Medizinwissen: Das Wunderwerk Auge

Das Wunderwerk Auge – so kompliziert
Diese Woche stellt Ihnen der Mittwochsmediziner unser wichtigstes Sinnesorgan vor, das nicht nur hoch präzise und äußerst komplex ist, sondern dabei auch noch wunderschön sein kann. Obwohl der Geruchssinn entwicklungsgeschichtlich älter ist (siehe „Jemanden nicht riechen können“), hat sich das Auge zu unserem bedeutendsten Organ zur Orientierung in der Umwelt gemausert. Was der „Pinky und der Brain“ damit zu tun haben und warum ein Augensimulator für viel Spielspaß sorgt, erfahren Sie hier.

Das Grundprinzip des Sehens
Zu allererst braucht man natürlich Licht. Dieses fällt dann auf unser Auge und wird gleich an zwei Orten gebrochen. Zuerst an der Hornhaut, die mal eben mit 43 Dioptrien bricht, und anschließend erst an der Linse, die je nach Bedarf zwischen 10 und 20 Dioptrien zustande bringt. Dieses Licht trifft dann gebündelt auf die innere Hinterwand des Auges, wo sich die Netzhaut befindet. Damit bei großer Helligkeit nicht zu viel Licht einfällt, arbeitet die Iris als Lochblende und macht das Loch in der Mitte, die Pupille, kleiner oder größer. In der Netzhaut befinden sich dann die berühmten Stäbchen und Zapfen. Erstere sind für die hell-dunkel Unterscheidung und machen den Großteil der Zellen aus. Die Zapfen sind etwas weniger in der Zahl, finden sich aber vornehmlich im Brennpunkt des auftreffenden Lichts und sind für die Erkennung von Farben zuständig. Die empfundenen Reize dieser Zellen werden dann über den Optikusnerv direkt ans Gehirn weitergeleitet, wo sie ein paar mal verschaltet werden und schließlich im äußersten Hinterlappen des Hirns ankommen. Der sogenannte blinde Fleck ist übrigens die Stelle, an der der Optikusnerv den Augapfel nach hinten verlässt. Um ihn zu lokalisieren kann man einen ganz einfachen Test machen: Malen Sie sich auf ein Blatt Papier ein Kreuz und etwa 8 Zentimeter rechts daneben einen Punkt. Halten Sie sich das linke Auge zu und schauen Sie mit dem rechten Auge auf das Kreuz. Wenn Sie den Abstand zum Blatt etwas variieren, werden Sie bei etwa 30 Zentimetern Entfernung den Punkt verschwinden sehen. Fehlsichtigkeiten entstehen übrigens dann, wenn der Brennpunkt des Lichts nicht genau auf der Netzhaut liegt, sondern davor (Kurzsichtigkeit) oder dahinter (Weitsichtigkeit). Dies wird dann eben mit einer Brille oder einer Kontaktlinse, die dann als Sammel- oder Streulinse fungiert, korrigiert.

Bewegung und Reflexe
Viele der Augenbewegungen passieren unbemerkt. So zuckt unser Sehorgan selbst wenn wir einen Punkt permanent fixieren, weil die Stäbchen und Zapfen Reize nur gut übertragen können, wenn Sie nicht zu lange mit genau dem gleichen Lichteinfall gereizt werden – das ganze spielt sich übrigens im Millisekundenbereich ab. Des Weiteren zuckt unser Auge auch gerne in Richtungen von Gegenständen, die uns unterbewusst interessieren, obwohl wir eigentlich etwas ganz anderes „im Blick haben“. Aber auch für die bewussten Augenbewegungen brauchen wir insgesamt sechs Muskeln, die das Auge in vier geraden und zwei schrägen Ebenen justieren können. Ironischerweise werden vier dieser Muskeln von einem Nerv und die zwei anderen auch jeweils von einem Nerv gesteuert, sodass Ausfälle dieser Nerven zu ganz verrückten aber charakteristischen Augenstellungen führen können, die Sie mit dem Augensimulator nachstellen können (Link zum Eyesimulator). Falls Sie bei diesen Augenmuskeln eine Erklärung für das Schielen suchen, so handelt es sich um nur einen von unzähligen Gründen, die zu angeborenen Fehlstellungen führen können. Der Lidschlussreflex ist wiederum schwer zu beeinflussen. Kommt ein Gegenstand schnell auf uns zu, so wird dieser Reiz in unserem Hirn unbewusst verschaltet und führt vollkommen automatisch zum Schließen der Augen. Ein weiterer Reflex passiert beim plötzlichen Drehen des Kopfes zur Seite. Ihre Augen werden immer erst noch versuchen geradeaus zu gucken und steuern automatisch entgegen der Drehrichtung. Zusätzlich zu all diesen Verschaltungen steht auch unsere Hörbahn direkt mit den Nerven der Augenmuskeln in Kontakt, sodass wir einem Geräusch, das wir hören direkt hinterherschauen.

Farbe der Iris
Bei der „Augenfarbe“ spielt wieder ein Stoff mit ein, den wir Ihnen zum Thema Hautbräunung schon vorgestellt haben. Hat man kein Melanin im Gewebe der Iris, so schimmert die Grundplatte der Iris blau durch. Hat man etwas mehr dieses Pigments, dann sind die Augen grün und wenn man mit viel Melanin dienen kann, sind die Augen braun.

Neuroanatomie für Anfänger
Da das Verständnis der Umsetzung und der Weiterleitung der Lichtreize über die vielen Nerven und Hirnareale selbst mit intensiverem Studium des Gehirns nicht ganz einfach ist, möchte ich Ihnen zumindest den Versuch gestatten…

Rückblick: Letzte Woche ging es um die Nase und um das Gespür für nette oder weniger nette Menschen, das wir ihr verdanken. Wagen Sie nochmal einen Blick.