Aufbau des menschlichen Auges

Künstliches Auge (3d),
Schematischer Aufbau

Das menschliche Auge ist ein Organ, dass aus vielen Bestandteilen besteht. Das Auge ist als Sinnesorgan in der Lage, Lichtinformation aus unserer Umwelt in Nervenimpulse umzuwandeln, die dann im Gehirn mit anderen Informationen verglichen und als Erinnerung eingelagert werden können. Im Folgenden der Aufbau des menschlichen Auges - beschrieben anhand des Weges, den ein Lichtphoton nimmt, nachdem es von einem Gegenstand reflektiert worden ist, bis zur Umwandlung in einen Nervenimpuls, der dann ins Gehirn weitergeleitet werden kann.

Menschliches Auge von vorne

Die folgende Grafik zeigt die Teile des Auges von vorne:

Funktionsweise der Bestandteile des Auges

Zunächst dringt das Licht durch die Hornhaut (Cornea) des Auges. Diese ist bedeckt mit Tränenflüssigkeit, die in den Tränendrüsen gebildet wird und der Versorgung und dem Schutz des Auges dient. Die Wölbung der Hornhaut bricht das Licht um etwa 45 Dioptrien.
Hinter der Hornhaut liegt die vordere Augenkammer, die mit Kammerwasser gefüllt ist.
Die Regenbogenhaut (Iris) liegt ringförmig im Zentrum der Hornhaut. Sie besteht aus vielen feinen Muskelbahnen, die sich zusammenziehen oder ausweiten können. Die dadurch entstehende runde Öffnung im Zentrum nennt man Pupille. Je dunkler es ist, um so mehr Licht ist für das Sehen erforderlich - entsprechend größer wird die Pupille bei Dunkelheit. Bei sehr hellem Licht ist die Pupille nur klein. Die Iris ist (außer bei sog. Albinos) durch bestimmte Pigmente eingefärbt (blau, braun, grün, grau oder entsprechende Mischwerte)
Hinter der Pupille wird das Licht von der Augenlinse nochmals in seiner Bahn umgelenkt. Die Linse ist für ca. 15 Dioptrien der Brechkraft verantwortlich, allerdings kann sie ihre Brechkraft verändern (wodurch das Scharfsehen in Nah- und Ferndistanzen möglich ist. Dafür sind die Zonulafasern wichtig, an denen die Linse ringförmig am Ziliarmuskel angehängt.
Der Ziliarmuskel kann die Wölbung der Augenlinse aktiv beeinflussen. Im entspannten Zustand ist die Linse flach und in die Länge gezogen - man kann so in der Ferne gut sehen. Im angespannten Zustand nimmt die Linse eine eher bauchige, kugelförmige Gestalt an - so kann man in der Nähe gut sehen. Die Veränderung des Brennpunktes der Linse nennt man auch Akkommodation.
Das Licht ist nun durch den dioptrischen Apparat des Auges hindurch. Nun wandert es noch durch den nahezu durchsichtigen Glaskörper, der aus einer gelartigen klaren Flüssigkeit besteht. Der Glaskörper ist vor allem für die Stabilität des Augapfels wichtig: ohne diese Flüssigkeit, das heißt ohne diesen Augeninnendruck, könnte die Netzhaut sich leichter ablösen und in sich zusammenfallen. Außerdem wäre das Auge für äußere Druck-Einflüsse viel empfindlicher.
Auf der Rückseite / Innenseite des Auges befindet sich die Netzhaut (Retina). Sie besteht aus verschiedenen Zellschichten: die Photorezeptoren (Stäbchen für Hell-Dunkel-Sehen, Zapfen für Farbensehen) wandeln den Lichtimpuls in einen elektroschen Nervenimpuls um. Die Lichtinformation wird in sog. rezeptiven Feldern gebündelt, verstärkt und über den Sehverv (Sehbahn) ins Gehirn weitergeleitet.
Umschossen wird der Augapfel von der Aderhaut, die für die Versorgung des Auges wichtig ist, und der Lederhaut, die das Auge umschließt.
Der Bereich, an der die Lichtinformation gebündelt auf die Netzhaut fällt, ist der Bereich des "schärfsten Sehens". Man nennt ihn Makula (Gelber Fleck). Hier sind die Photorezeptoren besonders häufig vorhanden. Praktisch alle brechungsbasierten Fehlsichtigkeiten (Kurzsichtigkeit, Weitsichtigkeit, Astigmatismus und Alterssichtigkeit) basieren darauf, dass die gebündelten Lichtstrahlen nicht exakt auf der Makula fokusiiert werden. Aber: Alle diese Fehlsichtigkeiten lassen sich durch Sehhilfen - also optisch korrigierende Linsen - ausgleichen.

Entwicklung des Auges und des Sehens

Das menschliche Auge ist ein Organ, dass aus vielen Bestandteilen besteht, die jedes für sich fantastisch funktionieren. Im Laufe der Evolution wurde das Auge so perfektioniert, dass wir heute nicht nur Farben unterscheiden können, sondern auch bei gleißendem Sonnenlicht und in der Abenddämmerung gut zurechtkommen - und vor allem: in unterschiedlichen Sehdistanzen ein scharfes Bild sehen.

Das "Bild unserer Welt" ist letztlich nicht das, was im Auge auf die Netzhaut projiziert wird, sondern das, was das Gehirn daraus macht: visuelle Veränderungen werden in die visuelle Erinnerung eingebettet.

Aufbau des Auges: Bild-Material für den Unterricht

Hier zwei Bildversionen (Material für den Unterricht). Die Nutzung ist für nicht kommerzielle Zwecke im Rahmen des Unterrichts ohne Nachfrage gestattet (CreativeCommons: CC-BY-NC). Für die Version zum Ausdrucken bitte Anklicken.