Das Auge, unser wichtigstes Sinnesorgan, ermöglicht uns das Sehen, einen der fünf Sinne. In jeder Sekunde verarbeitet unser Gehirn über die Augen mehr als 10 Millionen Informationen, darunter etwa 600.000 Farbtöne. Damit diese beeindruckende Leistung erbracht werden kann, ist eine reibungslose Weiterleitung der visuellen Informationen vom Auge zum Gehirn unerlässlich.
Aufbau und Funktion des Auges
Für die meisten Menschen ist gutes Sehen eine Selbstverständlichkeit, ohne dass sie sich über die komplexen Prozesse im Klaren sind, die dahinterstehen. Das Auge ist ein hochpräzises Organ, dessen Funktion vom Zusammenspiel aller seiner Komponenten abhängt. Wir können nicht nur unzählige Farbtöne unterscheiden, sondern auch bei schwachem Licht Formen, Umrisse und Grautöne erkennen.
Der Weg des Lichts durch das Auge
Licht wird von Gegenständen, Tieren und Menschen reflektiert. Diese reflektierten Lichtstrahlen erzeugen ein Bild, das von der Netzhaut eingefangen wird. Der Weg des Lichts durch das Auge lässt sich wie folgt beschreiben:
- Hornhaut: Die Lichtstrahlen treffen zunächst auf die Hornhaut, die als äußere Begrenzung des Auges dient und es vor äußeren Einflüssen schützt. Die Hornhaut leistet bereits einen wichtigen Beitrag zur Lichtbrechung.
- Pupille: Anschließend passieren die Lichtstrahlen die Pupille, die sich je nach Helligkeit der Umgebung vergrößert oder verkleinert, um die einfallende Lichtmenge zu regulieren. Die Iris, die farbige Regenbogenhaut, steuert die Pupillenweite.
- Linse: Hinter der Pupille befindet sich die Linse, die das Licht bündelt und auf die Netzhaut fokussiert. Die Linse kann ihre Form verändern, um sowohl nahe als auch ferne Objekte scharf abzubilden (Akkommodation).
- Glaskörper: Der Glaskörper, eine gelartige Substanz, füllt den Raum zwischen Linse und Netzhaut aus und sorgt für die Stabilität des Augapfels.
- Netzhaut: Die Netzhaut (Retina) ist die innerste Schicht des Augapfels und enthält Millionen von Sehzellen (Fotorezeptoren): Stäbchen für das Sehen bei Dämmerung und Nacht sowie Zapfen für das Farbsehen. Hier wird das einfallende Licht in Nervenimpulse umgewandelt.
Die Netzhaut und ihre Sinneszellen
Die Netzhaut kleidet den Augapfel von innen aus und enthält im Augenhintergrund Millionen von Sinneszellen. Durch die Linsenbrechung entsteht dort ein scharfes Bild von den betrachteten Dingen. Es gibt zwei Arten von Sinneszellen: Zapfen, die für das Farbensehen zuständig sind, und Stäbchen, die das Schwarz-Weiß-Sehen ermöglichen und weniger Licht benötigen, um das Sehen in der Dämmerung und in der Nacht zu ermöglichen. Diese beiden Arten von Sinneszellen sind nicht gleichmäßig über die Netzhaut verteilt. Die meisten Zapfen befinden sich in der Mitte des Augenhintergrunds, dem "gelben Fleck" (Makula), dem Bereich des schärfsten Sehens.
Die Nervensignale aus den Zapfen und Stäbchen werden über den Sehnerv zum Gehirn weitergeleitet.
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Der Sehnerv: Die Verbindung zum Gehirn
Der Sehnerv (Nervus opticus) ist der zweite von zwölf Hirnnerven und stellt die Verbindung zwischen Auge und Gehirn dar. Er besteht aus etwa einer Million Nervenfasern und leitet die elektrischen Impulse von der Netzhaut zum Sehzentrum in der Großhirnrinde. Der Sehnerv ist somit kein eigentlicher Nerv, sondern weiße Gehirnsubstanz.
Aufbau und Verlauf des Sehnervs
Der Sehnerv ist etwa vier bis fünf Zentimeter lang und beginnt an der Papille im Auge, einer weißlichen, scheibenförmigen Stelle am Augenhintergrund, wo sich die Nervenendigungen der Netzhaut zum Sehnerv bündeln. An dieser Stelle, dem hinteren Augenpol, befindet sich eine etwa dreieinhalb Millimeter große Öffnung für den Durchtritt des Sehnervs durch die Sklera (weiße Lederhaut des Auges).
In der Papille sammeln sich aber nicht nur die Nervenendigungen der Netzhaut, sondern hier treten auch die Netzhautgefäße in einer in der Mitte gelegenen Vertiefung ein und aus. Aus diesem Grund ist an dieser Stelle keine Sehfähigkeit vorhanden (keine Photorezeptoren), weshalb Mediziner vom "Blinden Fleck" sprechen.
Nach Durchtritt durch die Lederhaut schlängelt sich der Sehnerv etwa 2,8 Zentimeter durch den Fettkörper in der knöchernen Augenhöhle hinter dem Augapfel. Durch die Krümmungen entsteht genügend Spielraum, sodass sich der Augapfel in seiner Höhle bewegen und sogar etwas nach vorne treten kann.
Die Nervenfasern, die aus dem Randbereich der Netzhaut kommen, liegen auch im Sehnerv im Randbereich. Die Fasern aus dem zentralen Netzhautbereich und der Makula (dem Bereich des schärfsten Sehens) verlaufen im Inneren des Sehnervs. Alle Nervenfasern im Sehnerv sind von schützenden Markscheiden (Myelinscheiden) umschlossen.
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Die Sehnervenkreuzung (Chiasma opticum)
In der Schädelhöhle vor der Hypophyse vereinigen sich die Sehnerven der beiden Augen zu einer Sehnervenkreuzung (Chiasma opticum). Hier werden die Nervenfasern in den beiden Sehnerven aber nur teilweise gekreuzt: Die Fasern, die aus den mittleren (nasalen) Netzhauthälften kommen, werden gekreuzt, während die Fasern, die aus den äußeren (temporalen) Netzhautbereichen kommen, nicht gekreuzt werden.
Das bedeutet, dass nach der Kreuzung die Fasern aus den linken Netzhauthälften beider Augen in die linke Hirnhälfte ziehen, die Fasern aus den rechten Netzhauthälften in die rechte Hirnhälfte. Nach der Kreuzung der beiden Sehnerven sprechen Ärzte vom "Tractus opticus".
Funktion des Sehnervs
Die Hauptfunktion des Sehnervs besteht darin, die auf die Netzhaut treffenden elektromagnetischen (Licht-)Impulse zum Sehzentrum in der Großhirnrinde weiterzuleiten. Dort werden die aus den Augen eintreffenden Informationen zu einem Bild verarbeitet. Ein Teil der Fasern des Tractus opticus ist zudem wichtig für den Pupillenreflex: Normalerweise sind beide Pupillen gleich weit. Wenn auf ein Auge stärkeres Licht trifft, dann verengt sich nicht nur in diesem Auge die Pupille, sondern zeitgleich auch im anderen, nicht-beleuchteten Auge.
Probleme im Sehnerv-Bereich
Eine Schädigung im Bereich eines Tractus opticus kann zu einem Gesichtsfeldausfall (Skotom) in der betreffenden Netzhauthälfte in beiden Augen führen (homonyme Hemianopsie). Bei einer Schädigung des Chiasma opticum resultiert eine heteronyme Hemianopsie, bei der der Gesichtsfeldausfall in beiden Augen entweder die seitliche Hälfte (in Richtung Schläfe) oder die mediale Hälfte (in Richtung Nase) betrifft.
Weitere Erkrankungen, die den Sehnerv beeinträchtigen können, sind:
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- Glaukom (Grüner Star): Eine Gruppe von Augenkrankheiten, die den Sehnerv schädigen und unbehandelt zur Erblindung führen können.
- Optikusneuritis (Sehnerventzündung): Führt zu Sehstörungen und kann ebenfalls in Erblindung enden.
- Optikusatrophie: Verlust von Sehnervenfasern, entweder in nur einem oder in beiden Sehnerven. Dies kann beispielsweise infolge einer Verletzung, einer Sehnerventzündung, Medikamenten, Nikotin oder minderwertigem Alkohol passieren. Auch erhöhter Druck (z.B. bei einer Tumorerkrankung oder einem "Wasserkopf" = Hydrocephalus) kann den Sehnerv so schädigen, dass Nervenfasern absterben.
Visuelle Verarbeitung im Gehirn
Das Gehirn verarbeitet die Informationen, die vom Auge über den Sehnerv gelangen, in verschiedenen Schritten.
- Sehzentrum in der Großhirnrinde: Hier findet die eigentliche Bildverarbeitung statt. Die Informationen aus beiden Augen werden zusammengeführt und zu einem räumlichen, farbigen Bild zusammengesetzt.
- Visueller Cortex: Die Sehrinde (visueller Cortex) im Großhirn und die Colliculi superiores (eine Region im Mittelhirn) sind maßgeblich für die Verarbeitung visueller Reize verantwortlich. Vereinfacht gesagt, ist der visuelle Cortex für die generelle visuelle Wahrnehmung zuständig, während die Strukturen im Mittelhirn eher für reflexartiges visuelles Verhalten zuständig sind.
Die Bedeutung der Augen-Gehirn-Verbindung
Die Augen-Gehirn-Verbindung ist essenziell für unsere Fähigkeit zu sehen und die Welt um uns herum wahrzunehmen. Störungen in diesem komplexen System können zu erheblichen Beeinträchtigungen der Sehkraft führen.
Einfluss der Ernährung auf die Augengesundheit
Auch wenn gutes Sehen oft als selbstverständlich angesehen wird, ist es wichtig, die Augen zu schützen und ihre Gesundheit zu erhalten. Ein Mangel an Vitaminen, übermäßige UV-Strahlung und Stoffwechselstörungen können den Augen schaden. Regelmäßige Untersuchungen und gegebenenfalls die richtige Behandlung sind daher unerlässlich.
Eine ausgewogene Ernährung mit ausreichend Vitaminen und Nährstoffen kann einen wichtigen Beitrag zur Augengesundheit leisten. Insbesondere Vitamin A, C und E sowie die Carotinoide Lutein und Zeaxanthin sind für die Augen von Bedeutung.
Mythen und Fakten rund um die Augengesundheit
Es gibt viele Mythen und Halbwahrheiten rund um die Augengesundheit. Hier sind einige Beispiele:
- Möhren sind gut für die Augen: Dies ist richtig, da Möhren reich an Beta-Carotin sind, einer Vorstufe von Vitamin A, das für das Sehen wichtig ist.
- Lesen im Dunkeln schadet den Augen: Dies ist ein Mythos. Lesen im Dämmerlicht ermüdet die Augen zwar schneller, schadet ihnen aber nicht.
- Brille tragen schadet den Augen: Auch dies ist falsch. Im Gegenteil, eine Brille kann die Augen entlasten und verhindern, dass sie sich unnötig anstrengen müssen.
- Rauchen schadet den Augen: Dies ist ein Fakt. Rauchen erhöht das Risiko für verschiedene Augenerkrankungen, wie z.B. Makuladegeneration und Grauer Star.
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