Das menschliche Auge: Anatomie, Aufbau und Funktion

Das menschliche Auge nimmt täglich unzählige visuelle Eindrücke wahr. Die verschiedenen Strukturen des Auges haben ihre eigene Aufgabe – die Aneinanderreihung der Funktionen führt dazu, dass wir Bilder wahrnehmen und somit sehen können. Um diese erstaunliche Leistung zu verstehen, ist es wichtig, die Anatomie des Auges und den komplexen Aufbau des menschlichen Auges zu betrachten. 

Die Anatomie und Funktion der verschiedenen Strukturen sind eng miteinander verknüpft, was uns ermöglicht, scharf zu sehen, Farben zu unterscheiden und Entfernungen einzuschätzen.  Besonders die verschiedenen Auge Schichten, wie die Hornhaut, Netzhaut und Aderhaut, spielen eine zentrale Rolle in diesem Prozess. In diesem Artikel werden die Bestandteile des Auges im Detail erklärt, um zu veranschaulichen, wie sie zusammenarbeiten und uns das Sehen ermöglichen. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, wie genau funktioniert das Auge und welche Mechanismen dabei eine Rolle spielen.

Entstehung eines visuellen Eindrucks

Lichtstrahlen fallen in das Auge und durchdringen dabei Hornhaut, Augenkammern, Pupille, Linse, den Glaskörper und landen schließlich auf der Netzhaut. Auf der Netzhaut liegt der Brennpunkt und es entsteht ein Bild. Der visuelle Eindruck wird durch den Sehnerv an das Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet. Das Ergebnis ist die optische Wahrnehmung.

Ein wichtiger Aspekt der Funktion des menschlichen Auges ist die Akommodation, die es uns ermöglicht, Objekte in unterschiedlichen Entfernungen scharf zu sehen. Dieser Prozess wird durch die Veränderung der Form der Linse des Auges gesteuert. Wenn wir auf ein nahes Objekt schauen, zieht sich der Ziliarmuskel zusammen, wodurch die Linse dicker wird und mehr Licht bricht, um das Bild klar zu fokussieren. Umgekehrt entspannt sich der Muskel, wenn wir auf entfernte Objekte blicken, wodurch die Linse flacher wird. Diese dynamische Anpassung ist entscheidend für unsere Fähigkeit, sowohl nahe als auch ferne Objekte klar wahrzunehmen und zu interpretieren.

Augenhaut als Hülle des Glaskörpers

Der Glaskörper des Auges wird von mehreren Schichten der Augenhaut umgeben: Die äußere Augenhaut, die mittlere Augenhaut und die innere Augenhaut. Die jeweiligen Schichten bestehen wiederum aus unterschiedlichen Bestandteilen:

• Äußere Augenhaut: Lederhaut, Hornhaut
• Mittlere Augenhaut: Aderhaut, Ziliarkörper, Regenbogenhaut
• Innere Augenhaut: Netzhaut, Pigmentepithel

Äußere Augenhaut: Leder- und Hornhaut

Lederhaut (Sklera)

Die Lederhaut sorgt für die sichtbare weiße Haut des Auges, welche die Iris ummantelt. Bis auf die Hornhaut umgibt die Lederhaut das gesamte Auge. Die Hauptfunktion der Lederhaut ist es, eine stabile Hülle darzustellen. An der Lederhaut grenzen außerdem Augenmuskeln für die Beweglichkeit des Augapfels an, sowie der Sehnerv im hinteren Bereich des Auges.

Hornhaut (Cornea)

Die Hornhaut ist ein Teil des dioptrischen Apparates, also ein Teil der lichtbrechenden Strukturen des Auges. Insgesamt verfügt dieser Apparat über eine Brechkraft von +60 Dioptrien. Die Hornhaut stellt mit +43 Dioptrien den höchsten Anteil der Brechkraft dar. Verändert sich die Brechkraft der Hornhaut, so kommt es zur Fehlsichtigkeit. Weitere Funktionen der Hornhaut sind der Schutz vor Umwelteinflüssen sowie das Durchlassen von Lichtstrahlen. Letzteres ist aufgrund der transparenten Beschaffenheit der Hornhaut möglich. Insgesamt bilden fünf Schichten die Hornhaut:

• Epithel: Epithel-Zellen produzieren Tränenfilm auf dem Auge und versorgen es so von außen mit Feuchtigkeit.
• Bowman-Schicht: Eine Schicht aus Bindegewebe, die das Stroma vor äußeren Einflüssen schützt.
• Stroma: Stellt mit 90% den Hauptanteil der Hornhaut dar und sorgt für die Stabilität der Hornhaut
• Descemet-Membran: Die widerstandsfähigste und elastischste Schicht der Hornhaut.
• Endothelzellschicht: Regelt den Flüssigkeitshaushalt und den Austausch zwischen Kammerwasser und Stroma.

Mittlere Augenhaut

Aderhaut (Choroidea)

Die Aderhaut verfügt über viele Blutgefäße. Diese sorgen dafür, dass die angrenzende Netzhaut mit Nährstoffen versorgt wird. Außerdem enthält die Aderhaut viele Pigmente. Die Pigmente haben die Funktion, Lichtstrahlen außerhalb der Pupille abzuschirmen. Lichtstrahlen, die durch die Pupille in das Auge gelangen, werden durch die Pigmente der Aderhaut absorbiert – dadurch werden Lichtreflektionen innerhalb des Augapfels vermieden.

Ziliarkörper und Zonulafasern

Der Ziliarkörper produziert das Kammerwasser der Augenkammern. Der ringförmige Ziliarmuskel umgibt die Linse und ist für die Fokussierung von Objekten zuständig. Der Ziliarmuskel ist durch Zonulafasern mit der Linse verbunden – dadurch können Krümmung und Brechkraft der Linse angepasst werden (Akkomodation).

Regenbogenhaut (Iris)

In der Regenbogenhaut verlaufen zwei Augenmuskel, welche die Größe der Pupille regulieren und die Pupille somit den Lichtverhältnissen anpassen. Die Regenbogenhaut enthält außerdem Farbpigmente, welche für die sichtbare Augenfarbe des Menschen sorgen. Neben der Farbgebung haben die Farbpigmente der Iris die Funktion, Lichtstrahlen außerhalb der Pupille abzufangen.

Innere Augenhaut

Pigmentephitel

Das Pigmephitel enthält einen hohen Anteil an dem farbgebenden Stoff Melanin. Dadurch werden – wie bei der Aderhaut – Lichtstrahlen absorbiert, welche durch die Pupille in das Innere des Auges gelangen. Das Pigmentepithel sorgt außerdem für den Vitamin A-Stoffwechsel der äußeren Netzhaut und reguliert die Nährstoffversorgung und den Abfalltransport von Photorezeptoren. 

Netzhaut (Retina)

Die Netzhaut ist ein wesentlicher Bestandteil, wenn es um die visuelle Wahrnehmung geht und wird auch als „Leinwand“ bezeichnet. Die Lichtstrahlen werden direkt auf die Netzhaut projiziert, wodurch ein scharfes Bild entsteht. Die Netzhaut wird durch mehrere Nervenzellschichten gebildet. Dazu gehören unter anderem Photorezeptoren (Zapfen und Stäbchen). Zapfen dienen dem Tag- und Farbsehen. Stäbchen dienen dem Nacht- und Schwarz-Weiß-Sehen. Sie sorgen dafür, dass Reize aufgenommen und zu Nervenimpulsen verarbeitet werden.

Gelber Fleck (Makula) und Blinder Fleck

Der gelbe Fleck befindet sich an der Netzhaut neben dem Sehnerv. Auf diesem Fleck existieren die meisten Photorezeptoren der Netzhaut – daher ist die Makula der schärfste Punkt des Sehens. Namensgebend für die Makula ist der gelbe Farbstoff Lutein.

Das Gegenstück zur Makula ist der blinde Fleck. An der Austrittsstelle des Sehnervs auf der Netzhaut befinden sich keinerlei Photorezeptoren. Daher sind Menschen auf diesem Fleck blind, was jedoch nicht weiter beeinträchtigend wahrgenommen wird. Im Gehirn werden die visuellen Reize automatisch derart zusammengefügt, dass ein vollständiges Bild entsteht.

Sehnerv (Nervus opticus)

Die Netzhaut geht im hinteren Bereich des Auges in den Sehnerv über. Dieser besteht aus zahlreichen Nervenfasern. Umhüllt von einem knöchernen Sehnervkanal werden die Nervenimpulse durch den Sehnerv an das Sehzentrum im Gehirn weitergeleitet.

Pupille (Pupilla)

Die dunkle runde Öffnung inmitten der Regenbogenhaut wird als Pupille bezeichnet. In diese Öffnung treten die Lichtstrahlen ein. Die Pupille wird durch die Muskeln in der Iris vergrößert und verkleinert und kann so den Lichteinfall auf die Netzhaut steuern. Neben den Lichtverhältnissen kann die Pupillengröße durch emotionale Befindlichkeiten, wie z.B. Stress, Angst oder Freude verändert werden.

Linse (Lens crystallina)

Bei der Augenlinse handelt es sich um eine Sammellinse, die die Lichtstrahlen bündelt. Die Linse ist flexibel und kann mithilfe des Ziliarmuskels gekrümmt werden. Dadurch kann die Brechkraft der Linse angepasst werden (Akkomodation). Dieser Vorgang sorgt insbesondere bei weitsichtigen Menschen im jungen Alter dafür, dass Gegenstände im Nahbereich fokussiert werden können. Durch den natürlichen Alterungsprozess des menschlichen Körpers verliert die Linse im Laufe des Lebens an Elastizität – dadurch tritt die Alterssichtigkeit ein.

Glaskörper (Corpus vitreum)

Der Glaskörper macht einen Großteil des Auges aus. Er füllt das Innere des Auges und besteht aus einer gelartigen Flüssigkeit (98% Wasser, 2% Hyaluronsäure und Kollagenfasern). Innerhalb des Glaskörpers besteht ein gleichmäßiger Innendruck. Dadurch wird die Stabilität der runden Form gewährleistet.

Augenkammer (Camerae bubli)

Es gibt zwei Augenkammern, d.h. vordere und hintere Augenkammer. Die vordere Augenkammer befindet sich zwischen der Hornhaut und der Iris. Die hintere Augenkammer liegt zwischen der Iris und der Linse.  Beide Kammern werden durch eine Öffnung zwischen Iris und Linse miteinander verbunden. Dadurch kann ein Austausch von Kammerwasser stattfinden.

Im Kammerwinkel befindet sich der sog. Schlemmsche Kanal. Dieser transportiert altes Kammerwasser in das Blut. So findet alle 100 Minuten ein vollständiger Austausch des Kammerwassers statt. Ist der Abfluss des Kammerwassers beeinträchtigt, so steigt der Augeninnendruck.