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Wie sehen wir? Aufbau und Funktion des Auges

Unsere Augen sind Wunderwerke der Natur: Dank ihnen können wir Licht, Farben, Formen, Bewegung und vieles mehr präzise wahrnehmen. Wie diese wichtigen, empfindlichen Sinnesorgane aufgebaut sind und funktionieren, erfahren Sie hier.

Skizze Querschnitt menschliches Auges

Das Auge ist unsere Kamera in die Welt

Der Sehsinn liefert uns mehr Eindrücke als jeder andere unserer Sinne: Rund 80 Prozent aller Informationen über die Umwelt nehmen wir mit den Augen wahr. Sie können unter anderem 200 verschiedene Farbtöne unterscheiden, bei sehr viel oder ganz wenig Licht sehen oder Dinge erkennen, die entweder so winzig klein sind wie eine Blattlaus oder so gigantisch groß und weit entfernt wie der Mond und die Sterne. Diese Wunderwerke, gut geschützt in der Augenhöhle, funktionieren dabei wie eine Kamera: Genau wie bei einem Objektiv fällt das Licht durch die einzelnen Bauteile des Auges bis auf die Netzhaut, dem lichtempfindlichen Bildsensor für die Abbildung unserer Umwelt. Die Lichtreize schaffen ein erstes Bild und werden an das Gehirn, den Prozessor, weitergeleitet. Dort findet die Verarbeitung statt, das fertige Bild entsteht. Aber vorn vorne …

Illu Aufbau

Aufbau und Funktionsweise des Auges

Warum steht die Welt nicht Kopf? Gute Frage. Immerhin ist das Bild, das wir sehen, auf unserer Netzhaut erst einmal verkehrt herum ... Was unsere Augen sekündlich leisten, damit es überhaupt entsteht, und welche Augenbestandteile daran besonders mitwirken, erklären wir hier Schritt für Schritt.

Ziffer 1

1. Lederhaut – die Beschützerin

Die Lederhaut (Sklera) ist die weiße, äußere Hülle des Augapfels und bewahrt ihn vor Verletzungen. Dafür umschließt sie das Auge fast vollständig – mit zwei Ausnahmen: Vorn ist die Hornhaut eingebettet, hinten geht der Sehnerv ab.

Ziffer 2

2. Hornhaut – das Einfallstor

An der lichtdurchlässigen Hornhaut (Cornea), der „Windschutzscheibe“ des Auges, beginnt das Sehen. Lichtstrahlen werden von einem Gegenstand, zum Beispiel einem Auto, reflektiert und treffen auf die gewölbte, mit Tränenflüssigkeit benetzte Hornhaut. Dort werden sie mit einer Brechkraft von +43 Dioptrien gebrochen und weiter zur dahinterliegenden Regenbogenhaut geführt.

Zwischen Hornhaut und Regenbogenhaut befindet sich die vordere Augenkammer, gefüllt mit Kammerwasser. Es versorgt die Hornhaut mit Nährstoffen und Sauerstoff, ermöglicht die Brechkraft des Auges und hilft, dessen Form stabil zu halten. Das Kammerwasser füllt auch die kleine, hintere Augenkammer zwischen Regenbogenhaut und Augenlinse.

Ziffer 3

3. Regenbogenhaut – die Farbgeberin

Die bunte Regenbogenhaut (Iris) ist bei jedem Menschen einzigartig und bestimmt mit ihren Pigmenten, welche Farbe unsere Augen haben. Sie ähnelt einer Scheibe mit einem schwarzen Loch in der Mitte – der Pupille.

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4. Pupille – die Blende

Mit ihren Muskeln zieht die Iris die Pupille zusammen oder weitet sie. So regelt sie – wie die Blende einer Kamera –, wie viel Licht ins Auge gelangt. Bei großer Helligkeit ist die Pupille am kleinsten, um eine „Überbelichtung“ des Bildes zu vermeiden. Im Dunkeln ist sie am größten, um mehr Licht aufzunehmen.

Ziffer 5

5. Augenlinse – die Scharfmacherin

Die Lichtstrahlen, die durch die Pupille fallen, treffen direkt auf die elastische Linse. Ihre Aufgabe: ein scharfes Bild. Dafür wird ihre Form vom Ziliarmuskel dynamisch verändert. Er ist eingebettet in den Ziliarkörper (Strahlenkörper), eine ringförmige Wulst, welche die Linse umgibt. Die sogenannten Zonulafasern fixieren die Augenlinse im Ziliarkörper. Je nach Form der Linse wird das einfallende Licht unterschiedlich stark gebrochen und das Auge kann entweder entfernte oder nahe Gegenstände fokussieren. Ist der Ziliarmuskel entspannt und weit, wird die Linse in eine flache Form gezogen – gut für die Fernsicht. Spannt sich der Ziliarmuskel an und wird eng, wölbt sich die Linse. Dann hat sie ihre höchste Brechkraft – ideal für das Nahsehen. Diese Schärfenanpassung heißt Akkommodation. Durch die Lichtbrechung entsteht genau auf der Netzhaut das wahrgenommene Bild – es ist jedoch kleiner, seitenverkehrt und auf den Kopf gestellt.

Ziffer 6

6. Glaskörper – der Stabilisator

Von der Augenlinse zur Netzhaut durchqueren die Lichtstrahlen den Glaskörper. Er besteht aus einer geleeartigen Masse, die dem Augapfel seine pralle Form gibt und für einen bestimmten Augeninnendruck sorgt. Sie ist durchsichtig, damit das Licht ungehindert bis zur Netzhaut gelangt.

Ziffer 7

7. Netzhaut – die Übersetzerin

Die Netzhaut (Retina, auch innere Augenhaut genannt) kleidet die Innenwand des Augapfels aus und besteht unter anderem aus mehr als 120 Millionen lichtempfindlichen Sinneszellen (Sehzellen): den Zapfen, dank derer wir Farben sehen können, und den Stäbchen für das Hell-Dunkel-Sehen. Die Sinneszellen wandeln die eintreffenden Lichtreize in elektrische Impulse um, die ans Gehirn weitergeleitet werden. Unter der Netzhaut liegt die Aderhaut. Sie hat viele Blutgefäße und versorgt die Netzhaut mit Sauerstoff.

Ziffer 8

8. Gelber Fleck – das Sehzentrum

Die meisten Sehzellen befinden sich an einer stecknadelgroßen Stelle im Mittelpunkt der Netzhaut: dem gelben Fleck (Makula). Er hat in der Mitte eine kleine Vertiefung, die Seh- oder Netzhautgrube (Fovea). Das ist der Bereich, an dem wir am schärfsten sehen. Beim Sehen passen sich die Augen automatisch so an, dass der Seheindruck an dieser Vertiefung des gelben Flecks abgebildet wird. Warum der gelbe Fleck so heißt? Er hat tatsächlich eine gelbe Färbung, da dort besonders viele Pigmente der Stoffe Lutein und Zeaxanthin in der Netzhaut eingelagert werden.

Ziffer 9

9. Sehnerv – der Übermittler

Der Sehnerv ist etwa fünf Zentimeter lang und verbindet Auge und Gehirn. Haben die Nervenzellen der Netzhaut den Seheindruck in elektrische Impulse umgewandelt, leiten seine rund eine Million Nervenfasern die Informationen in Hochgeschwindigkeit auf der Sehbahn bis zum Gehirn. An der Austrittstelle des Sehnervs aus dem Auge liegt der blinde Fleck, da die Netzhaut dort gar keine Sinneszellen hat. Damit der blinde Fleck auch beim einäugigem Sehen nicht auffällt, ergänzt unser Gehirn das Bild an dieser Stelle mithilfe der umliegend gesammelten Informationen.

Und wie geht’s weiter? Im Gehirn entsteht das fertige Bild

Illu Drehung

Zusammenfassend wird also der vom vorderen Augenteil in den hinteren Augenteil gebrochene Seheindruck mithilfe der komplex aufgebauten Netzhaut eingefangen und in Nervenimpulse umgewandelt. Unsere Augen nehmen so in jeder Sekunde mehr als 10 Millionen Informationen auf und leiten sie über die Sehnerven zur Sehrinde (visueller Cortex) des Gehirns. Dort werden sie in Rekordgeschwindigkeit verarbeitet: Im Bruchteil einer Sekunde wertet unser Gehirn die Informationen aus, gleicht sie mit dem ab, was uns bekannt ist, setzt sie zusammen und dreht das Gesehene wieder richtig herum. Erst jetzt findet das bewusste Sehen statt – die Informationen erhalten eine Bedeutung. So entstehen schließlich die Bilder, die wir sehen – bis zu 24 pro Sekunde – und die räumliche Vorstellung unserer Umgebung.

Schon gewusst? Noch mehr spannende Zahlen zum Auge

Ziffer 256

eindeutige Identifikationsmerkmale

hat die Regenbogenhaut. Sie ist damit unverwechselbarer als ein Fingerabdruck. Der hat gerade mal 40 eindeutige Identifikationsmerkmale.

Ziffer 75

Gramm

wiegt ein menschlicher Augapfel. Das entspricht etwa dem Gewicht von fünf 50-Cent-Stücken.

Ziffer 100000

Mal täglich

wird der Augapfel bewegt. Und zwar von sechs Muskeln: den äußeren Augenmuskeln, den aktivsten unseres Körpers.

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