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Das Auge

Das Auge fungiert als peripheres Sinnesorgan des visuellen Systems.

Durch die komplexen, aufeinander abgestimmten Strukturen können Lichtreize aus der Umwelt optimal aufgenommen und für die Weitergabe an das zentrale Nervensystem vorbereitet werden.

Das Auge ist ein ziemlich komplexes Organ. Einen ersten, leicht verständlichen Überblick zu seiner Anatomie und den umgebenden Strukturen findest du in unserem Artikel Auge und Orbita! :-)

Kurzfakten
Bestandteile

Augapfel (äußere Augenhaut, Uvea, Retina)

dioptrischer Apparat (Cornea, Linse, Glaskörper, Retina)

Hilfsapparat (Fettkörper, Augenlider, Augenmuskeln)

Funktion Aufnahme und Umwandlung visueller Sinnesreize in visuelle Signale, die an der Gehirn weitergeleitet werden können
Blutversorgung

A. centralis retinae

Aa. ciliares anteriores et posteriores

Innervation

N. ophthalmicus

N. infraorbitalis

Bestandteile

Das Sinnesorgan Auge befindet sich in der Orbita (Augenhöhle), einer knöchernen pyramidenförmigen Aushöhlung des Gesichtsschädels. Es besteht aus dem Augapfel (Bulbus oculi) sowie seinen Hilfsapparaturen.

Man unterteilt grundsätzlich in den optischen Apparat und den Hilfsapparat. Der optische Apparat ist dafür zuständig ein reelles Bild der Umwelt auf die Netzhaut zu projizieren, während die Hilfsstrukturen für die Bewegung und den Schutz des Organs zuständig sind.

Die Strukturen des optischen Apparats unterteilt man wiederum nach ihrer Funktion in zwei Gruppen:

  • die vorderen lichtbrechenden (dioptrischen) und
  • hintere informationsverarbeitenden

Beide Anteile sind im Augapfel vereint.

Augapfel

sehender Teil der Netzhaut (Pars optica retinae) - cranial

Der kugelige Augapfel ist von drei Gewebeschichten ummantelt, die die Funktion des optischen Apparats unterstützen, die Form des Augapfels erhalten sowie seine Ernährung sicherstellen. Diese sind von außen nach innen:
  • Äußere Augenhaut (Tunica fibrosa) - mit der durchsichtigen Cornea (Hornhaut) und der undurchsichtigen Sclera (Lederhaut).
  • Uvea (Tunica vasculosa) - bildet mehrere funktionelle Anteile. An der Hinterseite sorgt sie als Choroidea (Aderhaut) für die Blutversorgung des Augapfels, an der Vorderseite bildet sie die Iris (Regenbogenhaut) und das Corpus ciliare (Ziliarkörper) aus.
  • Retina (Tunica interna; Netzhaut) - erstreckt sich ebenso wie die Choroidea über die Hinterseite des Augapfels.

Sind diese Begriffe noch neu für dich? Erhalte einen praktischen Einstieg mit unseren beschrifteten und unbeschrifteten Arbeitsblättern.

Die drei Schichten des Augapfels und die von ihnen ausgebildeten Strukturen zählen zum Hilfsapparat des Auges. Sie können die Abbildungseigenschaften optimieren:

Durch An- und Entspannen des über Zonulafasern an der Linse verankerten M. ciliaris kann eine verminderte oder erhöhte Brechkraft des Auges und damit eine Anpassung an das Nah- oder Fernsehen (Akkommodation) erzeugt werden.Durch Anspannen des M. sphincter bzw. des M. dilatator pupillae wird die Pupille verengt bzw. erweitert und der Lichteinfall ins Auge reguliert (Adaption).
 

Dioptrischer Apparat

Zum dioptrischen Apparat, dem lichtbrechenden System des Auges, zählt man vier Bestandteile: Cornea, Linse, Glaskörper (Corpus vitreum) und Kammerwasser (Humor aquosus).

Die Cornea begrenzt den Augapfel nach vorne, dahinter bricht die Linse das Licht, bevor es durch den Glaskörper tritt. Den letzten Bestandteil des Systems bildet das Kammerwasser, welches sich in den Augenkammern zwischen den anderen Strukturen aufhält. Auch das Kammerwasser trägt zur Brechkraft des Auges bei.

Nachdem das Licht durch den dioptrischen Apparat gebündelt wurde, trifft es auf die Retina, eine lichtempfindliche Fläche am hinteren Pol des Augapfels. Sie ist das informationsverarbeitende System und zählt bereits zum Nervensystem.

Hier erfolgen Transduktion (Umwandlung des Lichtsignals in Sensorpotentiale) und Transformation (Umwandlung der Sensorpotentiale in echte Aktionspotentiale) der Reize, bevor sie über den N. opticus an die Sehbahn weitergeleitet werden.

Hilfsapparat

Während der Augapfel nach hinten innerhalb der Orbita in einen Fettkörper (Corpus adiposum orbitae) eingebettet und durch diesen geschützt wird, übernehmen das obere und untere Augenlid (Palpebrae superior und inferior) an der Vorderseite diese Schutzfunktion.

Sie können willkürlich und reflektorisch geschlossen werden und das Auge z.B. vor Fremdkörpern oder starkem Lichteinfall schützen. Zusätzlich sorgt die Lidbewegung für eine regelmäßige Verteilung der vom Tränenapparat (Apparatus lacrimalis) produzierten Flüssigkeit auf der Cornea.

Innerhalb seiner Schutzhülle ist der Augapfels in alle Richtungen beweglich. Seine Bewegungen werden sowohl willkürlich als auch reflektorisch durch insgesamt sechs extraokuläre (äußere) Augenmuskeln bewerkstelligt, die ebenfalls von der Fettgewebshülle in der Orbita eingebettet liegen.

Durch die Beweglichkeit des Augapfels kann ein möglichst weites Sichtfeld erfasst werden und die Bewegung beider Augen aneinander angepasst werden. So entsteht das Binokularsehen (simultanes Sehen mit beiden Augen), welches ein dreidimensionales Bild erst ermöglicht.

Lerne mehr über die Augenmuskeln und teste anschließend dein Wissen mit den folgenden Materialien:

Funktion

Am vorderen Pol des Augapfels tritt elektromagnetische Strahlung (Licht) ein und wird nacheinander durch die Strukturen des lichtbrechenden Systems geleitet. Durch die Lichtbrechung wird das betrachtete Objekt umgekehrt, gespiegelt und verkleinert auf die lichtempfindliche hintere Fläche (Retina) projiziert. Die Sinneszellen der Retina übernehmen dann die Umwandlung dieser Reize in visuelle Signale, die an das Gehirn weitergeleitet werden können.

Die die Sinnesreize aufnehmende Struktur des Auges ist demnach nur die Netzhaut. Alle anderen Strukturen dienen dazu, die Netzhaut mechanisch zu stabilisieren, zu versorgen, zu schützen, auszurichten und den Lichteinfall zu steuern.

Mechanische Stabilisierung und Schutz

Die mechanische Stabilisierung der Netzhaut erfolgt zum einen durch den Glaskörper, der gegen sie gerichtet ist und damit ihre Ablösung verhindert. Zum anderen ist die Netzhaut durch die Sclera von lateral geschützt. Dazwischen liegt die Choroidea, die aufgrund ihres Aufbaus aus vielen Gefäßen und Bindegewebe auch als Pufferzone dient, die im gewissen Rahmen Scherkräften standhält. Dies gilt allerdings nicht an der Papilla nervi optici, wo kein Spielraum für Bewegungen ist.

Im Rahmen von Erschütterungen, Schlägen aufs Auge und anderen mechanischen Einwirkungen ist der Glaskörper in der Lage mechanische Energie abzufangen, da er zu 98% aus Wasser und zu 2% aus Hyaluronat und Kollagenen besteht.

Von außen wird der Augapfel durch die Augenmuskeln teilweise gestützt. Auch Cornea und Linse bieten ein gewisses Potential zum Abfangen mechanischer Kräfte. Jedoch kann insbesondere die Linse aus ihrem Halteapparat, dem Corpus ciliare, gerissen werden.

Neben den augeneigenen Bestandteilen dienen dem Schutz des Auges auch die Augenlider und die Bindehaut sowie die Tränendrüsen. Die Augenlider sorgen für den zeitlich passenden Verschluss des Auges, was neuronal gesteuert wird, während die Bindehaut die Beweglichkeit sicherstellt und einen Raum bietet, in dem Erreger durch immunaktive Zellen angegriffen werden können. Die Tränendrüsen unterstützen beide Funktionen zusätzlich durch Anfeuchtung, Spülung und die Wirkung als mechanischer Puffer.

Versorgung und Innervation

Die Versorgung der äußeren Schichten der Retina erfolgt maßgeblich über die Choroidea. Die inneren Schichten erhalten Ihr Blut aus der A. centralis retinae. Corpus ciliare, Iris und Augenmuskeln erhalten ihr arterielles Blut aus anderen Gefäßen (Aa. ciliares posteriores, Aa. ciliares anteriores). Äste der Aa. ciliares posteriores versorgen auch den N. opticus, der eine umfangreiche Blutversorgung benötigt.

Der venöse Abfluss erfolgt im Wesentlichen über die Gefäße, welche mit den Arterien verlaufen.

Arterielle Versorgung des Auges

Abgesehen vom N. opticus selbst, der sensorische Fasern trägt, besitzt das innere Auge keine sensible Innervation. Schmerzen, die als im Auge liegend wahrgenommen werden, entstehen einerseits durch Reizung von Fasern, die außerhalb des Auges liegen (z.B. Muskeln, Augenlider, Bindehaut), andererseits kann mechanischer Druck auf den N. opticus als inadäquater Reiz für seine Fasern dienen und eine dem Schmerz ähnliche Sinneswahrnehmung vermitteln. Dies ist häufig jedoch erst in fortgeschrittenen Stadien von Erkrankungen, die mit einer Druckschädigugn des Nerven einhergeht, der Fall.

Häufig sind Erkrankungen des inneren Auges schmerzfrei. Dies gilt insbesondere für primäre Tumore des Auges, die dadurch zumeist erst recht spät erkannt werden und sich durch Gesichtsfeldausfälle bemerkbar machen, jedoch nicht durch Schmerzen. Die sensible Innervation erfolgt durch den N. trigeminus:

  • der N. ophthalmicus versorgt die Haut des Oberlids, die Stirn und den behaarten Kopf, die Bindehaut, den Corpus ciliare, die Iris und die Cornea.
  • Der Hauptast des N. maxillaris, N. infraorbitalis, innerviert die Haut von Unterlid und Wange.

Diese Versorgungssituation verdeutlicht, dass dem inneren Auge in wesentlichen Teilen eines sensible Innervation fehlt. Insbesonere Retina, Sklera, Corpus vitreum und Choroidea sind dem Grunde nach frei von sensiblen Fasern.

Embryologie

In der 4. Woche entwickeln sich Ausstülpungen des ersten Hirnbläschens, die Augenbläschen. Ihre Entwicklung wiederum induziert im darüber gelegenen Oberflächenektoderm die Ausbildung der Linsenplakode. Im späteren Verlauf stülpt sich das Augenbläschen zum Augenbecher ein und die Linsenplakode zum Linsenbläschen. Die äußere Schicht des Augenbechers bildet das Pigmentepithel, die innere die Retina. Der Stiel des Augenbechers entwickelt sich zum N. opticus um.

Die Einstülpung des Augenbechers besitzt medial unten eine Fortsetzung, die Augenbecherspalte. Durch diese tritt die A. hyaloidea ein, ein nur in der Embryonalzeit vorhandenes Gefäß, das den Glaskörper und die Linse versorgt. Im Laufe der weiteren Entwicklung bildet sie sich zur A. centralis retinae um, die nur noch die Retina arteriell versorgt.

Die Cornea entsteht aus drei verschiedenen embryonalen Geweben: einer Ektodermschicht, mesenchymalem Stroma und der mesothelialen Auskleidung der vorderen Augenkammer. Um die 7. Woche herum entstehen zwei Hautfalten, welche später die Augenlider bilden. In der 10. Woche verkleben sie miteinander und bleiben bis zum 7. Monat verschlossen.

Die Entwicklung des Auges wird von einer ganzen Reihe an Genen gesteuert, PAX6 konnte in diesem Zusammenhang als "Mastergen" identifiziert werden.

Topographische Räume

Bedingt durch die embryologische Entwicklung des Auges besitzt das adulte Auge topographische verschiedene Räume.

Der Cloquet-Kanal (Canalis hyaloideus) ist eine Kanalstruktur im Inneren des Corpus vitreum, in dem ursprünglich die A. hyaloidea verlief. Er beginnt am dorsalen Bereich des Glaskörpers und zieht nach ventral. In seltenen Fällen kann er auch im reifen Auge noch vorhanden sein und das Gefäß enthalten, was zu Gesichtsfeldeinschränkungen führt.

Die dorsale Anheftungsstelle des Cloquet-Kanals an der Papilla nervi optici ist der Martegiani-Ring. Der Ring ist dicht und eng anliegend. Bei einer Glaskörperabhebung wird aus dem Ring eine kleine Aushöhung.

Im ventralen Bereich bildet der Glaskörper, wo sich die Linse in den Glaskörper legt, eine Eindellung, Fossa hyaloidea oder auch Berger-Raum. Die Anhaftung des Glaskörpers an die Linse erfolgt über die hintere Linsenkapsel am Wieger-Band (Ligamentum hyaloideocapsulare).

Die Anheftungsstelle an der Ora serrata wird als Salzmann-Glaskörperbasis bezeichnet.

Klinik

Es gibt eine Vielzahl von Erkrankungen des Auges.

Das Auge als Gesamtorgan ist zumeist bei Verletzungseinwirkungen im Rahmen von Unfällen betroffen sowie im Rahmen anderer systemischer Erkrankungen wie Infektionen (z.B. Tuberkulose), metabolischer Störungen (z.B. Diabetes mellitus Typ 2) oder immunogener Pathologien (z.B. Sarkoidose).

Veränderungen des metabolischen Milieus spiegeln sich häufig in einer Veränderung des Zusammensetzung des Glaskörpers bzw. in einer Einlagerung von Stoffen in der Sclera (z.B. Gelbfäbrung bei Ikterus) oder der Iris (z.B. Kayser-Fleischer-Ringe bei Morbus Wilson) wider.

Eine für jeden Arzt sehr wichtige Blickdiagnose ist der Unterschied zwischen einem Hyposphagma und einem Hyphema. Beim Hyposphagma liegt eine Unterblutung der Bindehaut vor, was zwar eindrucksvoll aussehen kann, aber zumeist harmlos ist. Das Hyphema hingegen ist charakterisiert durch eine Blutansammlung im unteren Bereich der vorderen Augenkammer. Es wirkt deutlich weniger dramatisch, stellt jedoch einen augenärztlichen Notfall dar.

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Quellen anzeigen

Quellen:

  • W. Kahle, M. Frotscher: Taschenatlas Anatomie-Volume 3 Nervensystem und Sinnesorgane, 10. Auflage, Georg Thieme Verlag (2009), S. 342-346
  • G. Aumüller, G. Aust, J. Engele et al.: Duale Reihe Anatomie, 3. Auflage, Georg Thieme Verlag (2014), S. 1049-1071
  • F. Paulsen, J. Waschke: Sobotta, Atlas der Anatomie des Menschen, 23. Auflage, Elsevier (2010), S.113-121
  • M. Schünke, E. Schulte, U. Schumacher et al.: Prometheus: Kopf, Hals und Neuroanatomie, 4. Auflage, Georg Thieme Verlag (2015), S. 162-177

Text, Review, Layout:

  • Nicole Gonzalez, Andreas Rheinländer
  • Stefanie Bauer
  • Marie Hohensee
© Sofern nicht anders angegeben, sind alle Inhalte, inklusive der Illustrationen, ausschließliches Eigentum der kenHub GmbH. Sie sind durch deutsches und internationales Urheberrecht geschützt. Alle Rechte vorbehalten.

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