Das Auge – Es ist eines der wichtigsten Sinnesorgane und so komplex wie kaum ein anderes. Pro Sekunde nehmen die Augen ungefähr 10 Millionen Informationen auf und leiten sie an das Gehirn weiter. Unsere Augen sind ein wahres Wunderwerk. Doch wie ist unser Auge aufgebaut, wie funktioniert es und wie entsteht das Bild, welches wir sehen? Das erfahren Sie in diesem Artikel.
Das Auge des Menschen
Unsere Augen funktionieren ähnlich wie eine Fotokamera, die unsere Eindrücke aus der Welt festhält. Die Augen sind durch eine enorme Lichtempfindlichkeit gekennzeichnet. Ihre Aufgabe ist unter anderem die Weiterleitung dieser Lichtreize an das Gehirn, damit wir uns in unserer Umgebung orientieren können. Das Auge kann nicht nur unterschiedliche Farben sehen, sondern nimmt auch verschiedene Helligkeitswerte wahr. Aufgrund der flexiblen Augenlinse ist es zudem möglich, aus unterschiedlichen Entfernungen scharf zu sehen. Das menschliche Auge gehört zur Gruppe der Linsenaugen und weist dadurch große Ähnlichkeiten zu den Augen vieler Wirbeltiere auf.
Anatomie der Augen
Der Aufbau des Auges ist ein faszinierendes Zusammenspiel von verschiedenen anatomischen Strukturen, die harmonisch zusammenarbeiten. Dieser kann in äußere und innere Bestandteile unterteilt werden.
Äußere Bestandteile des Auges
Die äußeren Komponenten haben primär die Funktion, das Auge vor dem Eindringen von Fremdkörpern zu schützen. Hierzu zählen:
Augenhöhlen
Durch ihre knöcherne Struktur bieten sie einen stabilen Rahmen, der das Auge vor Verletzungen schützt. Zusätzlich befinden sich in den Augenhöhlen Muskeln, die für die präzise Steuerung der Augenbewegungen verantwortlich sind.
Wimpern und Augenbrauen
Sie wirken wie ein Schutzschild, welches versucht, Schmutzpartikel von außen abzufangen damit sie nicht in das Auge gelangen.
Tränenapparat
Der Tränenapparat hat die Aufgabe, die Augen zu befeuchten und vor Austrocknung zu schützen. Er besteht aus verschiedenen Komponenten, darunter die Tränendrüsen, die sich oberhalb des äußeren Teils der Augenhöhle befinden. Diese Drüsen produzieren kontinuierlich Tränenflüssigkeit. Die Tränen enthalten Wasser, Elektrolyte, Proteine und antimikrobielle Stoffe. Neben dem Feuchthalten haben Tränen eine reinigende Funktion, indem sie Fremdkörper ausspülen, sollten diese in unsere Augen gelangen.
Augenlider
Unsere Augenlider wirken ebenfalls als ein Schutzschild. Die Lider schließen sich, um das Sinnesorgan vor äußeren Beschädigungen zu schützen.
Innere Bestandteil des Auges
Der innere Aufbau des menschlichen Auges ist noch komplexer als der äußere. Das Auge ist kugelförmig aufgebaut. Zu den wichtigsten Komponenten des Auges zählen:
Hierbei handelt es sich um eine durchsichtige Schleimhaut, die die Oberfläche des Auges und die Innenseite der Augenlider bedeckt. Sie schützt das Auge vor Erregern. Die Bindehaut ist sehr gleitfähig, wodurch der Augapfel beweglicher wird.
Es handelt sich hierbei um den weißen Teil des Auges, der ebenfalls vor Verletzungen schützen soll.
Die mittlere Hautschicht spielt eine entscheidende Rolle bei der Lichtbrechung, was für die Bildfokussierung notwendig ist. Zudem schützt die Hornhaut das Auge ebenfalls vor äußeren Einflüssen und trägt zur Gesamtbrechung des Lichts bei.
Auf der innersten Hautschicht liegen die Sinneszellen (Zapfen und Stäbchen). Sie ist für die Umwandlung von Licht in elektrische Signale verantwortlich. Diese Signale werden über den Sehnerv an das Gehirn weitergeleitet und dort als visuelle Informationen interpretiert.
Der Glaskörper im Auge ist eine klare, gelartige Substanz, die den Raum zwischen der Linse und der Netzhaut ausfüllt. Er unterstützt die Form des Augapfels, überträgt Licht und hilft, das Auge aufrechtzuerhalten, indem er es stabilisiert.
Es handelt sich hierbei um die Öffnung in der Mitte der Iris. Ihr Aufgabe ist es, sich den jeweiligen Lichtverhältnissen anzupassen. Je heller es ist, desto kleiner wird die Pupille. Bei Dunkelheit weitet sie sich jedoch, um möglichst viel Licht durchzulassen.
Die durch die Pupille eintretenden Lichtstrahlen werden durch die Linse gebündelt, sodass auf der Netzhaut ein scharfes Bild entsteht. Die Linse kann durch ihre Elastizität die Brechkraft ändern. Dies ist notwendig, um sowohl weit entfernte als auch nahe Gegenstände fokussieren zu können. Für die Änderung der Brechkraft ist der Ziliarmuskel verantwortlich.
Die Regenbogenhaut bestimmt nicht nur die Augenfarbe, sondern reguliert auch den Lichteinfall. In der Iris befinden sich zwei Muskeln, welche die Pupille je nach gegebenen Lichtverhältnissen vergrößern oder verkleinern.
Es gibt eine vordere und hintere Augenkammer, die mit Kammerwasser gefüllt sind. Diese Kammern haben die Aufgabe, die Iris und Linse mit den im Wasser enthaltenen Nährstoffen zu versorgen.
Der Nervus opticus spielt eine entscheidende Rolle im visuellen System. Er leitet die von der Netzhaut erzeugten elektrischen Signale zum Gehirn, wo sie als Bilder interpretiert werden. Der Sehnerv überträgt die visuellen Informationen und ermöglicht so die Wahrnehmung der Umgebung und visuelle Erlebnisse.
Ist ein Bereich der Netzhaut, in dem sich das Sehzentrum befindet. Jeder Gegenstand, den wir scharf sehen, wird hier abgebildet.
Der blinde Fleck ist eine Stelle auf der Netzhaut, an der der Sehnerv ins Auge eintritt und keine lichtempfindlichen Zellen hat. Dadurch entsteht eine blinde Zone im Sichtfeld, die normalerweise durch das Gehirn kompensiert wird.
Sehen erklärt: Wie funktioniert das Auge?
Vereinfacht gesagt, ähnelt das Organ von seiner Funktionsweise her einer Kamera, welche die Umwelt um uns herum optisch abbildet. Wie das Sehen aber tatsächlich funktioniert, ist ein sehr komplexer Prozess. Bevor wir überhaupt etwas wahrnehmen können, laufen in den Augen und dem Gehirn viele unterschiedliche Schritte ab.
Um einen Gegenstand überhaupt erkennen zu können, muss zunächst Licht auf ihn fallen. Dieses Licht wird dann von dem Gegenstand zurückgeworfen und von unserem Sehsystem verarbeitet. Die einzelnen Lichtreize durchdringen dann die Binde- und Hornhaut und überqueren des Weiteren die vordere Augenkammer. Danach gelangen die Lichtstrahlen weiter zur Pupille und schließlich zur Linse, wo sie gebündelt und and die Netzhaut weitergeleitet werden. Diese gebrochenen Lichtstrahlen erzeugen ein umgekehrtes Bild auf der Netzhaut. Hier werden die Informationen über den Gegenstand gesammelt und sortiert. Eine entscheidende Rolle auf der Netzhaut spielen die Fotorezeptoren, darunter die Zapfen und Stäbchen. Zapfen sind für das Sehen bei Tageslicht und das Erkennen von Farben verantwortlich, während Stäbchen für das Sehen bei schwachem Licht und die Unterscheidung von Helligkeit zuständig sind.
Wenn Licht auf die Fotorezeptoren trifft, wird es in elektrische Signale umgewandelt. Die elektrischen Signale werden über den Sehnerv an das Gehirn weitergeleitet. Dieser besteht aus einer Vielzahl von Nervenfasern, die sich zu einem Bündel vereinen. Dieser Bündel führt die elektrischen Impulse zum Gehirn, wo die eigentliche Interpretation der visuellen Informationen stattfindet.
Im Gehirn erfolgt eine komplexe Verarbeitung und Interpretation der elektrischen Signale. Es werden Kontraste, Formen und Farben analysiert, und aus den elektrischen Impulsen entsteht ein Bild der Umgebung. Das Gehirn fügt auch Informationen von beiden Augen zu einem räumlichen Bild zusammen, was die Wahrnehmung von Tiefe und Entfernungen ermöglicht. Der ganze Prozess, vom Lichteinfall auf einen Gegenstand bis zum fertigen Bild in unserem Gehirn erfolgt in Bruchteilen von Sekunden.
Sehprobleme und Erkrankungen
Unsere Augen sind äußerst komplex, aber auch empfindlich. Wenn der Sehvorgang nicht mehr einwandfrei funktioniert, können häufig auftretende Erkrankungen und Sehprobleme die Lebensqualität erheblich beeinträchtigen. Von weit verbreiteten Fehlsichtigkeiten wie Kurz- und Weitsichtigkeit bis zu ernsteren Erkrankungen wie Glaukom oder Makuladegeneration gibt es eine Vielzahl von Augenleiden. Früherkennung und regelmäßige Vorsorgeuntersuchungen beim Augenarzt sind wichtig, um Erkrankungen frühzeitig zu erkennen.
Die spannende Fakten über unsere Augen
Lichtempfindliche Zellen
Es gibt etwa 130 Millionen lichtempfindliche Zellen in der Netzhaut, die Signale an das Gehirn senden.
Augenmuskeln
Sie sind die am schnellsten reagierenden Muskeln im menschlichen Körper.
Iris
Die Iris hat einzigartige Muster, vergleichbar mit einem Fingerabdruck.
Augapfelgröße
Der Durchmesser des menschlichen Augapfels beträgt etwa 24 Millimeter.
Höchste Sehschärfe
Die höchste Sehschärfe erreichen wir in der Mitte der Netzhaut, dem sogenannten Makulabereich.
Organ
Das Auge ist das einzige Sinnesorgan, das direkt mit dem Gehirn über den Sehnerv verbunden ist.
Augenfarbe
Die Augenfarbe wird von der Menge und Verteilung des Pigments Melanin in der Iris bestimmt.
Stäbchen
Arbeiten auch bei wenig Licht und sorgen für die Hell-Dunkel-Wahrnehmung.
Zapfen
Benötigen viel Licht und nehmen Farben wahr.