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Das Auge: Aufbau & Funktion – einfach erklärt!

Das Auge ist das Sinnesorgan des Sehsinns und als solches essenziell für unsere Wahrnehmung und unser Verständnis von allem, was uns umgibt. 

Ob Orientierung in unserer unmittelbaren physischen Umwelt, schriftliche Kommunikation mit Mitmenschen oder Lernen und Arbeiten in Schule, Ausbildung und Beruf – für all das und noch viel mehr ist gutes Sehen Grundvoraussetzung. Im Folgenden wird erläutert, wie das menschliche Auge aufgebaut ist, welche Funktionen die einzelnen Teile des Auges haben und wie das Sehen funktioniert.

Nahaufnahme eines Auges
Weiterführende Inhalte

Aufbau des Auges – Wie ist das menschliche Auge aufgebaut?

Das menschliche Auge ist ein hochkomplexes Organ, das direkt mit dem Gehirn verbunden ist. Tatsächlich betrachten Biologinnen und Mediziner bestimmte Teile des Auges wie die Netzhaut auch als Teil des Gehirns. Dies sind die wichtigsten Teile des Auges:

  • Augapfel: Der Augapfel ist der sichtbare Teil des Auges. Den Namen verdankt er wohl der runden Form, die an einen Apfel erinnert.
     
  • Äußere Hülle des Auges: Sie besteht aus der Lederhaut, der Bindehaut und der Hornhaut. Die weiße Lederhaut umschließt den Augapfel fast komplett, schützt ihn und verleiht ihm die weiße Farbe. Die Bindehaut ist ein Schleimhautgewebe, das die Lederhaut und die Innenseite der Augenlider auskleidet. Sie dient dem Schutz und der Befeuchtung des Auges. Die durchsichtige Hornhaut bedeckt die Iris und sorgt für die Brechung des Lichts, das über die Pupille zur Netzhaut gelangt.
     
  • Die Iris (Regenbogenhaut) verleiht dem Auge seine individuelle Farbe und umgibt wie ein Ring die Pupille, über die das Licht ins Auge eintritt. Dabei wird durch die Iris die Menge des eintretenden Lichts gesteuert – sie funktioniert ähnlich wie die Blende einer Kamera.
     
  • Linse und Ziliarmuskel: Die Augenlinse sorgt für eine weitere Brechung und Bündelung des Lichts, das später auf die Netzhaut trifft. Mit Hilfe des Ziliarmuskels kann die Linse ihre Form anpassen und so sowohl nahe als auch ferne Gegenstände scharf fokussieren
     
  • Der Glaskörper befindet sich zwischen Linse und Netzhaut und verleiht dem Augapfel seine Form.
     
  • Netzhaut mit Makula: Die Netzhaut (Retina) empfängt und verarbeitet das einfallende Licht und wandelt es in elektrische Impulse um, sodass ein Bild des betrachteten Objekts entsteht. Die Makula ist der Punkt auf der Netzhaut, an dem sich besonders viele lichtempfindliche Sinneszellen befinden.
     
  • Sehnerv: Der Sehnerv leistet die Weiterleitung der Informationen ans Gehirn.

Viele Einzelteile – ein gemeinsames Ziel

Damit wir scharf sehen können, müssen Hornhaut, Linse, Netzhaut und Sehnerv perfekt zusammenarbeiten.

Auge im Querschnitt

Den Aufbau des Auges kann man am besten an einem Auge im Querschnitt erkennen. Daran orientiert, werden hier die einzelnen Teile des Auges beschrieben und ihre Funktionen kurz erläutert. Dabei erfolgt die Beschreibung der Augen-Anatomie vom vorderen Augenabschnitt zum hinteren Augenabschnitt.

Vorderer Augenabschnitt

Wenn sie vom vorderen Augenabschnitt sprechen, meinen Augenärztinnen und Orthoptisten die folgenden Teile des Auges:

Hornhaut

Die transparente Hornhaut ist etwas mehr als einen halben Millimeter dick und hat eine Kuppelform. Sie besteht aus mehreren Schichten von feinen, miteinander verwobenen Kollagenfasern. Die Hornhaut stellt einen Schutzschild für das Auge dar. Außerdem spielt sie eine entscheidende Rolle beim Sehvorgang: Mit einer Brechkraft von 43 Dioptrien bricht und bündelt die Hornhaut die einfallenden Lichtstrahlen, sodass sie auf der Netzhaut ein Bild erzeugen. Entsprechend ihrer Funktion wird die Hornhaut manchmal als Fenster des Auges bezeichnet.

Iris (Regenbogenhaut)

Die Iris ist der farbige Bereich des Auges. Sie bildet einen Ring von etwa 11-12 Millimeter Durchmesser rund um die lichtdurchlässige Pupille und ist selbst lichtundurchlässig. So kann das Licht nur über die Pupille ins Auge eintreten. Dabei reguliert die Iris, wie viel Licht einfällt. Durch Anspannung oder Entspannung der Pupillenmuskeln bewirkt sie eine Verengung der Pupille, um weniger Licht einfallen zu lassen, oder eine Weitung der Pupille, sodass mehr Licht eintritt.

Pupille

Die Pupille befindet sich als schwarzer kreisförmiger Punkt in der Mitte der Iris, hinter der Hornhaut und vor der Augenlinse. Die Pupille ist die Öffnung, durch die Licht ins Auge und auf die Linse gelangt. Bei Dunkelheit kann sie sich auf bis zu 8-12 Millimeter weiten, um möglichst viel Licht hindurchzulassen. Bei Helligkeit verengt sich die Pupille. Diese Fähigkeit der Pupille, sich an die Lichtverhältnisse anzupassen, optimiert die Menge des einfallenden Lichts.

Linse

Die Augenlinse liegt hinter der Iris und funktioniert wie eine Sammellinse: Sie bricht und bündelt das Licht, das durch die Pupille eintritt. Dieser Vorgang lässt auf der Netzhaut ein scharfes Bild entstehen. Die Linse ist elastisch und kann ihre Form verändern. Dadurch kann die Linse ihre Brechkraft anpassen, je nachdem, ob ein nahes oder weiter entferntes Objekt fokussiert werden soll. Diesen Vorgang der Schärfenanpassung bezeichnet man als Akkommodation.

Ziliarkörper mit Ziliarmuskel

Der Ziliarmuskel befindet sich im ringförmigen Ziliarkörper, der die Linse umgibt. Über die Zonulafasern ist der Ziliarmuskel mit der Linse verbunden und bewirkt die oben beschriebene Akkommodation: Ist er entspannt, fokussiert die Augenlinse entfernte Objekte. Wenn der Ziliarmuskel gespannt ist, fokussiert die Linse Objekte im Nahbereich.

Augenkammern

Das Auge besitzt zwei Augenkammern: eine größere vordere Augenkammer zwischen Hornhaut und Iris und eine kleinere hintere Augenkammer zwischen Iris und Glaskörper. Die beiden mit Kammerwasser gefüllten Hohlräume sorgen für einen gleichbleibenden Augeninnendruck, der wichtig für die Gesundheit und Funktionsfähigkeit des Auges ist. Produziert wird das Kammerwasser von den Ziliarfortsätzen in der hinteren Augenkammer. Das Kammerwasser ist eine farblose Flüssigkeit, die die Brechung des Lichts unterstützt und Hornhaut, Iris und Linse mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt.

Hinterer Augenabschnitt

Im Querschnitt des Auges schließt sich hier der hintere Augenabschnitt an. Er ist wie folgt aufgebaut:

Glaskörper

Wie der Name andeutet, stellt der Glaskörper den Körper, also den größten Teil des Auges dar. Der Glaskörper befindet sich zwischen Linse und Netzhaut. Er ist durchsichtig und besteht aus einer gelartigen Substanz (98 % Wasser, 2 % Kollagenfasern und Hyaluronsäure). Der Glaskörper gibt dem Augapfel die pralle und elastische Form.

Netzhaut (Retina)

Die aus mehreren Schichten bestehende Netzhaut bildet die innere Augenhaut. Sie ist essenziell für das Sehen. Die Netzhaut enthält rund 125 Millionen lichtempfindliche Sinneszellen, die das eintretende Licht in elektrische Impulse umwandeln und an den Sehnerv weiterleiten. Man unterteilt die Sinneszellen der Netzhaut in Stäbchen und Zapfen. Stäbchen sorgen für die Wahrnehmung von Hell und Dunkel. Dank der Zapfen können wir Farben wahrnehmen. Die Netzhaut befindet sich auf der hinteren Seite des Auges. Sie grenzt außen an die Aderhaut und innen an den Glaskörper. Besonders viele Zapfen befinden sich auf einem Bereich im Zentrum der Netzhaut, der als Makula bezeichnet wird.

Makula

Aufgrund der Menge der dort befindlichen Sehzellen ist die Makula der Punkt des schärfsten Sehens: Hier sind ungefähr 95 Prozent aller Sehzellen konzentriert. Da hier außerdem viel gelber Farbstoff eingelagert ist, wird die Makula auch als „gelber Fleck“ bezeichnet.

Sehnerv

Der Sehnerv verbindet das Sinnesorgan Auge mit dem Gehirn, wo die Sinneseindrücke verarbeitet werden. Er besteht aus über einer Million Nervenfasern. Diese leiten die Informationen der Lichtreize als elektrische Impulse von der Netzhaut an das Sehzentrum im Gehirn weiter. Der Sehnerv ist etwa 0,5 Zentimeter dick und hat eine Länge von ungefähr 4,5 Zentimetern. Die Stelle, an der der Sehnerv aus der Netzhaut austritt, heißt Papille. Man bezeichnet diesen Punkt als „blinden Fleck“, da sich hier keine Lichtrezeptoren befinden.

Aderhaut

Die Aderhaut ist Teil der mittleren Augenhaut und liegt zwischen Lederhaut und Netzhaut. Sie wird von vielen Blutgefäßen durchzogen, die Sauerstoff und Nährstoffe zum Augapfel, zur Netzhaut und zu anderen Augen-Schichten transportieren. Außerdem sorgt die dunkel pigmentierte Aderhaut für die Absorption von Lichtstrahlen und die Verbesserung der Sehqualität.

Lederhaut

Die robuste weiße Lederhaut ist Teil der äußeren Augenhaut. Mit Ausnahme des vordersten, von der Hornhaut bedeckten Bereichs umgibt die Lederhaut fast den ganzen Augapfel. Sie stabilisiert den Augapfel und schützt das gesamte empfindliche Sinnesorgan Auge. Im hinteren Teil des Auges geht die Lederhaut in die Hirnhaut über.

Wie funktioniert das Auge?

Im hochkomplexen Sinnesorgan Auge werden einfallende Lichtstrahlen aufgenommen, verarbeitet und in elektrische Impulse umgewandelt. Diese Nervenreize werden an das Gehirn weitergeleitet, wo das endgültige Bild des betrachteten Objekts entsteht.

Der Sehprozess: Vom Lichteinfall zum Bild im Gehirn

Jedes physische Objekt reflektiert Lichtstrahlen – die Voraussetzung dafür, dass wir den Gegenstand sehen können. So wird das Bild im Auge erzeugt (vereinfachende Darstellung):

  • Die von dem betrachteten Gegenstand reflektierten Lichtstrahlen treffen auf die Hornhaut, wo sie gebrochen und gebündelt werden.
     
  • Anschließend trifft das gebündelte Licht auf die Iris und tritt durch die Pupille in das Auge ein. Wie viel Licht eintritt, wird über den Pupillenreflex reguliert.
     
  • Die hinter der Iris liegende Augenlinse bewirkt eine weitere Brechung und Bündelung des eingetreten Lichts. Durch den Akkommodations-Prozess kann die Linse fokussieren – so kann das Auge sowohl in der Ferne als auch in der Nähe scharf sehen.
     
  • Das durch die Linse nochmals gebündelte Licht durchquert den Glaskörper und gelangt zur Netzhaut (Retina). Die Fotorezeptoren der Netzhaut wandeln die Lichtreize in Nervenreize um. An der Netzhaut entsteht ein Bild des betrachteten Gegenstands, allerdings zunächst auf dem Kopf stehend.
     
  • Der Sehnerv als direkte Verbindung zwischen Auge und Gehirn leitet die Nervenreize weiter. Im Gehirn werden die Informationen verarbeitet: Das auf der Netzhaut entstandene Bild des Objekts wird richtig herum gedreht, steht also nicht mehr auf dem Kopf. Dabei berücksichtigt unser Gehirn die Informationen aus beiden Augen, um das endgültige Bild eines Objekts zu erzeugen.

Wussten Sie, dass die Welt im Auge auf dem Kopf steht? 

Das Bild entsteht auf der Netzhaut zunächst verkehrt herum – erst das Gehirn dreht es richtig.

Netzhaut: Aufbau und Funktion

Die Netzhaut (Retina) bildet die innere Augenhaut, welche die Innenseite der Augenwand bedeckt. Sie enthält unzählige Nervenzellen, darunter Millionen lichtempfindlicher Sinneszellen (Fotorezeptoren). Diese spezialisierten Nervenzellen sind essenziell für den Sehvorgang, denn sie ermöglichen uns die Wahrnehmung von Licht und Dunkel sowie das Farbensehen. Oft wird die Netzhaut-Funktion daher mit der Funktion eines Films in der Kamera verglichen.
Die Retina befindet sich hinter dem Glaskörper auf der hinteren Seite des Auges. Sie besteht aus mehreren Schichten. Diese enthalten neben lichtempfindlichen Sinneszellen, die Licht in elektrische Signale umwandeln, noch weitere Nervenzellen zur Verarbeitung und Weiterleitung dieser Signale.
Die Sehzellen der Netzhaut werden unterschieden in Stäbchen und Zapfen. Stäbchen stellen mit rund 120 Millionen die größte Menge der Sehzellen. Sie befinden sich vor allem in der Peripherie der Netzhaut. Stäbchen-Sehzellen lassen uns Hell und Dunkel unterscheiden und ermöglichen so das Schwarz-Weiß-Sehen. Ihre Sehschärfe ist relativ gering.
Die Anzahl der Zapfen-Sehzellen beträgt ungefähr 5 Millionen. Sie sind für die Wahrnehmung von Farben zuständig und verfügen über eine hohe Sehschärfe. Aktiviert werden sie allerdings nur bei ausreichend Licht, weshalb das menschliche Auge nachts die Umgebung nur in Grautönen sehen kann. Zapfen finden sich gehäuft in der Mitte der Netzhaut. Besonders hoch ist die Konzentration von Zapfen in der Makula – das ist der Punkt des schärfsten Sehens.
Über den Sehnerv ist die Netzhaut mit dem Gehirn verbunden. Nachdem die Fotorezeptoren in der Netzhaut die Lichtreize aufgenommen und zu elektrischen Signalen umgewandelt haben, werden diese elektrischen Impulse über die zahllosen Nervenfasern des Sehnervs an das Gehirn weitergeleitet.

Fehlsichtigkeiten kurz erklärt

Augen-Fehlsichtigkeiten wie Kurzsichtigkeit oder Weitsichtigkeit sind sowohl bei Kindern als auch bei Erwachsenen weit verbreitet. Fast immer lässt sich die Fehlsichtigkeit durch eine Sehhilfe wie eine Brille oder Kontaktlinsen so gut ausgleichen, dass Betroffene im Alltag nichts von der Einschränkung bemerken.
Bei Kurzsichtigkeit (Myopie) werden weit entfernte Gegenstände unscharf wahrgenommen, während man nahe Objekte scharf sieht. Der Grund für diese Fehlsichtigkeit des Auges besteht meist in einem zu langen Augapfel. Infolgedessen wird das einfallende Licht zu stark gebrochen, sodass sich die Lichtstrahlen nicht auf der Netzhaut treffen, sondern vor der Netzhaut. Dadurch entsteht von weiter entfernten Objekten nur ein verschwommenes Bild.
Wer von Weitsichtigkeit (Hyperopie) betroffen ist, sieht Gegenstände in der Nähe verschwommen. Weiter entfernte Objekte werden scharf gesehen. Auslöser für die Weitsichtigkeit ist meist ein zu kurzer Augapfel. Als Folge werden eingehende Lichtstrahlen nicht stark genug gebrochen und gebündelt, sodass sie sich nicht auf der Netzhaut treffen, sondern dahinter. Nahe Gegenstände werden daher unscharf wahrgenommen.
Der Begriff Astigmatismus (Stabsichtigkeit) wird häufig mit Hornhautverkrümmung gleichgesetzt. Allerdings ist das nicht korrekt: Sowohl eine Verkrümmung der Hornhaut als auch eine Verkrümmung der Augenlinse können Ursache von Astigmatismus sein, wobei Hornhautverkrümmungen wesentlich häufiger vorkommen. In beiden Fällen bewirkt die abweichende Krümmung einen Brechungsfehler. Einfallende Lichtstrahlen werden nicht in einem Brennpunkt gebündelt, sondern in einer Brennlinie abgebildet. Entsprechend können Objekte nicht scharf wahrgenommen werden.
Wichtig ist, eine Fehlsichtigkeit frühzeitig zu erkennen und zu behandeln. Bei Kindern kann eine unerkannte Kurz- oder Weitsichtigkeit Ursache einer Amblyopie (Sehschwäche) sein. Diese muss ggf. ergänzend zur Verschreibung einer Brille mit Augenpflastern im Rahmen einer Okklusionstherapie behandelt werden.

Was passiert bei Kurzsichtigkeit?

Ist der Augapfel zu lang, entsteht das Bild vor der Netzhaut – entfernte Dinge wirken unscharf.

Wie gut kennen Sie sich jetzt mit dem Auge aus?

Die Autorin
Rosalie Reinhardt
Orthoptistin - Rosalie Reinhardt
Rosalie Reinhardt absolvierte von 2010 bis 2013 ihre Ausbildung zur Orthoptistin an der Universitätsaugenklinik Greifswald. Seitdem ist sie durchgehend in einer augenärztlichen Praxis tätig und betreut Patienten in der orthoptischen Diagnostik und Therapie mit besonderem Fokus auf Sehentwicklungsstörungen und Okklusionstherapie.

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