteiligten Abschnitte des Auges
Die Augenlinse ist über die Zonulafasern mit dem ringförmigen Ziliarmuskel verbunden. Diese Zonulafasern, die als Linsenaufhängung dienen, entspannen sich beim Fixieren von näheren Gegenständen, denn der Ringmuskel zieht sich zusammen. Das gibt der elastischen Augenlinse die Möglichkeit, sich gleichfalls zusammenzuziehen und kugelförmiger zu werden, der Durchmesser der Linse wird kleiner. Die Linse ist nun stärker gekrümmt, was eine Zunahme an Brechkraft bedeutet. Diese Brechkrafterhöhung ist genauso groß, wie es die scharfe Abbildung des fixierten Objekts erfordert. Dieser Vorgang wird Nahakkommodation genannt und geschieht also durch Brechkrafterhöhung.
Der entgegengesetzte Vorgang wird Fernakkommodation genannt. Soll nun wieder in die Ferne geschaut werden - beispielsweise wenn beim Lesen aufgeschaut wird – entspannt sich der Ziliarmuskel, die Zonulafasern spannen sich wieder an und die Linsenoberfläche wird flacher, der Durchmesser größer. Das bedeutet, die Linsenkrümmung geht zurück und flachere Radien bedeuten einen Rückgang der Brechkraft des Linsensystems.
Beim Blick in die Ferne, also beim akkommodationslosen Zustand hat die Linse einen Krümmungsradius von etwa 10 mm, bei voller Akkommodation liegt er bei rund 6 mm. Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Radienveränderung hauptsächlich die Linsenvorderfläche betrifft, die Hinterfläche ist an der Radienänderung kaum beteiligt. Sind bei maximaler Akkommodation die Zonulafasern, also der Aufhängeapparat der Augenlinse entspannt, sackt die Linse etwas nach unten.
Es gibt neben dieser äußeren Akkommodation mit der Formänderung der Augenlinse auch eine innere Akkommodation, auf die etwa ein Drittel der Akkommodationsleistung zurückzuführen ist. Ursache hierfür ist die bei den Formänderungen der Linse bei der äußeren Akkommodation erfolgende Umschichtung der Linsenfasern, wobei sich der Brechungsindex verändert.
All das passiert ganz automatisch, sobald wir einen Gegenstand fixieren, die Brechkraft wird genau soweit verändert, wie es für eine scharfe Abbildung nötig ist. Unser Leben lang, praktisch vom Tag der Geburt an, nimmt aber die Elastizität der Augenlinse nach. Spürbar wird das für uns aber erst jenseits des 40. Lebensjahres. Dann ist die Linse durch die nachlassende Elastizität irgendwann nicht mehr in der Lage, sich so stark zu krümmen, wie es für den Brechkraftzuwachs zur Abbildung eines nahen Gegenstands nötig wäre. Dieses Auge wird nun altersweitsichtig (presbyop). Die Korrektur der Alterssichtigkeit erfolgt durch eine Lesebrille, eine Gleitsichtbrille oder auch entsprechende Kontaktlinsen.
Nahpunkt und Fernpunkt
Der Bereich des für ein Augenpaar möglichen deutlichen Sehens liegt zwischen dem Fernpunkt und dem Nahpunkt, diese Punkte unterscheiden sich durchaus von Mensch zu Mensch. So liegt beim rechtsichtigen (emmetropen) Auge der Fernpunkt rechnerisch im Unendlichen, in der Praxis in Entfernungen von mehr als 5 Metern. Beim Betrachten eines Objekts in der Ferne treffen von einem entfernten Objekt ausgehende, parallele Strahlen auf das abbildende System des Auges. Um dieses Objekt scharf auf der Netzhaut abzubilden, ist beim rechtsichtigen oder voll korrigierten Auge keine Akkommodation nötig.
Der Nahpunkt ist der nächste Punkt, der vom Auge bei maximal möglicher Akkommodationsleistung noch deutlich abgebildet wird. Dieser Punkt entfernt sich mit zunehmendem Alter immer weiter vom Auge weg. Das liegt an der nachlassenden Elastizität der Augenlinse, die durch die schwindende Fähigkeit ihre Radien zu verkürzen, die Brechkraft nicht mehr der Entfernung des Objekts entsprechend erhöhen kann. Liegt der Nahpunkt beim Neugeborenen noch bei sieben Zentimetern, liegt beim 40-jährigen bei 20 cm und beim 50-jährigen bei 50 cm.
Akkommodationsbreite
Bedingt durch die nachlassende Elastizität der Augenlinse nimmt die maximale Akkommodation schon ab der Geburt stetig ab. Hat das Neugeborene noch eine Akkommodationsbreite von fast 14 dpt, sind es bei einem 50-jährigen Menschen nur noch gut 2 dpt. Dadurch wird auch der visuelle (deutlich sichtbare) Bereich zwischen dem Nahpunkt und dem Fernpunkt, also die Akkommodationsbreite beständig kleiner.
Die Akkommodationsbreite umfasst also den Bereich, der zwischen dem nächsten vor dem Auge befindlichen scharf abgebildeten Punkt (Nahpunkt) und dem am weitesten vom Auge entfernten noch scharf gesehenen Punkt (Fernpunkt) liegt. Diese Akkommodationsbreite wird in Dioptrien (dpt) angegeben.
Gemessen werden kann sie, nachdem etwaige bestehende Fehlsichtigkeiten voll korrigiert wurden, recht einfach in Zentimetern zwischen den Augen und dem Nahpunkt. Bei Vollkorrektion liegt ja der Fernpunkt im Unendlichen. Dann kann ganz einfach nach der Formel 1/m die Akkommodationsleistung errechnet werden, die erbracht werden muss, um diesen Nahpunkt deutlich abzubilden. Liegt der Nahpunkt beispielsweise in 33 cm Entfernung vor dem Auge, beträgt die Akkommodationsbreite noch drei Dioptrien.
Die Gebrauchsakkommodationsbreite
Die Akkommodationsbreite gibt also letztlich einen Maximalwert an, sie bezeichnet den maximalen Wert der möglichen Brechkraftänderung durch Akkommodation an. Wird diese volle Akkommodationsleistung mobilisiert, ist der Nahpunkt eben derjenige Punkt, der unter dieser maximalen Akkommodation gerade noch deutlich abgebildet werden. Man kann sich vorstellen, dass ein Lesen genau in dieser Entfernung höchst anstrengend wäre, arbeiten die Augen dabei doch immer am äußersten Rand des Möglichen.
Um bequem in die Nähe sehen und auch länger lesen zu können, braucht man einen anderen Wert, der als Gebrauchsakkommodationsbreite bezeichnet wird. Hier wird ein Gebrauchsnahpunkt für das binokular fixierende Augenpaar bestimmt, der auch bei häufigem Wechseln von Fern- auf Nahsicht ohne Anstrengung deutlich gesehen wird. Um ihn deutlich und ohne Mühe abzubilden, werden für die Gebrauchsakkommodationsbreite durchschnittlich etwa zwei Drittel des Maximalwerts der Akkommodationsbreite genutzt.
Akkommodation bei Altersweitsichtigkeit
Mit zunehmendem Alter lässt die Fähigkeit der Augenlinse nach, die Brechkraft des Auges soweit zu erhöhen, dass nahe Objekte nicht mehr deutlich abgebildet werden. Das ist so, weil die Linse ihre Elastizität verliert. Diese Verfestigung der Augenlinse ist ein lebenslanger Prozess, der genau genommen mit dem Tag der Geburt beginnt. Die ersten Jahrzehnte des menschlichen Lebens über bleibt das aber unbemerkt.
Doch dann, so etwa jenseits des 40. Lebensjahres, kommen die ersten Beschwerden. Irgendwie brauchen Sie beim Lesen immer mehr Licht als früher und sie müssen so ein wenig hin- und herschieben, um die beste Leseentfernung zu finden. Irgendwie ist auch die Schrift immer so klein und undeutlich gedruckt. Dann kommt irgendwann das klassischste aller Merkmale, die ersten Freunde lästern: „Na, Dein Arm wird wohl auch langsam zu kurz! Geh‘ doch mal zum Optiker, Du brauchst bestimmt eine Lesebrille“. Wenn dann noch das Wort Alterssichtigkeit fällt, zucken Sie vielleicht etwas zusammen.
Tatsächlich ist es meist im Alter zwischen 40 und 45 Jahren so, dass die Auswirkungen der beginnenden Alterssichtigkeit sich deutlich bemerkbar machen. Das ist aber auch kein Wunder, denn der Nahpunkt liegt im Alter von etwa 42 Jahren bei etwa 20 cm, mit 45 Jahren bei 30 cm und mit 50 Jahren bei 50 cm.
Gerade in diesem Alter geht die Akkommodationsbreite rapide zurück, danach wir die Kurve wieder flacher. Dafür sind von da an auch schon die mittleren Entfernungen betroffen und etwa um das 65. Lebensjahr herum ist die Alterssichtigkeit voll ausgeprägt. Die fehlende Akkommodation kann bei der Alterssichtigkeit am besten mit einer Gleitsichtbrille ausgeglichen werden, denn mit ihr werden wieder alle Entfernungen von ganz fern bis ganz nah deutlich gesehen.
Akkommodation Selbsttest
Wie es mit Ihrer Akkommodation bestellt ist, können Sie durchaus selbst testen. Das ist leicht über das Ausmessen des Nahpunkts zu bewerkstelligen. So vorhanden, setzen Sie bitte Ihre Fernbrille auf (keine Bifokal- oder Gleitsichtbrille). Halten Sie ein bedrucktes Papier vor Ihre Augen – beide Augen sollten geöffnet sein – und ziehen Sie das bedruckte Papier so weit an die Augen heran, wie sie es noch lesen können.
Am dichtesten Punkt, bei dem Sie noch scharf sehen können, lassen Sie am besten eine zweite Person mit einem Maßband, Lineal oder Zollstock die Entfernung zwischen den Augen und diesem Punkt messen. Danach wissen Sie grob annähernd, wo Ihre Nahpunkt liegt. Je nach Lebensalter werden Sie in etwa solche Werte messen:
Liegt Ihre Messergebnis bei 20 cm oder gar noch höher, ist es an der Zeit einmal zu Ihrem Augenoptiker zu gehen und ihn genauer nachsehen zu lassen, ob Ihre persönliche Akkommodationsbreite noch alltagstauglich für ein Leben ohne Lese- oder Gleitsichtbrille ist.
Bitte verstehen Sie diesen Test richtig: Er liefert nur Tendenzen und Anhaltspunkte. Der Augenoptiker Ihres Vertrauens kann feststellen, ob bei Ihnen tatsächlich eine bereits eingeschränkte Akkommodationsbreite und eine Altersweitsichtigkeit vorliegt.
Akkommodation Messung
Bevor Ihr Augenoptiker an die Messung der Akkommodationsbreite geht, wird er erst eine eventuell bestehende Fehlsichtigkeit (Ametropie) voll korrigieren. Um Ihre Akkommodationsbreite zu bestimmen, wird er Ihren persönlichen Akkommodationsnahpunkt bestimmen.
Eine einfache Methode diesen Nahpunkt zu bestimmen, und die Akkommodationsbereiche in cm und Dioptrien zu messen, ist eine Messstange mit verschiebbarer Prüfkarte. Es gibt sie in verschiedenen Ausführungen. Der Proband kann sie selbst in der Hand halten, andere Modelle können auf den Phoropter aufgesteckt werden. An der Stange ist eine Prüfkarte befestigt, die verschoben werden kann. Der Augenoptiker schiebt die Karte mit den Fixierobjekten so nah an die Augen heran, bis der Proband sie nicht mehr scharf sehen kann. Die Messkarte ist auch gut zu einem ersten raschen Überblick über die noch zur Verfügung stehende Akkommodationsbreite geeignet.
Anhand der Entfernung des Akkommodationsnahpunkts lässt sich dann die Akkommodationsbreite nach der Formel errechnen:
- Akkommodationsbreite in dpt = 1/Nahpunkt in m
Liegt der Nahpunkt also bei 33 cm, ergibt das 1/0,33 ~ 3 dpt, also eine Akkommodationsbreite von rund 3 dpt.
Das Nahprüfgerät vereint mehrere Sehtestbilder, mit denen die Einzelfunktionen des Nahsehens eines Probanden untersucht werden können und die zu einer sicheren Nahbrillenbestimmung führen. Auch hier ist die Vollkorrektion einer Fehlsichtigkeit wie der Weitsichtigkeit, der Kurzsichtigkeit oder eines Astigmatismus (Hornhautverkrümmung) die Voraussetzung für die Anwendung dieser Testkonfigurationen.
Mit dem Nahprüfgerät, das der Proband in der Hand hält, wird zur Messung der Akkommodationsbreite gerne die Duane’sche Strichfigur benutzt. Der Test kann mit einem oder mit beiden Augen durchgeführt werden. Der Proband betrachtet nun die feine senkrechte Trennlinie, während er das Gerät langsam zu sich heranzieht. Wird die Linie unscharf, oder wird sie doppelt gesehen ist der Nahpunkt überschritten. Der Proband führt das Gerät genau so weit zurück, bis die Linie gerade noch deutlich und einfach gesehen wird. Der Augenoptiker braucht die akkurate Nahpunktentfernung nur noch am Gerät abzulesen, das eine Maßbandfunktion beinhaltet.
Akkommodationsstörungen
Bei dem komplexen Vorgang der Akkommodation können auch Störungen vorkommen, die wichtigsten Akkommodationsstörungen sind diese:
- Alterssichtigkeit (Presbyopie)
Die Alterssichtigkeit ist ein normaler Vorgang, die nachlassende Elastizität ist den normalen Lebensvorgängen entsprechen und altersbedingt, und nicht krankhaft. - Akkommoddationslähmung (Zykloplegie, Akkommodationsparese)
Hier handelt es sich um den Funktionsverlust des Ziliarmuskels, der pathologische Ursachen wie die Schädigung von Nervenfasern des Nervus oculomotoris hat. Er kann aber auch zu diagnostischen Zwecken künstlich herbeigeführt werden. - Eingeschränkte Akkommodationsbreite (Hypoakkommodation)
Hier ist die Akkommodationsbreite wesentlich geringer als der Akkommodationsaufwand. Der Nahpunkt rückt deutlich in die Ferne und ist nicht dem Lebensalter entsprechend. Diese seltene Störung tritt meist im Kindesalter auf und wird mit einer Bifokalbrille therapiert. - Akkommodationskrampf (Akkommodationsspasmus)
Augen, deren Hyperopie gar nicht oder nur unzureichend korrigiert wurde, oder deren Myopie überkorrigiert wurde, müssen auch beim Blick in die Ferne ständig akkommodieren, um scharf sehen zu können. Werden nahe Gegenstände fixiert, muss für eine scharfe Abbildung ein wesentlich höherer Akkommodationsaufwand geleistet werden, als bei richtig korrigierten oder rechtsichtigen Augen. Diese Dauer-Überlastung kann zu einem Akkommodationskrampf führen, der zu Kopfschmerzen führt und in allen Distanzen nur noch unscharfes Sehen ermöglicht. Dazu kann der Akkommodationskrampf auch zu einer Pseudomyopie, also einer zeitweiligen scheinbaren Kurzsichtigkeit führen, In solchen Fällen wird zunächst eine optimale Korrektion der Fehlsichtigkeit hergestellt, zuweilen ist sogar die medikamentöse Behandlung mit krampflösenden Arzneien nötig.
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