Auge | Ratgeber QS-OPTIKER

Unsere Augen werden gern mit Fotokameras verglichen: Licht fällt von einem Gegenstand aus ein. Der Lichteinfall wird von der Iris reguliert und durch das optisch abbildende System von Hornhaut, Kammerwasser, Linse und Glaskörper und auf der Netzhaut im Brennpunkt gebündelt. Dort sorgt die abbildende Schicht der „Stäbchen“ und „Zapfen“ genannten Rezeptoren für die Umwandlung von physikalischen in elektrische Impulse, also letztlich die Umwandlung von Lichtimpulsen in Nervenimpulse. Mehrere Systeme spielen beim Sehen also zusammen: das optisch abbildende dioptrische System, die umwandelnede Rezeptorenschicht auf der Netzhaut und die Umwandlung von Nervenimpulsen in Sehwahrnehmungen im Sehzentrum.

Die menschlichen Augen und der hochkomplexe Sehprozess sind also ein geniales optisches System und können sehr viel mehr als selbst die beste Hochleistungskamera, sie sind in Wahrheit eine Art Vorstülpung unseres Gehirns.

Die meisten Vorgänge sind für uns nicht sichtbar, nicht einmal die beteiligten Abschnitte des optischen Systems können wir von außen sehen.

Anatomie und Aufbau des menschlichen Auges

Wie empfindlich unsere Augen sind, haben Sie sicher schon einmal erlebt. Schon ein kleines Staubkorn kann Schmerzen, Reizungen und Tränenströme verursachen. Weil dieses Sehorgan hochempfindlich ist, hat es auch einen besonders aufwendigen Schutzapparat.

Die Schutzorgane des Auges

Nicht umsonst heißt es im Volksmund, dass etwas besonders Wertvolles behütet wird, wie der Augapfel. Tatsächlich ruht der rund 7,5 g wiegende und 24 mm lange Augapfel (Bulbus oculi) in der stabilen, knöchernen Augenhöhle (Orbita), deren sieben Knochen das Auge vor äußerer Gewalteinwirkung schützt. Diese Knochen sind oben das Stirnbein (os frontale) und im Uhrzeigersinn sich anschließend der Fortsatz des Gaumenbeins (os palatinum), das Tränenbein (os lacrimale, das Keilbein (os ethomoidale) der Oberkieferknochen (Maxilla) und das Jochbein (os Zygomaticum). Durch Öffnungen unten und hinten in der Augenhöhle erreichen Nerven und Blutgefäße das Auge. Auch der Sehnerv tritt durch solch eine Öffnung aus dem Augapfel ins Schädelinnere hinaus. Schwachstellen des knöchernen Schutzsystems sind die innere Seitenwand und der Boden, hier kann die Augenhähle durch stumpfe Gewalteinwirkung am ehesten brechen. Die Augenhöhle ist aber gut durch die dort befindlichen Schichten von Fett- und Bindegewebe gepolstert. Zusammen mit den Muskeln, Gefäßen und Nervensträngen nehmen diese Schichten rund vier Fünftel des Volumens der Augenhöhle ein, der Augapfel selbst begnügt sich mit einem Fünftel des Raums.

Neben diesem inneren Schutzapparat verfügt das Auge über den äußeren Schutzapparat, der gut sichtbar ist. Die Augenbrauen verhindern, dass Schweiß in die Augen tropft. Die Wimpern (ciliae) halten wie ein Vordach Staub und Schmutz von den Augen fern. Die Augenlider (palpebrae) sind Hautfalten und das wichtigste äußere Schutzorgan der Augen. Sie sorgen durch das automatische Blinzeln für eine stetige gute Befeuchtung der Hornhaut und deren Reinigung. Dazu schließen sich die Lieder durch den Lidschlussreflex, der die Lider der Augen vor Fremdkörpern und äußerer Gewalteinwirkung schützt.

Zu dem komplexen Schutz- und Reinigungssystem gehören letztlich auch die Tränen. Die Tränenflüssigkeit wird in den mandelgroßen, innerhalb der Augenhöhle liegenden Tränendrüsen produziert und durch die Tränenkanäle zu den Augenvorderflächen transportiert. Auch an den Kanten der Augenlider finden sich kleinere Talgrüsengruppen, die ebenfalls Tränen produzieren. Die Tränenflüssigkeit befeuchtet die Hornhaut und reinigt die Augenvorderflächen, kleinere Fremdkörper werden einfach weggeschwämmt. Die Augenlider mit ihrem Blinzeln sorgen mit ihrem Wischeffekt für eine gleichmäßige Verteilung der Tränen. Zum Tränenapparat gehören als zweite Komponente die ableitenden Tränenwege mit den beiden Tränenpunkten (Puncti lacrimales) am innenren Lidwinkel, welche die Tränenflüssigkeit durch die Tränenkanäle (Canaliculus lacrimalis) in die Tränensäcke (Saccus lacrimalis) ableiten. Unten ist der Tränensack durch den Tränen-Nasengang (Ductus nasolacrimalis) mit der Nasenhöhle verbunden.

Die Bindehaut (Conjunctiva) gilt als Außenhaut der Augenhöhle und verbindet diese mit den Augenlidern. Sie schützt als Bindehaut des Augapfels (Tunica Conjunctiva bulbi) die weiße Lederhaut (Sclera), bildet an der Basis der Lider eine bewegliche Falte und den Bindehautsack. Sie geht dort in die Bindehaut der Lider (Tunica Conjunctiva palpebrarum) über und sorgt mit ihren akzessorischen Tränendrüsen für die Befeuchtung der Hornhaut und mit ihrer Oberfläche durch die Wischerfunktion des Lidschlussreflexes für die Reinigung der Augen.

Die Anatomie des Augapfels

Der in der knöchernen Augenhöhle (Orbita) ruhende Augapfel (Bulbus oculi) ist rund wie ein Apfel geformt, etwa 24 mm lang und wiegt ganze 7,5 g. Nach außen hin umschlossen wird der Augapfel von der Lederhaut (Sclera), einer sehr widerstandsfähigen Außenhaut mit elastischem faserigem Kollagen. Sie verleiht der Lederhaut ihre Stabilität, die nur vorne eine Lücke für die Hornhaut und hinten eine für das Nervenfaserbündel des Sehnervs lässt.

Der äußere, beim Blick ins Auge sichtbare Teil der bis auf die Hornhaut die ganze Außenfläche abdeckt, wird im Volksmund auch „das Weiße im Auge“ genannt. Er ist von der Bindehaut bedeckt.

Außen an der Lederhaut setzen die sechs äußeren Augenmuskeln an. Diese Muskeln bewegen unsere Augen nach oben, unten, rechts und links und ermöglichen es uns, mit den Augen zu rollen. Im Gegensatz zu den Muskeln im Augeninneren können wir diese äußeren Augenmuskeln willentlich steuern.

Die inneren Häute des Augapfels

Unterhalb der Lederhaut liegt im Augapfel die mittlere innere Augenhautschicht. Sie besteht aus der Regenbogenhaut (Iris), dem Ziliarkörper (Corpus ciliare) und der
Aderhaut (Chorioidea), die stark von Blutgefäßen durchsetzt ist und für die Sauerstoff- und Nährstoffversorgung vor allem der darunter liegenden Netzhaut.

Die Regenbogenhaut mit der zentralen, schwarzen runden Öffnung der Pupille, durch die Lichtstrahlen ins Augeninnere einfallen, reguliert den Lichteinfall durch die beiden willentlich nicht steuerbaren inneren Augenmuskeln. Bei hellem Licht zieht sich der musculus sphincter pupillae zusammen und stellt die Pupille enger. Bei wenig Licht oder Dunkelheit weitet der musculus dilatator pupillae die Pupillenöffnung, dies geschieht ganz ohne unser Zutun. Die Aderhaut ist reich an Blutgefäßen und dient der unter ihr liegenden äußeren Schichten der Netzhaut als Versorgungsschicht für die Zufuhr von Sauerstoff und Nährstoffen. Die Netzhaut ist die innerste Hautschicht im Augapfel. Sie bedeckt das Innere des Augapfels hinter der Augenlinse.

Der Ziliarkörper liegt zwischen der Aderhaut und der Regenbogenhaut und besteht aus dem Ziliarmuskel und dem Ziliarepithel. Im Ziliarkörper wird auch das Kammerwasser der vorderen und hinteren Augenkammer produziert. Der Ziliarmuskel macht die Formänderung der Augenlinse möglich und damit die Akkommodation zur Einstellung des Auges auf nahe Gegenstände.

Der abbildende Apparat des Auges – Der Weg des Lichts

Durch die Hornhaut (Cornea) tritt das Licht in den Augapfel ein, sie ist so etwas wie unserer Fenster zur Welt. Sie schließt die Aderhautöffnung für die Iris und die Pupille nach außen ab und wird ständig von der Tränenflüssigkeit benetzt. Mit der Hornhaut beginnt der abbildende optische Apparat des Auges. Sie stellt als Sammellinse mit rund +43 dpt den weitaus größten Teil der Brechkraft des optischen Systems zur Verfügung. Die Hornhaut unserer Augen besteht aus sechs Schichten, die alle verschiedene Aufgaben haben.
Auf seine Weise trägt auch der Tränenfilm auf der Hornhaut zur Qualität der Abbildung bei, verhindert er doch ein Austrocknen der Hornhaut und hält sie gleichzeitig sauber. Bei der Korrektur einer Fehlsichtigkeit greift er beim Tragen von formstabilen Kontaktlinsen als Tränenlinse auch in die Abbildung ein.

Der Augapfel beinhaltet drei Hohlräume, die vordere Augenkammer zwischen der Hinterfläche der Hornhaut (Cornea) und der Iris (Regenbogenhaut), die hintere Augenkammer zwischen der Hinterfläche der Iris und der Augenlinse (Lens Crystallina) sowie dem Glaskörper zwischen Linse und Netzhaut, der zwei Drittel des Raums umfasst. Die Augenkammern sind mit einer wässrigen Flüssigkeit gefüllt, dem Kammerwasser, das durch eine Lücke zwischen Regenbogenhaut und Linse in die vordere Augenkammer gelangt. Der Glaskörper hingegen ist mit einer gallertartigen durchsichtigen Flüssigkeit gefüllt. Sowohl das Kammerwsser als auch der Glaskörper gehören zum abbildenden Teil des Auges. Durch die Elastizität der Lederhaut und die Füllung mit flüssigem und gallertartigem Material ist der Augapfel kein starres Gebilde, sondern nachgiebig auch bei Stößen. In Form hält den Augapfel der Glaskörper und der Augeninnendruck.

Hinter der Hornhaut beginnt die vordere Augenkammer, die genauso zum abbildenden System gehören wie die hintere Augenkammer und der Glaskörper. Ein eintretender Lichtstrahl durchläuft die vordere Augenkammer, durchläuft sie, bis er an die Regenbogenhaut trifft, von der das Strahlenbündel begrenzrt wird. Hinter der Iris tritt er in die hintere Augenkammer über bis er auf die Augenlinse trifft. Beide Augenkammern sind mit Kammerwasser gefüllt.

Die Augenlinse (Lens crystallina) ist wie die Hornhaut eine Sammellinse, die etwa ein Viertel zur Gesamtbrechkraft des optischen Systems beisteuert. Sie bündelt das durch die Pupille eintretende Licht weiter, damit auf der Netzhaut ein scharfes Bild entstehen kann. Als einziges brechendes Augenmedium kann die elastische Linse ihre Brechkraft verändern. Sie ist an den Zonulafasern aufgehängt, der sie mit dem ringförmig um die Linse angeordneten Ziliarkörper und dem Ziliarmuskel verbindet. Spannt dieser sich an, erschlaffen die Zonulafasern, die Linse verformt sich kugelförmig und nimmt an Brechkraft zu. In diesem Zustand sorgt die Linse für die deutliche Abbildung naher Gegenstände. Umgekehrt werden bei angespannten Zonulafasern entfernte Gegenstände von der nun mit weniger Brechkraft ausgestatteten Linse deutlich auf der Netzhaut abgebildet. Dieser Vorgang heißt Akkommodation. Mit zunehmenden Alter verlieren Linse und Zonulafasern ihre Elastizität und die Linse kann sich nicht nehr so stark durchbiegen, das Auge wird alterssichtig und braucht eine Lesebrille.

Hinter der Linse treten die Lichtstrahlen in den mit einer gallertartigen aber glasklaren Flüssigkeit gefüllten Glaskörper ein und durchlaufen ihn, bis sie am Ende des Augapfels auf die Netzhaut treffen.

Die Netzhaut – Von der Abbildung zum Seheindruck

Auf der Netzhaut kommen die Lichtstrahlen an und werden dort idealer Weise in der Netzhautgrube (fovea centralis) dem Bereich des schärfsten Sehens deutlich abgebildet. Wegen ihres Aussehens wird dieser Bereich auch „Gleber Fleck“ oder Macula lutea genannt.

Die Netzhaut besteht aus zehn Schichten. In einer von ihnen sind lichtempfindliche Rezeptoren eingebracht, die wegen ihrer Form Stäbchen (Radi) oder Zapfen (Coni) genannt werden. Die rund 120-121 Millionen Stäbchen reagieren schon bei wenig Licht, können aber keine Farben abbilden. Die 6 Millionen Zapfen hingegen sind für das Scharfsehen und auch die Farben zuständig. Sie sind in hoher Zahl und dicht angeordnet in der Netzhautgrube konzentriert. Dazu sind sie hoch spezialisiert, es gibt spezielle Arten für die Farben Rot, Blau und Grün.

Die Netzhaut empfängt Lichtwellen, also physikalische Lichtreize, die sie in Nervenimpulse umwandelt. Die Nervenströme werden über den Sehnerv zur Weiterverarbeitung an unser Gehirn geleitet. Erst hier entsteht das Bild, wie wir es dann wahrnehmen.

Der „blinde Fleck“ ist der Netzhautbereich, an dem es weder Stäbchen noch Zapfen gibt, dort tritt der Sehnerv aus. Der Beginn des Wegs der in Nervenimpulse umgewandelten Lichtimpulse zum Sehzentrum beginnt hier.

Auge Funktionsweise 

Das Auge ist das komplexeste Sinnesorgan des Menschen, denn das Sehen ist anders als die bloße Abbildung eines Gegenstands durch eine Kamera ein viel komplexerer Prozess. Unser Auge ist eben anders als sie Kamera in der Lage Lichtimpulse in Nervenimpulse umzuwandeln und diese über den Sehnerv zum Sehzentrum des Gehirns zu senden. Dort werden die Informationen aus der Abbildung des Auges weiterverarbeitet und mit bereits vorhandenen Informationen abgeglichen. Das Bild, das wir wahrnehmen, kann so qualitativ viel besser sein, als die pure Abbildung. Zum Beispiel ergänzt der Formensinn fehlende oder undeutliche Details des vom Auge gelieferten Bilds. Unsere Augen sind also nicht nur eine abbildende Kamera, sie liefern über die Gehirnanbindung die Bildverarbeitung gleich mit. Es entsteht aus einem ursprünglich auf der Netzhaut auf dem Kopf stehenden verkleinerten Bild ohne zusätzliches Umkehrprisma ein aufrechtstehendes Bild, das dreidimensional im Raum steht. So wird aus einer Abbildung die optische Wahrnehmung, die wir „Sehen“ nennen.

Die Funktion des Auges besteht also in der optischen Wahrnehmung unserer Umwelt. Um unsere Umwelt wahrzunehmen brauchen unsere Augen Licht, also elektramegnetische Strahlen der Wellenlängen von 400 bis 750 Nanometern. Nur diesen Bereich des Spektrums können wir wahrnehmen, weshalb er auch „sichtbares Licht“ genannt wird.

Die Arbeitsweise des menschlichen Auges ist also sehr vielschichtig. Man kann die Funktionen des Auges in diese Komplexe einteilen:

Akkommodation

Unsere Augen können sich auf verschieden weit entfernte Gegenstände scharf einstellen. Das bedeutet aber, dass die Brechkraft des Auges sich beim Betrachten naher Objekte verstärken muss um deutliches Sehen auch beim Lesen zu ermöglichen Diese Funktion der Anpassung der Brechkraft an verschieden weit entfernte Gegenstände nennt man Akkommodation. Die Brechkrafterhöhung nennt man Nah-Akkommodation und die Brechkraftverringerung Fern-Akkommodation. Dafür ist die Augenlinse zuständig. Sie muss also ihre Wölbung verändern können und sich zum deutlichen Abbilden naher Gegenstände stärker krümmen, als wenn das Auge in die Ferne blickt.

Möglich machen das die Elastizität der Augenlinse, und die der Zonulafasern, die sie mit dem ringförmigen Ziliarmuskel verbinden. Beim Blicken auf nahe Gegenstände spannt sich der Ziliarmuskel an und verringert seinen Durchmesser, die Zonulafasern erschlaffen. Dadurch wölbt sich die Augenlinse stärker, was eine Zunahme von Brechkraft bedeutet. Diese Brechkrafterhöhung ermöglicht die scharfe Abbildung naher Gegenstände. Diesen Vorgang nennt man Nahakkommodation.

Die Fernakkommodation ist der umgekehrte Vorgang, wenn das Auge wieder in die Ferne sieht. Die Zonulafasern spannen sich an, der Ringmuskel erschlafft und die Linse nimmt wieder ihre flachere Form an. Die Brechkraft verringert sich also und die Augen sehen wieder entspannt bei deutlicher Abbildung in die Ferne.
Diese Brechkraftveränderung beim wechselweisen Blicken in die Nähe oder Ferne geschieht ganz automatisch und ist willentlich von uns nicht beeinflussbar.

Es gibt im Akkommodationsvorgang auch einen Ruhezustand, wie zum Beispiel bei Dunkelheit, wenn keine Gegenstände mehr erkennbar sind, die von unseren Augen fixiert werden könnten. Dann nimmt der Ziliarmuskel seine Ruhelage ein, das Auge ist auf eine Entfernung von etwa einen Meter eingestellt.

Die Akkommodation ist über diese Vorgänge hinaus ein komplexer Vorgang, dessen gesamter Prozess nicht willentlich beeinflußt werden kann. So drehen sich beim Betrachten naher Gegenstände die Augen nasenwärts und der Blick senkt sich. Zudem ist auch die Regenbogenhaut beteiligt, die die Pupillenöffnung beim Blick in die Nähe enger stellt. Ähnlich wie beim Fotoapparat bedeutet das für das Auge eine Erhöhung der Tiefenschärfe, also des Bereichs, in dem Gegenstände deutlich abgebildet werden.

Beim Akkommodationsvorgang bezeichnet der Nahpunkt den nächsten Punkt vor dem Auge, den das Auge noch scharf abbilden kann. Als Akkommodationsbereich bezeichnet man den Brechwertunterschied zwischen Nah- und Fernakkommodation. Im jugendlichen Alter beträgt der Akkommodationsbereich rund 14 dpt und nimmt mit zunehmenden Alter immer mehr ab, was etwas ab dem 40. Bis 45. Lebensjahr deutlich spürbar wird. In der Folge wandert der Nahpunkt immer weiter vom Auge weg. Die Alterssichtigkeit setzt ein und muss spätestens dann durch eine Lese- oder Gleitsichtbrille korrigiert werden, wenn der Nahpunkt bei 33 cm angelangt ist. Grund für diesen Verlust an Akkommodationsbreite ist die nachlassende Elastizität vor allem der Linsenrinde der Augenlinse.

Augenmuskeln

Die äußeren Augenmuskeln, der Bewegungsapparat des Auges

Unsere Augenbewegungen sind uns so selbstverständlich und erscheinen uns klein, doch dahinter steckt eine Menge Arbeit von hochspezielisierten und superstarken Muskeln. So sind sie die ausdauerndsten Muskeln unseres Körpers, weisen sie doch bei noch so lang andauernder Beanspruchung die geringsten Ermüdungserscheinungen unser gesamten Muskulatur auf. Dazu brauchen sie viel Sauerstoff und haben deshalb die höchste Sauerstoffkapazität aller unser Muskeln. So viel hat nicht einmaal unser Herz zu bieten. Und auch die Nervenversorgung ist vielfach dichter als bei der sonstigen Skelettmuskulatur. Ihre äußeren Augenmuskeln sind also ein Supersystem zur Bewegungssteuerung.

Die äußeren Augenmuskeln stellen den Bewegungsapparat des Auges dar und machen die Blickbewegungen erst möglich, die ja willentlich beeinflussbar sind. Diese Bewegungen geschehen durch sechs Augenmuskeln. Zusammen mit dem Lidheber (Musculus levator palpebrae) gehören sie zur Gruppe der gestreiften Skelettmuskeln und setzen direkt am Augapfel an. Ihren Ursprung haben die vier geraden und die beiden schrägen äußeren Augenmuskeln im hinteren Bereich der Augenhöhle (Orbita). Die Ansatzstellen der sechs Augenmuskeln sind dort ringförmig an einem gemeinsamen Sehnenring, dem Zinnschen Rinf verteilt, der den Sehnervenkanal und die Fissura orbitalis superior umgibt.

Die vier geraden äußeren Augenmuskeln

Bei den vier geraden Augenmuskeln handelt es sich um etwa einen Zentimeter breite, realtiv dünne Muskelplatten.

Die beiden schrägen Augenmuskeln

Die beiden schrägen Augenmuskeln ziehen von mittig vorne nach hinten außen. Sie sorgen für folgende Augenbewegungen:

Augapfel

Der menschliche Augapfel (Bulbus oculi) ist ungefähr 24 mm lang und wiegt etwa 7,5 g. Er ist geschützt in der knöchernen Augenhöhle (Orbita) untergebracht. Im Augapfel ist der gesamte dioptrische Apparat des Auges untergebracht, der für die Abbilung angeblickter Gegenstände auf der Netzhaut zuständig ist.

Die Außenwand des Augapfels besteht aus drei Schichten:

Die äußere Schicht wird von der Lederhaut und der Hornhaut gebildet:
Ganz außen ist der Augapfel von der robusten Lederhaut (Sclera) ummantelt, die nur zwei Öffnungen hat, eine hinten für den Sehnerv (Nervus oculi) und eine vorn für die Hornhaut (Cornea). Vorn ist die Lederhaut bis auf die Hornhautöffnung von einer Schleimhaut überzogen, der Bindehaut (Conjunctiva), die auch die dem Auge zugewandten Seiten der Augenlider bekleidet.

Die mittlere Schicht wird auch Uvea genannt und liegt unter der Lederhaut Sie besteht aus der Aderhaut (Chorioidea), einer Gefäßschicht, die für die Sauerstoff- und Nährstoffversorgung zuständig ist, dazu aus der Regenbogenhaut (Iris), die den Lichteinfall ins Auge reguliert und dem Ziliarkörper mit dem die Augenlinse über die Zonulafasern verbunden ist.

Die innerste Schicht der Augapfelhaut bildet die Netzhaut (Retina), auf der die einfallenden Lichtstrahlen sich bündeln und deren Rezeptoren Stäbchen und Zapfen die Lichtreize in Nervenimpulse umwandeln und über den Sehnerv zum Sehzentrum im Gehirn senden. Der blinde Fleck ist die Stelle des Sehnervenaustritts aus dem Augapfel.

Das Innere des Augapfels besteht aus drei Hohlräumen:

Die vordere Augenkammer (Camera anterior bulbi) liegt zwischen Hornhaut und Iris. Sie ist mit klarem Kammerwasser gefüllt, das zur Nährstoffversorgung von Hornhaut und Linse dient. Am äußersten Ende des vorderen Augenwinkels liegt zwischen Hornhaut und Iris der Kammerwinkel mit dem Schlemmschen Kanal. Der Schlemmsche Kanal ist eine ringförmig verlaufende Vene, über die das Kammerwasser abfließt.

Die durchsichtige Hornhaut (Cornea) gilt als unser „Fenster zur Welt“, misst rund 1cm im Durchmesser und besteht aus mehreren Schichten. Sie ist die erste Sammellinse des optischen Systems Auge und liefert mit rund 43 dpt den höchsten Brechwert aller an der Abbildung beteiligten Systemkomponenten. Die Regenbogenhaut sorgt für die Regulierung des Lichteinfalls und begrenzt die vordere Augenkammer. Das Kammerwasser stammt aus der Epithelschicht des Ziliarkörpers und wird in die hintere Augenkammer eingespeist. Durch die Iris gelangt es auch in die vordere Augenkammer.

Die hintere Augenkammer (Camera posterior bulbi) ist ebenfalls mit Kammerwasser gefüllt und liegt zwischen Iris und der Augenlinse. Die Linse liefert den zweitgrößten Brechkraftanteil des optischen Systems Auge und bündelt die einfallenden Lichtstarhlen so, dass sie sich im Idealfall auf der Netzhaut treffen. Die Linse ist durch die Zonulafasern mit dem ringförmigen Ziliarmuskel verbunden, der sich anspannen und entspannen kann. Durch ihre Elastizität ist die Linse in der Lage, ihre Brechkraft so zu verändern, dass sowohl ferne als auch nahe Gegenstände scharf abgebildet werden können.

Der Glaskörper (Corpus vitreum) beginnt gleich hinter der Augenlinse. Er ist mit einer gallertartigen klaren Flüssigkeit gefüllt und nimmt fast drei Viertel des Augapfels ein. Begrenzt wird er erst durch die Netzhaut am Ende des Bulbus.

Idealer Weise bündeln sich die Lichtstrahlen auf der Netzhaut im Bereich des schärfsten Sehens in der Netzhautgrube (Fovea centralis). Dort im wegen seines Aussehens so genannten „Gelben Fleck“ befindet sich auch die größte Dichte an Rezeptoren. Diese Stäbchen und Zapfen wandeln ankommende Lichtimpulse in Nervenimpulse um. Dies Nervenimpulse werden vom Sehnerv, der am rezeptorenlosen „blinden Fleck“ den Augapfel verlässt, zum Sehzentrum des Gehirns transportiert, wo sie zu den von uns wahrgenommenen Seheindrücken verarbeitet werden.

Lederhaut

Die Lederhaut (Chorioidea) und Hornhaut (Cornea) bilden gemeinsam die äußere Augenhaut Tunica externa bulbi. Die Hornhaut findet dabei in einer Aussparung der Lederhaut ihren Platz. Sie ist sozusagen das „Fenster zur Welt“ , denn mit ihr beginnt das abbildende System des Auges. Die Lederhaut wird von außen als „das Weiße“ im Auge wahrgenommen, sie ist rund um den Augapfel herum weiß, der von außen sichtbare Bereich ist von der Bindehaut (Conjunctiva) überzogen, einer Schleimhaut, welche die Lederhaut schützt und wie ein Wischer für die Reinigung und Benetzung der Augenvorderfläche zuständig ist.

Zum Schutz ist der Augapfel mit seiner Lederhaut in eine elastische Membran, die Tenon-Kapsel eingebett (substantia propria) und wird durch den Augeninnendruck in Form gehalten. Außen ist die Kollagengewebeschicht bis auf die Hornhautbereiche von einer gefäßreichen Schicht bedeckt, der Lamina episcleralis.

Im Übergangsbereich von der Lederhaut zur Hornhaut liegt der Limbus. Dort ist die Sclera verdickt und bildet durch einen innen liegenden Bindegewebsring den Skleralwulst (Anulus sclerae). Dort ist auch der Ziliarmuskel fest verankert.

Am anderen Ende des Augapfels, dem hinteren Augenpol, ist die Lederhaut mit einer weiteren Öffnung versehen, durch den der Sehnerv aus dem Augapfel austritt. Dieses Loch ist ist von einer löchrigen Siebplatte (Lamina cribrosa sclerae) bedeckt. Dort geht die Sclera in die aus einer harten Hirnhaut (Dura mater) bestehenden Ummantelung des Sehnervs über.

Für die Gefäßversorgung der Sclera sind hauptsächlich die Blutgefäße der Lamina episcleralis zuständig, das Venengeflecht des Schlemmschen Kanals im Skleralwulst sorgt für den Abfluss des Kammerwassers.

Hornhaut

Die Hornhaut (Cornea) wird gern „das Fenster des Auges zur Welt“ genannt, denn durch die Hornhaut fällt das Licht ins Auge. Mit ihr beginnt der abbildende Apparat unser Augen. Die kuppelartig vorgewölbte Hornhaut ist kugelförmig gekrümmt. Sie stellt mit ihren 43 dpt den weitaus größten Teil der Brechkraft dieses diotrischen Apparats bereit, die nötig ist, unsere Umwelt deutlich auf der Netzhaut abzubilden. Die leicht elliptisch geformte Hornhaut hat einen Durchmesser von rund 10-11 mm und bildet eine Kuppel mit einem Radius von 7 mm. Ihre Dicke beträgt im Zentrum etwa 0,52 mm, am Rand ist sie mit 0,67 mm etwas dicker. Sie enthält keine Blutgefäße. Ihre Nährstoffe erhält sie aus der Tränenflüssigkeit und dem Kammerwasser.

Die Hornhautschichten

Einer der Hauptbestandteile der Hornhaut sind die Kollagenfasern, also Bindegewebsfasern aus Eiweiß, die das Gewebe stützen und stabilisieren. Diese glasklaren Kollagenfasern, sind in sechs Schichten übereinander angeordnet. Es sind dies von außen nach innen

Betrachtet man die Hornhaut also einmal genauer, wird auch klar, wo beim Augenlasern neben dem allgemeinen Infektionsrisiko ein weiteres nicht zu unterschätzendes Problemfeld liegt. Bei einer Operation mit dem Augenlaser zur Korrektur einer Fehlsichtigkeit werden die Epithelschicht und die Bowman-Membran von den darunter liegenden Schichten abgehoben und mit dem durch einen Rundschnitt gebildeten Flap bis auf eine Restverbindung abgetrennt und hochgeklappt, auch ein Teil der Stroma-Schicht wird dabei abgetragen. Zum Ende der Operation wird der Flap wieder heruntergeklappt. Die Hornhautdicke hängt hauptsächlich von der Dicke der Stroma-Schicht ab, die im Regelfall 90% der gesamten Hornhautdicke ausmacht. Ist das Stroma nun aber nicht dick genug, sollte eine Laseroperation unbedingt unterbleiben. Die Struktur der Hornhautschichten muss also besonders sorgfältig untersucht werden.

Augenlinse

Die Augenlinse (Lens crystallina oder Phakos) ist der zweite wichtige Teil des dioptrischen Systems Auge und liegt direkt hinter der Regenbogenhaut (Iris). Sie wiegt rund 1,5 bis 1,7 Gramm, misst etwa 10mm im Durchmesser und trägt rund ein Viertel zur Gesamtbrechkraft des Auges bei.

So ist sie dafür zuständig, nicht nur beim Blick in die Ferne, sondern auch beim Betrachten naher Gegenstände die Lichtstrahlen mittels der ihr möglichen Brechkraftveränderung so zu brechen, dass eine Bündelung genau auf der Netzhaut stattfindet und somit eine deutliche Abbildung erfolgt. Dieser Vorgang wird Akkommodation genannt.

Die menschliche Augenlinse hat weder Nerven noch Blutgefäße. Ernährt wird sie durch das Kammerwasser. Die Linse besteht aus der elastischen Linsenkapsel, und dem weichen gelartigen Linseninneren bestehend aus der Linsenrinde, die ohne sichtbare Grenze in den Linsenkern übergeht. Die Vorderfläche der Linsenrinde ist 13-21 Mikrometer (µm) dick und besteht aus Epithelzellen, diese Schicht ist wasserärmer als der Linsenkern. Die hintere Linsenrindenfläche ist nur 4 Mikrometer (µm) dick.

Bei dieser gelartigen Füllung wäre die Linse allein eine Kugel. Sie ist jedoch am Äquator (der Spitze) an den Zonulafasern aufgehängt, die mit dem ringförmigen Ziliarmuskel verbunden sind, der sich um die ganze Augenöffnung herum ausdehnt. Die bikonvexe (an beiden Seiten vorgewölbte) Sammellinse ist klar und hochelastisch und durch Spannung und Entspannung des Ziliarmuskels in der Lage, ihre Brechkraft durch Veränderung der Krümmungsradien zu erhöhen oder zu verringern. So ist sie dafür zuständig nicht nur beim Blick in die Ferne, sondern auch beim Betrachten naher Gegenstände die Lichtstrahlen so zu brechen, dass eine Bündelung genau auf der Netzhaut stattfindet und somit eine deutliche Abbildung erfolgt. Dieser Vorgang wird Akkommodation genannt und ist nicht willentlich steuerbar.

Mit zunehmenden Alter nimmt die Elastizität der Linse ab. ihre maximal mögliche Brechkraftsteigerung wird dadurch immer geringer. Damit aber nimmt auch die Akkommodationsfähigkeit ab. Aus diesem Grund werden wir alle jenseits des 40. bis 45. Lebensjahrs alterssichtig und benötigen eine Lesebrille oder eine Gleitsichtbrille um auch nahe Gegenstände wieder deutlich erkennen zu können.

Netzhaut (Retina)

Die innerste Schicht, mit der die Augapfelwand ausgekleidet ist, wird Netzhaut (Retina) genannt. Sie besteht aus zwei Abschnitten. Der Teil, der die Rückseite der Ziliarkörper und die Irisrückseite überzieht, ist lichtunempfindlich und hat keine Fotorezeptoren. Er wird „Pars caeca retinae“ genannt und gilt als blinder Teil der Netzhaut. Der restliche wesentlich größere Netzhautbereich ist mit Fotorezeptoren versehen und somit lichtempfindlich. Er wird „Pars optica retinae“ genannt und ist der sehende Teil der Netzhaut. Als Augenhintergrund (Fundus) ist er gut mit dem Ophthalmoskop zu beobachten. Getrennt sind die beiden Bereiche durch den gezackten Übergang der „Ora serrata“. Unsere Netzhaut ist über feine Blutgefäße mit der Aderhaut verbunden und der Glaskörper drückt sie an die äußeren Schichten des Augapfels.

Gelber und Blinder Fleck der Netzhaut

Auf der Augenachse befindet sich direkt der Pupille gegenüber an der hinteren Seite der Netzhaut genau auf der Sehachse der „Gelbe Fleck“ (Makula lutea, kurz Makula). Im Zentrum des Gelben Flecks befindet sich in der Netzhautgrube die Fovea centralis, der Ort des schärfsten Sehens.

Nur eine Stelle auf der hinteren Netzhautseite, die etwas unterhalb der Makula liegt ist völlig frei von Netzhautrezeptoren: der „Blinde Fleck“ (Papille). Dort gibt es keinerlei Lichtrezeptoren, weder Zapfen noch Stäbchen. Physiologisch stellt der „Blinde Fleck“ einen Gesichtsfeldausfall (Skotom) dar, wir können von dort keine Informationen erhalten. Doch nehmen wir gar keinen Bildausfall wahr, denn das Gehirn ersetzt die fehlenden Informationen mit Ergänzungsinformationen von Rezeptoren aus der Umgebung des Sehnervs.

An der Stelle des „Blinden Flecks“ nämlich tritt der Sehnerv aus dem Augapfel aus, der die Lichtimpulse, die von der Netzhaut in Nervenimpulse umgewandelt worden sind, zum Gehirn leitet. Dieser sichtbare Sehnervenkopf ist als heller, erhabener Fleck auf dem Augenhintergrund deutlich zu erkennen, genau wie die Blutgefäße, die sich dort in eine obere und ein untere verzweigte Struktur unterteilen.

Auf der Netzhaut landen alle Lichtstrahlen, die Hornhaut, die beide Augenkammern, die Augenlinse und den Glaskörper durchlaufen haben. Die Netzhaut ist eine hoch lichtempfindliche Schicht mit rund 127 Millionen Fotorezeptoren, die das Licht aufnehmen, diese Lichtimpulse in Nervenimpulse verarbeiten und über den Sehnerv zum Gehirn sendet.

Es gibt zwei verschiedene Arten von Foto- oder auch Lichtrezeptoren:

Diese Fotorezeptoren können also Lichtimpulse in Nervenimpulse umwandeln. Was aber ist Licht? Licht ist Teilchen und Welle zugleich, es entsteht durch Photonen die sich wellenförmig im Raum ausbreiten.

Der Aufbau von Zapfen und Stäbchen ist was die Strukturen betrifft sehr ähnlich. Beide Innensegmente bestehen aus der Synapse, der Nervenzellen-Verbindung zur nächsten Zelle, einem Zellkern und den Organellen für den Stoffwechsel. Bei beiden Rezeptorenarten ist am Innensegment auch ein Außensegment angehängt. Bei den Stäbchen sind die Discs in dem langen Zylinder aufgestapelt. In deren Hülle befindet sich das Rhodopsin, ein Eiweißmolekül, dass das Retinal enthält.

Die Fotorezeptorenzellen in der menschlichen Netzhaut enthalten mit diesem Retinal eine chemische Struktur, die sich räumlich verändern kann, wenn es von einem Photon getroffen wird. Am Ende dieser Zellen befinden sich Synapsen als Übergang zur nächsten Zelle. Durch den komplizierten Vorgang der Erregungskaskade wird dieser Vorgang verstärkt. Jedes weitere Photon, das ein weiteres Retinal der gleichen Zelle trifft, verstärkt diesen verändernden Impuls weiter. Ein so verstärkter Impuls geht in die nächste Zelle über. Das geschieht unzählige Male, bis der Nervenimpuls an der Nervenmembran entlangläuft und schließlich das Gehirn erreicht. Die Stäbchen mit ihren vielen Opsin-Molekülen sind sehr empfindlich und daher bevorzugt bei geringer Lichtstrahlung aktiv.

Im Zapfen liegen die Disks am Ende des Außensegments. Die Opsine dieser Disks sind anders strukturiert, damit sie von bestimmten Wellenlängen besonders angeregt werden. Es gibt daher für die unterschiedlichen Wellenlängen der Grundfarben Blau, Rot und Grün auch unterschiedliche hoch spezialisierte Zapfen.

Die drei Zapfentypen sind:

Diese drei Zapfenarten sind in ihrer Zahl aber nicht etwa gleichmäßig verteilt. Der Grund: Im Gelben Fleck, wo das Gros der Zapfen zu finden ist, gibt es nur wenige Blau-Zapfen.

Die prozentuale Verteilung der drei Zapfenarten

Weichen individuelle Zapfenverteilungen von diesem Schema ab, wenn jemand also zu wenig Rot-Zapfen hat, das Retinal in den Rot-Zapfen nicht funktionsfähig oder funktionseingeschränkt ist, kann dieser Mensch die Farbe Rot nicht erkennen.

Die Zellschichten der Netzhaut

Fast die gesamte Netzhaut ist von Fotorezeptoren besetzt, allerdings in unterschiedlicher Verteilung. Am höchsten ist die Rezeptorendichte im Bereich des „Gelben Flecks“ (Makula, Makula lutea), der bei einer Untersuchung des Augenhintergrunds deutlich als solcher erkennbar ist. In einer kleinen Vertiefung genau dort, wo die Augenachse auf die Netzhaut trifft, befindet sich die Netzhautgrube mit dem Ort des schärfsten Sehens (Fovea centralis). Dieses Zentrum ist der funktionelle wichtigste Netzhautteil, in dem die Umwandlung der Lichtreize in Nervenimpulse beginnt, die in den tieferen Netzhautschichten weiter gebündelt und verstärkt werden sowie weiter abgeglichen sowie gruppiert werden. Weiter geht es dann über die Ganglienzellen und die Axone in den Sehnerv.

Die Zellschichten der Netzhaut sind in zwei Abschnitte unterteilt:

Stratum pigmentosum

Zum Stratum pigmentosum, dem äußeren Blatt der Netzhaut gehört nur eine Schicht, das Pigmentepithel. Es liegt der Innenseite der mittleren Augenhaut auf

Stratum nervosum

Zum Stratum nervosum gehören alle Neuronenschichten und weitere Zelltypen wie Müller-Zellen, die Membranen und die Horizontalzellen.

Gelber Fleck (Makula)

Der Gelbe Fleck (Makula lutea oder kurz Makula) im Zentrum der Netzhaut (Retina) liegt genau auf der Sehachse. Dort ist der Bereich mit der größten Dichte an Fotorezeptoren der Netzhaut. Die gelbliche Färbung des Bereichs entsteht durch eingelagerte Pigmente, hauptsächlich vom Lutein, daher die lateinische Bezeichnung Makula lutea.

Die Makula hat einen Durchmesser von rund 3 bis 5 mm. Mittig im Gelben Fleck befindet sich eine eingesenkte und ganz von Gefäßen freie Netzhautgrube (Fovea centralis). Dort ist die Dichte an Fotorezeptoren am größten, weshalb am meisten Details scharf abgebildet werden können. Mitten in der Fovea centralis retinae liegt die nur 0,35 mm große Foveola, der Ort des absolut schärfsten Sehens. Den Randbereich der Fovea nennt man Parafovea, die peripherien Bereiche Perifovea, sie grenzt den „Gelben Fleck“ nach außen ab. Insgesamt ist der „Gelbe Fleck“ mit den Übergangszonen so beim Erwachsenen 3 bis 5 mm groß.

In der Fovea Centralis befinden sich ausschließlich Zapfen in sehr hoher Dichte. Sie sind für das scharfe Farbsehen zuständig. In der kleinen zentralen Foveola ist die Dichte am höchsten. Dort sind besonders schmale Zapfentypen direkt mit retinalen Ganglienzellen verschaltet. In der gesamten Fovea gibt es nur Zapfen. In der rund um die Fovea ringförmig angeordneten 0,5 mm breiten Parafovea gibt eine Mischung von Zapfen und Stäbchen im Verhältnis 1:1. Im ebenfalls etwa 1,5 mm breiten äußeren Makula-Ring, der Perifovea sind nur noch sehr wenige Zapfen, aber viele Stäbchen zu finden, die für das Sehen bei Dunkelheit und Dämmerung zuständig sind, das in Schwarzweiß stattfindet.
Diese Schicht stellt den Makularand dar.

Außerhalb der Fovea nimmt die Dichte der Zapfen nach außen hin rasch ab, außerhalb der Makula gibt es kaum noch Zapfen. Insgesamt gibt es auf der Netzhaut 6 Millionen Zapfen und 120-121 Millionen Stäbchen.

Bei der Untersuchung des Augenhintergrunds mit dem Ophthalmoskop ist die Makula im Zentrum im Verlauf der Sehachse des Auges auf der Netzhaut zu erkennen. Dort befindet sich ein hellgelben Fleck, in dessen Umgebung sich keinerlei Blutgefäße befinden. Das unterscheidet ihn vom hellen, etwas erhabenen „Blinden Fleck“ mit den kräftig erscheinenden Blutgefäßen.

Sehnerv

Der Sehnerv (Nervus opticus) gehört zum Gehirn und ist der zweite von zwölf Hirnnerven. Seine rund eine Million Nervenfasern leiten die von der Netzhaut kommenden und aus Lichtimpulsen umgewandelten elektrischen Impulse zum Sehzentrum und zur Großhirnrinde.

Der etwa 4,5 cm lange Sehnerv wird in drei Abschnitte eingeteilt:

Der intrabulbäre Teil: Er verläuft im Augapfel und beginnt mit dem Sehnervenkopf (Discus nervi optici) in der Papille. Dort bündeln sich die Nervenenden der Netzhaut zum Sehnerv der durch eine 3,5 mm große Öffnung Netzhaut durch die weiße Lederhaut aus dem Augapfel in die Augenhöhle austritt. Diese Öffnung wird auch für den Ein- und Austritt von Blutgefäßen genutzt.

Der intraorbitale Teil: Er verläuft in der Augenhöhle. Der von Markscheiden umhüllte Sehnerv schlängelt sich in S-Bögen auf den nächsten 2,8 cm durch den Fettkörper hinter dem Augapfel zwischen den Muskeln hindurch. Diese Bögen geben dem Augapfel genügend Bewegungsmöglichkeit. Die aus dem Randbereich der Netzhaut stammenden Nervenfasern liegen auch im Sehnerv am Rand, die Fasern aus der Makula liegen im Sehnerveninneren.

Der interkranielle Teil: Er verläuft in der Schädelhöhle. Dieser Teil beginnt mit dem Canalis Opticus. Durch diese Öffnung, tritt der Sehnerv in den Schädel über. In der Schädelhöhle liegt kurz vor der Hypophyse das Chiasma (Chiasma opticum), eine Sehnervenkreuzung, in der sich die Sehnerven der beiden Augen treffen. Dort findet eine teilweise Sehnervenkreuzung statt. Die Fasern, die aus den zentralen Netzhautbereichen kommen, werden gekreuzt, die Fasern, die aus den äußeren Netzhautbereichen kommen, bleiben ungekreuzt. Nach der Kreuzung ziehen so die Fasern aus den linken Netzhauthälften beider Augen in die linke Hirnhälfte weiter, die Fasern aus den rechten Netzhauthälften in die rechte Hirnhälfte. Vom Chiasma an werden die Sehnerven als Tractus opticus bezeichnet. Die Sehnerven enden im Thalamus, dort beginnt in der Sehrinde die Umwandlung von elektrischen Impulsen zu Wahrnehmungen.

Sehnnervkopf (Papille)

Der Sehnervenkopf (Papille) ist auf dem Augenhintergrund am hinteren Augenpol etwas unterhalb der Sehachse deutlich als helle, etwas erhabene Scheibe mit einem Geflecht kräftiger Blutgefäße in einer zentralen Absenkung zu erkennen. Im Bereich des Sehnervenkopfs ist kein Sehen möglich, denn dort gibt es keine Lichtrezeptoren. Die Papille wird daher auch „Blinder Fleck“ genannt.

Im Sehnervenkopf (Papille) treffen sich die circa 1 bis 1,2 Millionen Nervenfasern der Netzhaut. Er ist rundlich und etwa 1,5 bis 1,7 mm dick. Dort sammeln sich die Nervenfasern, die hauptsächlich aus Axonen und Ganglienzellen bestehen. Sie vereinen sich markscheidenummantelt (myelinisiert) zum Sehnerv (Nervus opticus), dem zweiten unser zwölf Hirnnerven und verlassen den Augapfel durch eine kurze, runde Öffnung in der Lederhaut.

Der Sehnervenkopf ist ein empfindliches Teil des Sehapparats, der auf erhöhten Hirndruck hin mit Anschwellen reagiert. Besonders folgenreich sind für den Sehnerv die Folgen des erhöhten Augeninnendrucks infolge einer Glaukom-Erkrankung, die auch „Grüner Star“ genannt wird. Dabei kommt es zum Schwinden des Sehnervenkopf-Gewebes, das zur Erblindung führen kann.

Blinder Fleck

Der „Blinde Fleck“ (Discus nervi optici) ist was die damit bezeichnete Lage auf der Netzhaut betrifft, nichts anderes als die Papille des Sehnervs, also der Sehnervenkopf. Diese Stelle besitzt keinerlei Lichtrezeptoren, ein Sehen ist hier also nicht möglich. 

Die Bezeichnung „Blinder Fleck“ meint anatomisch gesehen also die Papille und beschreibt physiologisch einen räumlich klar umrissenen Funktionsausfall. Der Begriff „Blinder Fleck“ umschreibt nämlich den völligen Ausfall dieses Bereichs im Gesichtsfeld verursacht durch die Tatsache, dass es in der Papille keinerlei Fotorezeptoren auf der Netzhaut gibt, die Lichtimpulse zu Nervenimpulsen umwandeln. Dieser Gesichtsfeldausfall (Skotom) ist physiologisch bedingt und stellt den Normalzustand im Auge dar.

Auch wird dieser Gesichtsfeldausfall von uns Menschen nicht einmal wahrgenommen. Unser bordeigener Computer, das Gehirn, vervollständigt das Bild ganz einfach, indem unsere bildverarbeitenden Hirnregionen die Informationen der umgebenden Gesichtsfeldregionen und die des anderen Auges nutzen und von uns unbemerkt einfügen.

Aderhaut

Die Aderhaut (Chorioidea) ist Teil der mittleren Augenschicht und liegt zwischen Netzhaut (Retina) und Lederhaut (Sklera) im hinteren Teil des Augapfels zwischen den Ziliarkörpern. Sie bildet zusammen mit der Regenbogenhaut (Iris) und dem Ziliarkörper (Corpus ciliare) die mittlere Augenhaut Uvea (Tunica Media Bulbi), wobei sie den größten Anteil an dieser Schicht stellt. Hauptaufgabe der Chorioidea ist die Versorgung des Auges mit Blut und Sauerstoff.

Die Aderhaut des Auges setzt sich aus vier Schichten zusammen:

Hauptsächlich besteht die Aderhaut aus den verschiedensten Arten und Größen von Blutgefäßen sowie aus Fibrozyten, dem Bindegewebe Kollagen, und den die Pigmentierung liefernden Melanozyten.

Ziliarkörper

Der Ziliarkörper (Corpus ciliare) ist der ringförmige Teil der mittleren Augenhaut und ist wesentlich an der Produktion des Kammerwassers sowie am Vorgang der Akkommodation beteiligt. Überzogen ist der Ziliarkörper von einem zweischichtigen Epithel, der Pars ciliaris retinae, dem blinden Teil der Netzhaut. Dieses Ziliarepithel produziert das Kammerwasser und gibt es in die hintere Augenkammer (Camera posterior bulbi) ab. Von dort fließt das Kammerwasser in die vordere Augenkammer (Camera anterior bulbi). Die Kammerwasserproduktion leistet ein Volumen von 2 Mikrolitern pro Minute (µl/min). Somit dauert der vollständige Austausch des Kammerwassers in beiden Augenkammern etwa eine Stunde.

In den Ziliarkörper eingebettet ist der Ziliarmuskel mit seiner glatten Muskelstruktur. Der Übergang der Aderhaut zum Ziliarkörper ist deutlich durch die Ora serrata mit ihrer wie gesägten Form abgesetzt. Von dort wölbt sich der Ziliarkörper wie ein ringförmiger Wulst ins Augeninnere Richtung Linse.

Am inneren Rand des Ziliarkörpers zeigen die Ziliarfortsätze (Processus ciliares) weiter nach innen und bilden den Ziliarkranz (Corona ciliaris). An den Spitzen dieser Fortsätze setzen die Zonulafasern (Fibrae zonulares) an und enden am Äquator der Augenlinse. Entspringen. Die radspeichenartige Anordnung der Zonulafasern wird auch als Zonula ciliaris bezeichnet. An seinem vorderen Rand geht der Ziliarkörper in die Iris über.

Ziliarkörper, Ziliarmuskel und die Akkommodation

Ist der Ziliarmuskel entspannt, sind die Zonulafasern langgezogen und gespannt. Dadurch zieht der Ziliarmuskel die elastische Augenlinse aus ihrer in der Ruhelage kugelartigen Form heraus in eine längere, flachere Form. Gleichzeitig bedeutet dies eine Verringerung der Linsenbrechkraft, das Auge ist auf das scharfe Sehen entfernter Gegenstände eingestellt. Diesen Vorgang nennt man Fernakkommodation.

Umgekehrt geht es bei der Nahakkommodation. Der Ziliarmuskel spannt sich an und die Zonulafasern entspannen. Damit kann die Augenlinse ihrer Tendenz nachgeben und in eine kugelige Form zurückgehen. Die Krümmungsradien werden kürzer, was die Brechkraft erhöht. Nun bildet das Auge nahe Gegenstände etwa beim Lesen deutlich ab.

Möglich macht die Akkommodation die große Elastizität der Augenlinse und der Zonulafasern. Die aber bleibt nicht ein ganzes Menschenleben lang bestehen. Mit zunehmenden Alter verfestigen sich die Linse und die Zonulafasern. Das bedeutet, dass die Linse ihre Brechkraft nicht mehr so erhöhen kann, wie es für die deutliche Abbildung naher Gegenstände nötig wäre. Das Auge wird alterssichtig und braucht zur Korrektur eine Lesebrille oder eine Gleitsichtbrille.

Iris (Regenbogenhaut)

Die Regenbogenhaut (Iris) ist bei Blick auf ein Auge deutlich auch in ihrer Funktion zu beobachten. Bei wenig Licht zieht sie sich zusammen und sorgt für eine weite Öffnung, durch die das Licht ins Augen einfallen kann. Bei viel Licht stellt sie sich eng und reguliert so den Lichteinfall ins Auge. Damit schützt sie das Auge und sorgt für möglichst wenig Streulicht. Ist die Iris eng gestellt, hilft sie dem Auge außerdem durch eine große Tiefenschärfe. Insoweit hat die Regenbogenhaut eine ähnliche Funktion wie die Iris-Blende eines Fotoapparats.

Die Regenbogenhaut ist also die Iris-Blende des menschlichen Auges, und sie ist farbig. In ihr verlaufen zwei Muskeln, welche die Pupille je nach Lichtverhältnissen vergrößern oder verkleinern. Die lichtregulierende Wirkung der Iris beruht auf der Fähigkeit, sich bei Kontraktion auszudehnen. Dadurch verändert sich der Durchmesser der Pupille, sie wird enger. Die Farbpigmente dichten die Regenbogenhaut so gut gegen eindringendes Licht ab, dass das Licht ausschließlich durch das Sehloch (Pupille) ins Auge fällt.

Unsere Iris ist ein Teil des abbildenden Systems des Auges und befindet sich als Teil der mittleren Augenhaut (Tunica vasculosa bulbi) zwischen Hornhaut und Augenlinse. Dort ist sie mit dem Ziliarkörper verbunden. Sie trennt die vordere von der hinteren Augenkammer.

Die Regenbogenhaut besteht aus einer ringförmigen Muskelstruktur im Zentrum des Auges, die pigmentgefärbt ist und Farbtöne zwischen Blau, Grau, Grün, Braun oder Schwarz aufweist.

Strukturell besteht die Regenbogenhaut aus zwei Schichten. Auf der Vorderseite befindet sich die Bindegewebsschicht des Stromas, die individuell so verschieden ausfällt, dass sie zur Identifikation von Menschen taugt. Diese Schicht ist mit einem von vielen Lücken durchsetzten Überzug aus Mesothelzellen versehen, enthält viele Gefäße und Nervenstrukturen, sowie die beiden Iris-Muskeln.

Diese Muskeln sind:

Wenn man von der Farbe der Augen eines Menschen redet, meint man damit die Farbe seiner Regenbogenhaut. Die Farbe wird durch die Pigmente im Stroma der Iris bestimmt. Bei der Herausbildung der Augenfarbe sind mehrere Gene an einem komplexen Prozess beteiligt.

Bei Mitteleuropäern ist der Grundton Blau am verbreitetsten. Bei blauen Augen ist das Iris-Stroma weitgehend ohne Pigmente, nur die dünne Pigmentschicht der Hinterseite der Iris ist dann an der Färbung beteiligt. Je nach Pigmentmenge, also je nach Einlagerung des Melanins geht die Färbung in Grau, Grüne, Braune oder auch Schwarze über. Beim Menschen ist die Augenfarbe meist mit der Haut- und Haarfarbe verbunden. So haben Menschen mit dunklerem Hauttyp meist dunkle Haare und braune bis hin zu schwarzen Augen.

Pupille

Um mit einem weit verbreiteten Irrtum gleich einmal aufzuräumen: Nicht die Pupille steuert den Lichteinfall ins Auge. Es ist die Iris, die die Pupillenöffnung vergrößert und verkleinert nicht die Pupille selbst. Die Pupille selbst ist nämlich ein strukturloses, schwarzes Nichts, ein Sehloch, dessen Größe den herrschenden Lichtverhältnissen angepasst von der Iris reguliert wird.

Kommt viel Licht zum Auge, verengt der Irismuskel Musculus sphincter pupillae die Irisöffnung und die Pupille scheint eng, um zu viel Licht und Streulicht im Auge zu verhindern. Diesen Vorgang nennt man Miosis. Wird es dunkel, reagiert die Iris und der Musculus dilatator pupillae stellt die Irisöffnung weit, die Pupille. Erscheint groß Dieser Vorgang wird als Mydriasis bezeichnet. Damit lässt sie möglichst viel Licht ins Auge. Die Iris lässt also genau so viel Licht durch die Pupille ins Augeninnere eintreten, wie es für die Verarbeitung der Rezeptoren auf der Netzhaut ideal ist. Doch nicht nur auf Licht reagiert die Iris und verändert die Pupillengröße, auch bei Aufregung und Angst oder auch bei Freude kann die Regenbogenhaut die Pupille erweitern. Auch das Lebensalter hat Einfluss auf die Pupillengröße: Kinder haben größere Pupillen, ältere Menschen haben oft sehr kleine Pupillen. Im Mittel bewegt sich die Pupillengröße zwischen 1,5 und je nach Lebensalter 8-12 mm.

Augenkammern

Im menschlichen Augapfel sind zwei Augenkammern zu finden, die sehr viel kleiner sind als der dritte Hohlraum des Augapfels, der Glaskörper. Zusammen machen sie nur etwa ein Viertel des zur Verfügung stehenden Raums aus. Doch nicht nur die Größe unterscheidet die beiden Augenkammern vom Glaskörper, sondern auch die Füllung. Ist der Glaskörper mit einer gelartigen Substanz gefüllt, sind die Augenkammern hingegen mit wässrigem Kammerwasser gefüllt. Auch das Kammerwasser stabilisiert die Form des Auges, seine Hauptfunktion ist aber die Versorgung von Linse und Hornhaut mit Nährstoffen und Sauerstoff.

Die beiden Augenkammern sind:

Glaskörper

Der Glaskörper (Corpus vitreum) füllt den weitaus größten Teil des Augeninneren aus. Er reicht von der Linsenhinterfläche bis zur Netzhaut und wird von jedem Lichtstrahl von der Linse bis zur Netzhaut ganz durchlaufen. Dabei ist der nur von einer dünnen Membran umhüllte Glaskörper mit einer gelartigen glasklar durchsichtigen Substanz gefüllt. Diese Flüssigkeit besteht zu 98% aus Wasser und zu zwei Prozent aus der das Wasser bindenden Hyaluronsäure sowie aus weniger als einem Prozent Kollagenfasern. Damit trägt der Glaskörper zur Formstabilität des Augapfels bei und übt den dafür nötigen Druck auf den Augenhäute aus. Die gelartige Substanz ist dafür besser geeignet als die wässrige Substanz der Augenkammern.

Im Glaskörper sind weder Nerven noch Blutgefäße zu finden. Nur der Rest einer embryonalen Arterie kann nachgewiesen werden, aus der die für die Ausbildung des Glaskörpers nötigen Substanzen in den Augapfel kamen.

Mit fortschreitendem Alter können sich Glaskörpertrübungen einstellen. Dazu kommt es, weil auch im Glaskörper die Elastizität der Kollagenfasern abnimmt, sie können sich verklumpen und werden vor allem beim Blick gegen einen hellen Hintergrund als Fliegen oder Mücken wahrgenommen, die sich scheinbar bewegen. Meist handelt es sich um „Mouches volantes“, Flocken- oder Mückensehen, die eher lästige Trübungen darstellen, die bald nicht mehr wahrgenommen werden. Doch sollte das Auftreten solcher Erscheinungen in jedem Fall zum Anlass einer augenärztlichen Begutachtung genommen werden.

Bindehaut

Die Hinterseiten der Ober- und Unterlider sind von einer durchsichtigen Schleimhaut überzogen, der gut durchbluteten Bindehaut der Lider (Tunica Conjunctiva palpebrarum) die wie ein Wischer die Tränenflüssigkeit verteilt. In dieser Schleimhaut befinden sich mehrere Drüsenansammlungen, die akzessorische Drüsenpakete genannt werden. Am Lidwinkel der Nasenseite ist die Bindehaut verdickt und bildet das Tränenkarunkel (Caruncula lacrimasis). In Höhe der Basis des Augenlids, also dort wo das Lid in das umgebende Gesichtsgewebe übergeht, formt die Bindehaut eine bewegliche, lockere Falte und bildet nach unten hin den Bindehautsack (Saccus Conjunctivae). Vom unteren Bindehautgewölbe (Fornix Conjunctivae inferior) an zieht sich die Schleimhaut auf der Seite des Augapfels als Bindehaut des Augapfels (Tunica Conjunctiva bulbi) bis kurz vor der Hornhaut hoch und legt sich dann auf die weiße Lederhaut (Sclera).

Am Ringwulst Limbus (Limbus Corneae), der Übergangszone zwischen Hornhaut (Cornea) und Lederhaut (Sclera) des Augapfels sorgt die auch Randschlingennetz genannte limbale Bindehaut mit ihren haarnadelförmigen Gefäßen für die Versorgung der Hornhaut. Der Limbus ist insgesamt für die Zellerneuerung in Epithel und Endothel der Hornhaut zuständig und birgt das dafür benötigte regenerative Potentieal, die Stammzellen. Der Limbus stellt auch die Grenze zwischen Hornhaut und Bindehaut dar. Gibt es im Limbus durch Erkrankungen nicht genügend Stammzellen, beginnt die Bindehaut die Hornhaut zu überwuchern.

Die meisten Menschen werden schon einmal unter einer Bindehautentzündung (Konjunktivitis) gelitten haben. Oft ist zeigt sie sich in einer leichten Form durch eine Rötung „des Weißen im Auge“. Die menschliche Bindehaut ist sehr dünn und gut durchblutet und entzündet sich leicht bei Reizungen aller Art, sei es nun durch Zug oder Fremdkörper.

Der Tränenapparat des Auges

Im weiteren Sinn gehört der Tränenapparat (Apparatus lacrimalis) zu den Schutzorganen des menschlichen Auges. Er schützt das Auge vor reizenden Fremdkörpern, wirkt antibakteriell und sorgt mit dem Wischeffekt der Lider für eine stets gleichmäßig feucht gehaltene Hornhaut. Dazu versorgt er das Auge auch mit Nährstoffen aus der Tränenflüssigkeit.

Der Tränenapparat besteht aus anatomischen Strukturen zur Tränenproduktion und der Weiterleitung, sowie denen, die für die Ableitung zuständig sind.

Es gibt also einen sekretorischen Teil des Tränenapparats und einen tränenableitenden Teil:

Sekretorischer Teil

Tränenableitender Teil

Und so funktioniert der Tränenapparat:

Die Haupttränendrüsen und die Akzessorischen Tränendrüsen produzieren die Tränenflüssigkeit, die vom Wischeffekt des Lidschlags über die Hornhaut verteilt wird. Die Tränenflüssigkeit reinigt dabei die Hornhaut, spült kleinere Fremdkörper aus dem Auge und hat dabei eine antibakterielle Wirkung.

Die Tränenflüssigkeit bildet im Bindehautsack den Tränensee (Lacus lacrimalis). Über die kleinen Öffnungen der beiden oben und unten befindlichen Tränenpünktchen (Puncta lacrimalia) im inneren Lidwinkel werden die Tränen aus dem Bindehautsack abgeleitet. Dabei reguliert der jeweilige Ringmuskel des Tränenpüktchens den Abfluss, indem dieser Muskel sein Tränenpünktchen verschließen kann. Die Tränenflüssigkeit fließt dann durch die Tränenkanälchen (Canaliculi lacrimales) in den Tränensack und wird dann durch den Tränennasengang (Ductus nasolacrimalis) abgeleitet.

Jedes unserer Augen produziert Tag für Tag je nach individuellen und umweltbedingten Bedingungen 50 bis 500 ml Tränenflüssigkeit. Die Tränenflüssigkeit hat eine wässrige Konsistenz und ist isoton, hat also die gleiche Elektrolytzusammensetzung wie das Blut. Dazu ist sie mit antimikrobiellen Proteinen, sowie dem Lysozym zur Abwehr von Erregern ausgestattet. Unsere Tränen schmecken nicht nur salzig, sie beinhalten auch Kochsalz. Ihr PH-Wert beträgt 7,35 und ist damit leicht basisch. Mit 8 bis 12 Lidschlägen wird die Tränenflüssigkeit über die Hornhaut verteilt.