Das Auge: Aufbau, Funktion und Reizübertragung

Das Auge ist Teil eines mehrdimensionalen Gefüges – den Sinnesorganen. Diese dienen den Menschen dazu, eine Orientierung in seiner Umgebung zu ermöglichen. Bei der nächtlichen Fahrt durch den dunklen Wald springt ein Reh auf die Fahrbahn. Geistesgegenwärtig treten wir auf die Bremse und kommen vor dem Reh zum Stehen – Gefahr abgewehrt! Die Sinnesorgane sichern also unser Überleben. Eine Fehlfunktion kann in den banalsten Situationen zum Tode führen, denn mehr als 80 % der Umweltreize nehmen wir über den Sehsinn auf.

Ein visueller Reiz wird über die Augen wahrgenommen. Unser Gehirn entschlüsselt in ungefähr 150 Millisekunden, dass das Reh einen Aufprall mit unserem Auto verursachen könnte und ein solcher Unfall im schlimmsten Fall tödlich ausgehen würde. Aus diesem Grund sendet das Gehirn via Reizübertragung über das Nervensystem die Aufforderung an unsere Beinmuskeln, auf die Bremse zu treten. Die Reizübertragung ist ein vielschichtiger Vorgang. Um diesen zu verstehen, ist es zunächst wichtig, sich den Aufbau des Auges begreiflich zu machen.

Interessante Fakten rund ums Auge:

• Das menschliche Auge wiegt um die 7-8 g.
• Die Pupille ist kein schwarzer Punkt, sondern eine Öffnung in der Iris.
• Der Mensch vergießt in seinem Leben durchschnittlich 80 Liter Tränen.
• Pro Minute wird ca. ein halber Liter Blut durch jedes Auge gepumpt.
• Nur etwa 2 % der Weltbevölkerung haben grüne Augen.
• Die häufigste Augenfarbe weltweit ist Braun.

Aufbau des Auges

Die Augen sind neben den Ohren das einzige paarig angeordnete Sinnesorgan. Jeder Augapfel besteht in der Grundstruktur aus einem vorderen und einem hinteren Abschnitt.

Zum vorderen Abschnitt zählen:

• Hornhaut (Kornea)
• Lederhaut (Sklera)
• Bindehaut (Konjunktiva)
• Regenbogenhaut (Iris)
• Pupille
• Ziliarmuskel
• Linse
• Augenlider
• Wimpern

Zum hinteren Abschnitt zählen:

• Glaskörper
• Aderhaut (Chorioidea)
• Netzhaut (Retina)
• Sehnerv
• Makula

Funktion des Auges und Reizübertragung

Die Funktion des Auges ist erstmal einfach: Sehen. Der Vorgang dahinter ist deutlich komplizierter. Jedenfalls nicht in einem Wort zu beschreiben. Es handelt sich dabei um einen komplexen Mechanismus, der mit dem einer Filmkamera vergleichbar ist.

Ein Lichtreiz trifft auf die Filmkamera-Linse. Diese ist je nach Lichtmenge eng oder weit gestellt und ermöglicht so, dass wenig oder viel Licht auf fotosensitive Sensoren im eingelegten Filmmaterial treffen und dort in digitale Werte (Bewegtbild bzw. einen Film) umgewandelt wird.

Das Sehvermögen als Ergebnis eines Kopfkinos

Beim Auge ist der Vorgang ähnlich: Licht trifft über die Hornhaut und durch die Linse (welche durch die Pupille verengt oder geweitet wurde) auf den hinteren Teil des Auges, die Netzhaut (Retina). Hier befinden sich lichtempfindliche Fotorezeptoren, genannt Zapfen und Stäbchen. In der Summe handelt es sich dabei um eine Menge von zirka 130 Millionen Sehzellen. Diese wandeln Licht in Elektroimpulse um. Sie dienen quasi als Übersetzer der Lichtreize in die „Sprache der Nervenzellen“, welche im Sehnerv sitzen und das Auge mit dem Gehirn verbinden. Das Gehirn wandelt die Reize letztlich in Bilder um („Fototransduktion“).

Das eigentliche Sehen findet also im Gehirn statt. Die Stäbchen haben eine andere Lichtempfindlichkeit als die Zapfen, das heißt sie reagieren bereits bei einer geringen Lichtmenge und ermöglichen so das Sehen im Dunkeln („Skotopisches Sehen“, von griechisch „skotos“ für „Dunkelheit“). Die Zapfen wiederum sind für das Sehen bei Tag bzw. in einer hellen Umgebung nötig („Photophisches Sehen“, von griechisch „phos“ für „Licht“) und reagieren auf Licht mit unterschiedlicher Wellenlänge. Die verschiedenen Wellenlängen bedingen die wahrgenommene Lichtfarbe.

Die Sehkraft als Erbe der Evolution

Die Ausprägung der Stäbchen ist ein evolutionäres Erbe. Die Augen der Säugetiere, die die Dunkelheit als Schutz vor den damals vorherrschenden Reptilien suchten, prägten diese im Laufe der Jahrzehnte aus. Das durch die Linse einfallende Licht wird an einer bestimmten Stelle im zentralen Bereich der Netzhaut, der Makula (auch bekannt als „Gelber Fleck“), gebündelt. Ähnlich wie bei einem Brennglas. In der Makula ist die Dichte der Zapfen am Größten, was bedeutet, dass hier der Punkt des schärfsten Sehens ansässig ist.

Fazit zur Bedeutung des Auges als Sinnesorgan

Unsere Augen verarbeiten pro Sekunde etwa 10 Millionen Informationen und qualifizieren sich somit zum vermutlich wichtigsten aller menschlichen Sinnesorgane. Umso belastender ist es, wenn die Augen nicht mehr richtig funktionieren, wenn wir gar unser Augenlicht verlieren. Alsdann herrscht nur noch Dunkelheit. Die wohl bekanntesten und verbreitetsten Augenkrankheiten sind die Makuladegeneration, das Glaukom (Grüner Star) und die Katarakt (Grauer Star).

Häufig gestellte Fragen zum Organ Auge