Die Augen - Anatomie, Funktionsweise und Erkrankungen

Der menschliche Körper besteht aus zahlreichen einzigartigen Organen. Dabei haben die Augen sowohl aus biologischer als auch aus gesellschaftlicher Sicht eine hohe Bedeutung. Sie dienen nicht nur als eines der bedeutendsten Sinnesorgane, sondern werden ebenfalls als Kommunikationsmittel eingesetzt. Dennoch sind sie eines der empfindlichsten Organe des Menschen. Bereits geringfügige Einwirkungen können große Schäden an ihnen verursachen.

Themenübersicht dieses Artikels

Einführung

Die menschlichen Augen sind hochentwickelte Sinnesorgane, die sich durch eine enorme Lichtempfindlichkeit auszeichnen. Dadurch dienen sie hauptsächlich der Weiterleitung von Lichtreizen an das menschliche Gehirn. Auf diese Weise ermöglichen sie eine bessere Orientierung des Menschen in seiner Umgebung. 

Die Augen nehmen unterschiedliche Farben sowie Helligkeitswerte wahr und können mithilfe der flexiblen Augenlinse auch auf unterschiedlichen Entfernungen scharf sehen.

Grundsätzlich gehören die menschlichen Augen zur Gruppe der Linsenaugen. Dadurch weisen sie starke Ähnlichkeiten zu denen zahlreicher anderer Wirbeltiere auf. Mit Ausnahme kleiner Unterschiede verfügen daher die Augen der meisten Wirbeltiere über einen ähnlichen Aufbau.

Die Augen liegen befinden sich in zwei nebeneinanderliegenden knöchrigen Aushöhlungen des Schädels. Diese werden in der Fachsprache als Orbita bezeichnet. Neben den Augen befinden sich in den Orbitae ebenfalls eine dicke Schicht aus Bindegewebe, mehrere Fettpolster sowie Muskeln. Diese dienen dem Schutz sowie der Beeinflussung der Augen. Darüber hinaus schirmt das Augenlid das Auge von äußeren Einwirkungen ab. Der Lidschlussreflex sorgt dafür, dass sich die Augenlider bei Gefahr sofort verschließen und den Augapfel vor Fremdkörpereinwirkungen schützen.

Das Auge
Die sichtbaren Bereiche des Auges: Lederhaut, Regenbogenhaut und Pupille sowie Hornhaut (transparent)

Wie sind die Augen aufgebaut?

Das Auge selbst besteht aus mehreren anatomischen Strukturen, die jeweils eigene Aufgaben übernehmen. Dies ermöglicht die komplexe Funktionalität dieses Sinnesorgans. Hauptsächlich verfügt das Auge dabei über die folgenden drei Strukturen:

  • Sehbahn
  • Anhangsorgane
  • Augapfel

Augapfel

In der Fachliteratur bezeichnet man den Augapfel als Bulbus Oculi. Dabei handelt es sich um einen kugelförmigen Körper, der sich innerhalb fester Grenzen um jede beliebige Achse drehen kann. Seine Position innerhalb der Augenhöhle bleibt bei diesem Vorgang jedoch stets gleich.

Der Augapfel wird aus drei unterschiedlichen Schichten umgeben: der inneren, mittleren und äußeren Augenhaut. Der Innenraum des Auges hingegen besteht aus der Linse und der Augenkammer im vorderen Teil der Augen und dem Glaskörper im hinteren Teil.

Anatomie des Auges
Anatomie des Auges © bilderzwerg / Fotolia

Die innere Augenhaut bezeichnet genauer die Netzhaut (Retina). Diese Struktur enthält sämtliche Lichtsinneszellen, die letztlich für das Sehen verantwortlich sind. Diese werden in Zapfen und Stäbchen unterteilt. Während die Zapfen das Farbsehen ermöglichen, sind die Stäbchen vor allem für das Erkennen von Abstufungen zwischen Schwarz und Weiß verantwortlich.

Auch die mittlere Augenhaut besteht aus mehreren Strukturen. In der Medizin wird zwischen der Aderhaut, dem Ziliarkörper und der Regenbogenhaut unterschieden. Während die Aderhaut die auf ihr liegende Netzhaut mit Nährstoffen versorgt, dient der Ziliarkörper vorrangig als Aufhängung für die Augenlinse. Diese projiziert das einfallende Licht auf die Netzhaut.

Die Regenbogenhaut reguliert als Pupille den Lichteinfall auf die Linse. Sie wird auch als Iris bezeichnet und ist für die Augenfarbe des Menschen verantwortlich.

Die äußere Augenhaut besteht aus der durchsichtigen Hornhaut (Cornea) und der weißen Lederhaut (Sclera). Die Lederhaut umhüllt bis auf den vorderen Bereich den gesamten Augapfel. Vorne sitzt kreisförmig die transparente Hornhaut, die als Windscheibe des Auges dient und die Regenbogenhaut schützt. Sie wird von den Tränendrüsen fortwährend mit der Tränenflüssigkeit befeuchtet.

Die Anhangsorgane

Sämtliche verbundenen Anhangsorgane werden medizinisch ebenfalls als Teil des Auges betrachtet. Dazu gehören unter anderem

  • der Tränenapparat
  • die Augenmuskeln
  • die Bindehaut
  • die Augenlider

Der Tränenapparat ist für die Produktion von Tränenflüssigkeit verantwortlich. Diese benetzt nicht nur die Hornhaut, sondern ist auch für die Reinigung des Auges zuständig.

Weiterhin gehören auch die äußeren Augenmuskeln zu den Anhangsorganen. Insgesamt verfügt der Mensch über sieben äußere Augenmuskeln, die eine Bewegung des Augapfels ermöglichen. Dabei verfolgen sie das Ziel, die Augen innerhalb kürzester Zeit auf ein Objekt zu richten.

Die Augenlider hingegen dienen hauptsächlich zum Schutz der Augen. Sie bestehen aus Haut, Muskeln und einer dünnen Schicht aus Bindegewebe. Neben der Abschirmung der Augen vor äußeren Einflüssen dienen sie jedoch ebenfalls der Verteilung der Tränenflüssigkeit. Dadurch säubern sie die Hornhaut und halten sie feucht. Die an dem oberen und unteren Augenlid befindlichen Wimpern stellen eine zusätzliche Schutzfunktion für das Auge dar und sollen vor allem Kleinstpartikel abfangen.

Die Sehbahn

Als Sehbahn wird der Teil des Auges bezeichnet, der für die Übertragung der Signale an das Gehirn zuständig ist. Hauptsächlich besteht sie aus dem Sehnerv, der sich an die Netzhaut anschließt. Er weist eine Länge von 4,5 Zentimetern auf und ist über die Makula mit dem Augapfel verbunden. Des Weiteren umfasst der Sehnerv über eine Million gebündelte Nervenfasern, die von der Lederhaut des Auges bis in die Sehnervenkreuzung reichen.

So funktioniert ein Auge

Das Sehen ist der komplexeste aller sechs Sinne des Menschen. Für eine umfassende Orientierung muss das ins Auge einfallende Licht in Nervenreize umgewandelt werden. Die Sehbahn leiten diese zum Gehirn, das die Signale zu optischen Eindrücken verarbeitet.

Für das Sehen spielen dabei die folgenden Bereiche eine tragende Rolle:

  • Hornhaut
  • Regenbogenhaut
  • Linse
  • Netzhaut

Die Hornhaut ist klar und leicht gewölbt. Sie lässt auftreffendes Licht passieren und bricht es durch ihre Wölbung bereits vor dem Eintreffen auf die Augenlinse.

Die Regenbogenhaut kann sich zusammenziehen und weiten. Dadurch vergrößert bzw. verkleinert sie die Pupille in ihrer Mitte. Die Weite der Pupille bestimmt die Lichtmenge, die in das Auge einfällt. 

Hinter der Regenbogenhaut sitzt die Augenlinse. Sie ist für die Bündelung der Lichtstrahlen verantwortlich. Diese Funktionsweise wurde vor allem von modernen Kameras übernommen. Um sie herum befinden sich Muskeln und Fasern. Diese verändern die Form der Linse, indem sie an dieser ziehen. Auf diese Weise wird die Bündelung der Lichtstrahlen dahingehend manipuliert, dass sich ein scharfes Bild ergibt.

An der Rückseite des Augapfels befindet sich die Netzhaut. Mit über 120 Millionen Sinneszellen kann sie die einfallenden Lichtstrahlen in Nervensignale umwandeln. Dabei unterscheidet man zwischen den stäbchenförmigen und den zapfenförmigen Sinneszellen. Die Dichte beider Sinneszellen variiert jedoch auf der Netzhaut. Deshalb weist das Zentrum, der sogenannte "Gelbe Fleck" (Makula), die höchste Konzentration an Sinneszellen auf und stellt den Mittelpunkt der Aufmerksamkeit des Menschen dar.

Letztlich werden die von der Netzhaut in Nervensignale umgewandelten Informationen über den Sehnerv ins Gehirn geleitet.

Häufige Augenerkrankungen und ihre Ursachen

Insgesamt sind über 100 unterschiedliche Krankheitsbilder bekannt, die das menschliche Auge betreffen können. Diese führen stets zur Reduzierung der Leistungsfähigkeit des Auges und schränken dadurch die Sehfähigkeit des Erkrankten unterschiedlich stark ein. In vielen Fällen tritt mit fortschreitender Erkrankung sogar eine vollständige Erblindung auf. In frühen Stadien haben sie meist eine Verminderung der Sehschärfe oder eine Einschränkung des Gesichtsfeldes zur Folge. Darüber hinaus treten in vielen Fällen auch Farbsinnstörungen auf. Zu den häufigsten Erkrankungen zählen aktuell:

Ursachen der Erkrankungen

In vielen Fällen stellen genetische Veranlagungen die Ursache für eine einschränkende Erkrankung der Augen dar. Insbesondere der Katarakt (Grauer Star), das Glaukom (Grüner Star) und die altersbedingte Makuladegeneration werden häufig auf diese Weise ausgelöst. Darüber hinaus stellt insbesondere das Rauchen einen erheblichen Risikofaktor dar. Weiterhin wird aktuell der schädliche Einfluss von ultraviolettem Licht als eine der Hauptursachen angenommen.

Auch Entzündungen können schwerwiegende Erkrankungen verursachen. Diese betreffen vorrangig die Bindehaut, die Hornhaut oder die Regenbogenhaut des Auges. In seltenen Fällen können jedoch auch Entzündungen der Aderhaut auftreten. Diese breiten sich danach jedoch schnell auf den Tränenapparat und die Lider aus und betreffen dadurch nahezu das gesamte Auge.

Bei dauerhaften Entzündungen kann es zu einer krankhaften Eintrübung des Glaskörpers kommen. Zusätzlich ist eine Erkrankung des Auges auch ohne ersichtliche organische Ursache möglich. Diese Form der Verminderung der Sehschärfe wird als Amblyopie bezeichnet. Meist sind Schielerkrankungen für diese Fehlsichtigkeit verantwortlich.

Langfristig unbehandelte Kurzsichtigkeiten, Weitsichtigkeiten sowie Hornhautverkrümmungen rufen außerdem in vielen Fällen eine massive Verminderung der Abbildungsqualität auf der Netzhaut hervor.