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Was ist Akkommodation (Auge)?

Akkommodation: Nahsicht und Fernsicht
Akkommodation: Veränderte Augenlinse
bei Nahsicht und Fernsicht

Akkommodation ist die Fähigkeit des Auges, die Sehschärfe aktiv an verschiedene Entfernungen anzupassen. Das menschliche Auge ist in der Lage, sowohl weit entfernte Dinge scharf zu sehen als auch solche, die in der Nähe sind. Wie kann das sein? Wäre der dioptrische Apparat des Auges (Hornhaut, Kammerwasser, Linse und Glaskörper) komplett statisch, wie zum Beispiel ein Lupenglas, dann könnte man immer nur in einer bestimmten Entfernung scharf sehen.

Dafür hat sich im Laufe der Evolution ein Mechanismus entwickelt, der genau diese dynamische Anpassung ermöglicht: die Akkommodation. Der Begriff leitet sich aus dem lateinischen ab: "accommodare" bedeutet "anpassen". Dank der verformbaren Augenlinsen, die man aktiv steuern kann, kann man die optische Brechkraft des Auges verändern.

Augenlinse (menschliches Auge)
Augenlinse (menschliches Auge)

Wie funktioniert Akkommodation?

Entscheidend für das scharfe Sehen ist, dass die Lichtstrahlen gebündelt und so auf einem möglichst kleinen Punkt auf der Netzhaut abgebildet werden. Akkommodation basiert darauf, dass die Linse im menschlichen Auge elastisch ist - sie kann ihre Form verändern. Durch Muskelkraft wird sie entweder gestreckt oder gestaucht, so dass die Linse mal tiefer und mal flacher sein kann. Dadurch wird das Licht unterschiedlich gebrochen. Die folgende Grafik kann das veranschaulichen:

Akkommodation (Auge)
Akkommodation des Auges

Die Augenlinse ist an den Rändern am sog. Ziliarmuskel aufgehängt. Mit Hilfe dieses Muskels kann die Linse ihre Form verändern.

Verformbare Augenlinse

Die Augenlinse ist im Grunde eine mit einer durchsichtigen Flüssigkeit gefüllt Körper. Im Normalzustand nimmt die Linse eine kugelförmige Gestalt an. Allerdings ist sie über die sog. Zonulafasern an dem Ziliarmuskel angehängt und wird deshalb in eine eher linsenförmige Form gezogen.

Augenlinse, Zonulafasern und Ziliarmuskel
Augenlinse, Zonulafasern und Ziliarmuskel

Nah- und Fernakkommodation

Im entspannten Zustand liegt der Ziliarmuskel relativ weit außen. Die Zonulafasern sind gespannt und ziehen die Augenlinse in eine längliche, flache Form. In diesem entspannten Normalzustand ist die optische Brechkraft der Linse so, dass man in der Ferne gut sehen kann. Wenn der Augenmuskel erschlafft und sich dadurch die Linse in eine längliche Form gezogen wird, spricht man von Fernakkommodation. Das bedeutet: das Auge schaltet um auf Fernsicht.

Wenn sich der Ziliarmuskel jedoch anspannt, dehnt er sich in Richtung Augenlinse aus. Der Abstand wird geringer. Folglich verlieren die Zonulafasern an Spannung. Die Augenlinse gewinnt so die Möglichkeit sich in Richtung Kugelgestalt auszudehnen. Sie wird breiten bzw. tiefer. Man spricht von Nahakkommodation, da man so Dinge scharf sehen kann, die sich relativ nahe vor dem Auge befinden.

Ziliarmuskel (Auge)
Ziliarmuskel (angespannt und entspannt)

In manchen Zusammenhängen wird der Begriff Akkommodation mit der Nahakkommodation gleichgesetzt. Denn:

Daraus folgt:

Die Helmholtzsche Theorie

Die hier vorgestellte Wirkungsweise der Akkommodation wurde von dem Universalgelehrten Hermann von Helmholtz ersonnen und 1855 von ihm niedergeschrieben ("Ueber die Accommodation des Auges", siehe folgende Abbildung). Sie ist weitgehend wissenschaftlich bewiesen. Wesentliche Neuerung und Erkenntnis bei Helmhotz ist die Ansicht, dass die Linse elastisch ist und die Sehschärfe durch Verformung angepasst wird.

Helmholtz Buchseite: Accommodation des Auges
1. Seite von "Ueber die Accommodation des Auges" (Hermann v. Helmholtz)

Beim Wissenschaftsverlag Springer kann man das gesamte Buch von Hermann Helmholtz nachlesen oder ausdrucken (74 Seiten, PDF).

Wie stark wirkt sich Akkommodation aus?

Die Veränderung der Brechkraft, die durch Akkommodation hervorgerufen wird, ist durchaus erheblich. Beim Menschen ändert sie sich je nach Lebensalter um bis zu 15 Dioptrien. Zum Vergleich: die Gesamtbrechkraft des menschlichen Auges beträgt ca. 60 Dioptrien. Bei einer Kurzsichtigkeit von -3 Dioptrie ist man ohne Sehhilfe nicht mehr in der Lage, Auto zu fahren.

Altersweitsichtigkeit

Mit zunehmendem Alter nimmt die Akkommodationskraft ab. Die Ursache liegt vor allem in der geringer werdenden Elastizität der Linse, da sie sich zunehmend verfestigt (nach Hermann Helmholtz liegt das am lebenslanges Wachstum der Linsenschale). Die Verfestigung der Augenlinse führt dazu, dass sie sich nicht mehr richtig in Richtung Kugelform ausdehnt, wenn der Zilliarmuskel sich anspannt. Dadurch kann man im Nahbereiche zunehmend schlechter sehen. Das zeigt sich vor allem beim Lesen. Man nennt das Altersweitsichtigkeit (Presyopie) oder auch kurz Alterssichtigkeit. Man kann die Altersweitsichtigkeit gut mit einer Lesebrille ausgleichen.

Die maximal mögliche Anpassung des Auges an verschiedene Entfernungen ist bei Kleinkindern am größten. Sie können ungefähr 25% ihrer Sehschärfe über Akkommodation ändern. Anders gesagt: Kleinkinder können ohne Probleme das Auge auf eine Entfernung von wenigen Zentimetern umschalten ( sog. Akkommodationsnahpunkt).

Akkommodationsbreite im Alter
Akkommodationsbreite: nachlassende Fähigkeit zur Akkommodation im Alter

Mit zunehmendem Alter und abfallender Akkommodationsbreite steigt der Wert für den Akkommodationsnahpunkt an. Bei vielen Menschen beträgt er im Alter mehr als 90 cm. Diese alterssichtigen Personen können nur noch Dinge scharf erkennen, die mehr als 90 cm entfernt sind. Alles, was näher ist, verschwimmt, weil das Auge die Lichtstrahlen nicht so brechen kann, dass sie auf der Netzhaut fokussiert werden.

Minimale Sehweite im Alter
Minimale Sehweite im Alter

Kurzsichtig und altersweitsichtig?

Wenn sich bei einem kurzsichtigen Menschen eine Altersweitsichtigkeit einstellt, dann gibt es ein Problem: Beide Effekte, die Kurzsichtigkeit und die Altersweitsichtigkeit, gleichen sich leider nicht aus. Denn sie haben verschiedene Ursachen. Wer davon betroffen ist - und das sind in Deutschland sogar recht viele -, hat zwei Optionen. Entweder stets zwei Brillen parat haben: die normale Brille zum Ausgleichen der Kurzsichtigkeit und die Lesebrille für den Nahbereich. Oder man besorgt sich eine Brille, die beides korrigiert. Das kann eine Bifokalbrille sein, in der zwei verschiedene Gläser in einer Brille vereint sind, oder eine Gleitsichtbrille, bei der der Übergang stufenlos ist. Siehe auch: Was ist Gleitsicht?

Akkommodation prüfen / testen

Auge
Menschliches Auge

Wie gut die Akkommodation der eigenen Augen funktioniert, kann man relativ einfach testen: Setzen sie sich irgendwo hin, wo sie eine gute Fernsicht haben. Oft genügt schon ein Blick aus dem Fenster. Fixieren sie dort einen Gegenstand oder etwas konkretes, dass sie ca. 30 Sekunden anschauen. Halten sie sich anschließend die eigene Hand vor ihr Gesicht - im Abstand von etwa 20-30 cm. Versuchen Sie nun, die Hautstruktur ihrer Hand oder die feinen Härchen auf ihrem Handrücken zu erkennen. Fixieren sie nun diese Partie für etwas 30 Sekunden - und schauen sie dann wieder auf den entfernten Punkt. Wie lange braucht es, bis sich Ihr Auge an die neue Entfernung gewöhnt hat?

In jugendlichen Jahren funktioniert das innerhalb einer Sekunde. Je älter man wird, umso länger dauert es, bis das Auge umgeschaltet hat und wieder scharf sehen kann. Wenn Sie schon von einer Altersichtigkeit betroffen sind, können sie im Nahbereich vermutlich überhaupt nicht mehr scharf sehen. Falls Sie noch kleine Brille zum Ausgleichen haben, sollten Sie einen Augenarzt oder Optiker aufsuchen.

Akkommodation bei Tieren

Besitzen auch Tiere die Fähigkeit, sowohl im Nah- als auch im Fernbereich scharf zu sehen? Wie oben beschrieben hat sich die Akkommodation im Laufe von Jahrmillionen entwickelt. Und die Natur ist schlau: über "trial and error" (Versuch und Irrtum) sie hat viele verschiedene Methoden hervorgebracht, wie ein Auge zwischen Nah und Fernsicht hin- und herschalten kann. Man muss dabei bedenken, dass die evolutionäre Entwicklung immer Nutzen-orientiert funktioniert. Wenn eine anatomische Veränderung die Überlebenschancen verbessert, setzt sie sich durch. Insofern ist die Akkommodation bei Tieren nur bei solchen Tieren relevant, für die der optische Sinn eine überlebenswichtige Rolle spielt.

Schlangen zum Beispiel haben um die Augen herum starke Muskeln, die den gesamten Augapfel zusammendrücken können. Dadurch verändert sich der Innendruck des Galskörpers und die Linse wird nach außen gedrückt. So verändert sich die Brechkraft der Linse, und die Schlange kann unterschiedlich entfernte Dinge scharf sehen.

Grashüpfer haben eine Art Doppel-Strategie entwickelt. Die Hornhaut besteht aus zwei Ebenen, so dass sich auf der Netzhaut zwei Bilder mit unterschiedlichem Fokus befinden. Grashüpfer haben also quasi stets zwei Entfernungen auf scharf gestellt - theoretisch sehen sie zwei Bilder gleichzeitig.

Bei Tieren, die aktiv mit ihren Händen arbeiten, ist die Akkommodation ein echter Überlebensvorteil. So hat sich bei Affen eine sehr ähnliche Funktionsweise des Auges entwickelt wie beim Menschen - logisch, wir haben ja auch die gleichen Vorfahren. Aber auch Fischotter oder Eichhörnchen können aufgrund von Akkommodation im Nahbereich sehr gut sehen.

Bei vielen anderen Säugetieren wie Pferd, Rind oder Schwein, ist die Akkommodation jedoch fast nicht ausgebildet. Bei ihnen ist es nicht wichtig, Beutetiere zu erkennen oder die Entfernung abschätzen zu können.

Der Begriff "Akkommodation" (Übersetzung)

Der Begriff Akkommodation ist von dem lateinischen Verb accommodare abgeleitet. Accommodare bedeutet übersetzt "anpassen, anlegen, anfügen, aufsetzen". Der Begriff wurde natürlich gewählt, weil sich das Sehen an unterschiedliche Sehdistanzen anpassen kann. (Siehe auch: Definition Akkommodation)

Quellen

Siehe auch