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Das Auge: Meisterwerk der Sinne

Das Auge: Meisterwerk der SinneDie Natur war beim Auge sehr experimentierfreudig. Die Augen aller Lebewesen haben einen gemeinsamen Ursprung. Die lichtempfindlichen Bausteine dazu hat die Natur vor 600 Millionen Jahren erfunden. Aus dem Gehirn stammende Zellen haben sich bei den ersten Wirbeltieren zu Augen ausgestülpt. Jedes Lebewesen hat genau jenes Sehorgan bekommen, das es braucht. Der Mensch hat das Hightech-Modell.

Beweglich, aber geschützt sitzt der Augapfel in der knöchernen Augenhöhle. Er ist großteils von der weißen Lederhaut umhüllt, die vorne von der Bindehaut bedeckt ist und in die glasklare Hornhaut übergeht. Die etwa fünf Millimeter dicke Hornhaut ist die Fensterscheibe des Auges und wird mit jedem Lidschlag von Tränenflüssigkeit umspült. Die Tränendrüsen am Lidrand bilden das Tränensekret. Sechs Muskeln pro Auge lenken den Blick.

Licht gelangt nur durch die Pupille, das Sehloch in der Mitte der Iris, in das Auge. Die Dichte der eingelagerten Pigmente bestimmt die Augenfarbe. Muskeln der Iris – sie heißt auch Regenbogenhaut – steuern die Pupillenöffnung. Je nach Lichteinfall erweitert oder verengt sich die Pupille. Diese Eigenschaft ist die Adaption.

Hinter der Iris liegt die Linse, umgeben vom Ziliarkörper mit dem ringförmigen Ziliarmuskel. Feine Haltebänder, die Zonulafasern, verbinden Linse und Ziliarmuskel. Dieser Halteapparat hilft der elastischen Linse, ihren Krümmungsradius je nach Entfernung zu ändern für eine optimale Brechkraft und Lichtbündelung. Die Fähigkeit, sich wie der Autofokus einer Kamera auf wechselnde Distanzen einzustellen, wird als Akkomodation bezeichnet.

Der Ziliarkörper – auch Strahlenkörper genannt – produziert nährstoffreiches Kammerwasser, das die beiden Augenkammern zwischen Hornhaut und Iris beziehungsweise zwischen Iris und Linse füllt. Der Druck in den Kammern wird über feine Kanäle reguliert. Iris und Ziliarkörper sind wie die Aderhaut Teil der Augenhaut, der Uvea, die sich unterhalb der Netzhaut von innen an die Lederhaut schmiegt. Die Aderhaut ist der am besten durchblutete Teil des menschlichen Körpers. Hinter der Linse schließt sich der Glaskörper an, eine gallertartige Masse. Die gesamte Netzhaut ist mit Millionen lichtempfindlicher Zellen bekleidet, den Zäpfchen und Stäbchen. Die meisten davon befinden sich im Gelben Fleck, der Macula lutea, der Stelle des schärfsten Sehens. Das einfallende Licht löst in diesen Lichtrezeptoren einen elektrischen Impuls aus. Für das Farbsehen sind die Zäpfchen zuständig, die mit drei unterschiedlichen Sehpigmenten ausgestattet und so bestimmten Wellenbereichen zugeordnet sind. Farbeindrücke entstehen dadurch, dass ein Objekt elektromagnetische Wellen einer bestimmten Wellenlänge verschluckt oder reflektiert. Unterhalb einer gewissen Lichtmenge werden vor allem die wesentlich lichtempfindlicheren Stäbchen aktiv, die auf Hell-Dunkel spezialisiert sind.

Verarbeitung im Gehirn

Knapp neben dem Gelben Fleck liegt die Papille, die Austrittstelle des Sehnervs. Hier sind keine Lichtsinneszellen vorhanden, der Bereich heißt auch Blinder Fleck. Der Sehnerv ist ein fünf Millimeter dicker Nervenzellenstrang, der die elektrischen Signale aus dem Auge über die Sehbahn ins Gehirn weitergibt. Jeweils die Hälfte der Sehnervenfasern eines Auges wird über die Sehnervenkreuzung in die gegenüberliegende Hirnhälfte und in den hinteren Hirnlappen geleitet. Das Überkreuzen der Sehbahnen ist eine Voraussetzung für räumliches Sehen. Erst im Gehirn werden die Lichtsignale in bewusste optische Eindrücke übersetzt und verarbeitet, mit anderen Sinneseindrücken, Erinnerungen und Emotionen verknüpft, erklärt der Vorstand der Augenabteilung am Krankenhaus der Barmherzigen Brüder in Linz, Univ.-Prof. DDr. Ulrich Schönherr. Das Auge ist übrigens niemals starr auf einen Punkt fixiert, sondern tastet das betrachtete Objekt rasterartig in Sekundenbruchteilen mit kleinsten Bewegungen ab.

Nicht immer bunt

Die häufigste Farbfehlsichtigkeit ist die Rot-Grün-Schwäche oder Rot-Grün-Blindheit. Damit ist es schwierig oder unmöglich, Rot und Grün zu unterscheiden. Seltener sind eine Gelb-Blau-Sehschwäche oder komplette Farbenblindheit. Ursache ist ein Gendefekt an den Sehpigment-Proteinen der Zäpfchen. Im Alltag erleben die meisten Betroffenen kaum Einschränkungen. Bestimmte Berufe können jedoch nur unter gewissen Bedingungen ausgeübt werden. Die Rot-Grün-Blindheit tritt fast ausschließlich beim männlichen Geschlecht auf.

Kindlicher Weltblick

Eine frühe augenärztliche Untersuchung spätestens zum Mutter-Kind-Pass-Termin ist wichtig, weil Kinder nicht beurteilen können, ob etwas „nicht stimmt“. Schielen kann sehr gefährlich sein, warnt Professor Schönherr, weil das Kind sofort imstande ist, ein Auge „abzuschalten“, um Doppelbilder zu vermeiden. Das stillgelegte Auge versäumt die Sehentwicklung, eine Stumpfsichtigkeit entsteht. Nur Hell und Dunkel werden dann gesehen, Lesen bleibt völlig unmöglich. Diese Sehschwäche, die Amblyopie, ist nach Ende der Sehentwicklung nicht mehr beeinflussbar. Ein Augentraining muss früh beginnen, indem das gesunde Auge zeitweise abgeklebt und das schielende Auge zum Schauen gezwungen wird.

Die Bindehaut hat starke Abwehrkräfte, jede Infektion bewirkt eine vehemente Reaktion. Behandelt wird mit geeigneten Medikamenten. Der Kamillenbausch ist mit seinen reizenden ätherischen Wirkstoffen genauso Gift fürs Auge wie viele andere Hausmittel. Das Einhalten der Tragezeiten und penible Hygiene sind übrigens das Um und Auf für Kontaktlinsenträger. Ein rotes Auge, ausgelöst durch ein geplatztes Äderchen in der Bindehaut, schaut dramatisch aus, ist aber harmlos. Kommt es öfter vor, sollte geklärt werden, ob Bluthochdruck vorliegt.

Vorsicht Infektion

Ein Zerstörungswerk an der Hornhaut können Herpesviren anrichten. Nach überstandener Infektion nistet sich das Herpesvirus in den oberflächlichen Augennerven ein und kann immer wieder aufflackern. Es bedarf einer intensiven Therapie.

An einer Uveitis, einer Entzündung der Aderhaut, muss nicht nur eine Infektion schuld sein. Auch entzündliche Erkrankungen wie bestimmte Rheumaformen können sie auslösen und oft bleibt die Ursache unklar.

Das trockene Auge plagt Frauen viel häufiger als Männer, weil die Tränenproduktion auch hormonell gesteuert ist. Auslöser sind aber auch Rauchen, trockene Luft, Zugluft und vieles mehr. Augentropfen als Tränenersatz bringen Abhilfe, bevor das trockene Auge Infektionen und Hornhautschäden Vorschub leistet.

Ein Fall für die Brille

Beim Normalsichtigen treffen die gebündelten Lichtstrahlen auf der Netzhaut auf. Beim Kurzsichtigen ist der Augapfel zu lang, der Brennpunkt kommt vor der Netzhaut zu liegen. Beim Weitsichtigen ist der Augapfel zu kurz – dann ist der Brennpunkt hinter der Netzhaut. Eine unregelmäßige Hornhautverkrümmung, der Astigmatismus oder Strabismus, stört ebenfalls die korrekte Lichtbrechung. Etwa ab 40 wird es schwieriger, in der Nähe scharf zu sehen: Die Altersweitsichtigkeit beginnt. Schuld ist die zunehmende Versteifung der Linse, die dadurch ihre Anpassungsfähigkeit einbüßt. Dieser Alterungsprozess ist unaufhaltsam, aber ganz normal.

Keine Krankheit, sondern genau betrachtet eine Altersfolge ist auch der graue Star oder die Katarakt. Die alternde Linse trübt sich und ein dichter werdender Schleier raubt Sehschärfe und Farbenpracht. Bei der Operation wird die schadhafte Linse durch eine glasklare Kunststofflinse ersetzt. Die Kataraktoperation ist der häufigste Eingriff am Auge. Das Alter hinterlässt auch im Glaskörper Spuren. Winzige Gewebsteilchen, die darin herumschwimmen und wie Spinnweben oder Mücken erscheinen, sind lästig, aber harmlos. Wenn aber Blitze oder Schatten auftreten, könnte eine Glaskörperabhebung im Gange sein, die zu einem Loch in der Netzhaut führen kann. Falls durch dieses Loch Gewebswasser hinter die Netzhaut dringt wie Wasser hinter eine löchrige Tapete, droht eine Netzhautablösung.

Schreckgespenst Glaukom

Beim grünen Star – im Fachausdruck Glaukom – kommt es durch Regulationsstörungen zu einem erhöhten Augendruck, der den Sehnerv zerstören kann. Fatalerweise macht sich ein fortgeschrittenes Glaukom erst durch eine bleibende Gesichtsfeldeinschränkung bemerkbar. Deshalb sollte spätestens ab dem 40. Lebensjahr eine vorsorgliche Kontrolle des Augendrucks erfolgen. Zirka fünf Prozent der über 60-Jährigen entwickeln ein Glaukom, weiß Primarius Ulrich Schönherr. Eine vererbbare genetische Belastung ist möglich. Dann sind auch schon jüngere Menschen gefährdet. Bei konsequenter und rechtzeitiger Glaukomtherapie kann die vollständige Sehkraft trotzdem bis ins hohe Alter erhalten bleiben.

Eine altersbedingte Volkskrankheit, die immer mehr Menschen ereilt, ist die Makuladegeneration. Dabei büßen die Zellen ausgerechnet an der Stelle des schärfsten Sehens ihre Funktion ein. Rauchen ist dabei ein hoher Risikofaktor. Die Erkrankung verläuft oft schubweise und kann bis zum völligen Verlust des zentralen Sehens führen, wobei die Raumwahrnehmung erhalten bleibt. Die vielerlei Formen der Makuladegeneration werden grob in eine trockene und eine feuchte Variante unterteilt. Bei der trockenen Form, die 85 Prozent der Patienten betrifft, lagern sich Stoffwechselendprodukte, so genannte Drusen, an der Makula ab. Es kommt zu Ausfällen im zentralen Gesichtsfeld, das Erkennen von Gesichtern fällt immer schwerer, ebenso das Lesen. Eine trockene Makuladegeneration kann in eine feuchte Form übergehen. Dann wuchern Äderchen in die Netzhaut ein und erzeugen Ödeme, die in den betroffenen Arealen sofortigen Sehverlust herbeiführen. Verzerrte Linien sind ein Alarmzeichen für diese Makulaform. Seit wenigen Jahren ist die feuchte Makuladegeneration insofern behandelbar, als die wuchernden Blutgefäße im Frühstadium verödet werden. Das geschieht durch Medikamente, die alle vier bis sechs Wochen operativ direkt in das Auge eingebracht werden – ein allerdings teures Verfahren. Der Prozess der Makuladegeneration ist nicht umkehrbar. Die Behandlung muss also möglichst früh ansetzen. Die diabetische Retinopathie, die Netzhauterkrankung als Folge des Diabetes, ist eine Schädigung feinster Blutgefäße in der Netzhaut. Es kommt zu Durchblutungsstörungen, Schwellungen, Gefäßwucherungen, Netzhautablösung und zum Netzhautuntergang. Erblindung droht. Die perfekte Blutzuckereinstellung ist ein wichtiger Behandlungsschritt. Übrigens sind auch Bluthochdruck und Arteriosklerose am Augenhintergrund ablesbar, weil sie dort krankhafte Veränderungen bewirken.

Die Retinopathia pigmentosa tritt von Geburt an oder auch erst im Erwachsenenalter erstmals auf infolge eines Gendefekts. Sie zerstört die Lichtrezeptoren, vor allem die Stäbchen, die dem Hell-Dunkel-Sehen dienen. Nachtblindheit, Blendungsempfindlichkeit, eine Störung des Farb- und Kontrastsehens und Gesichtsfeldeinschränkung bis zum Tunnelblick sind typisch.

Rasante Entwicklung

Die Hornhauttransplantation bei vollständig getrübter Hornhaut ist längst Routine – sie ist die häufigste Organtransplantation überhaupt. Für manche Augenerkrankungen, die noch vor fünf Jahren unbehandelbar waren, stehen heute gute, wenngleich kostspielige Therapien zur Verfügung. Chirurgisch direkt ins Auge eingeschleuste Arzneien spielen auch in nächster Zukunft die allerwichtigste Rolle, ist der Augenfacharzt überzeugt, und die Forschung richtet darauf ein großes Augenmerk. Chipimplantate, also künstliche Sehzellen, sind in einem viel versprechenden Experimentierstadium. An sie wird die Hoffnung geknüpft, eines Tages bei fortgeschrittener Retinopathia pigmentosa wenigstens wieder ein Hell-Dunkel-Sehen zu ermöglichen. Ein Hoffnungsträger ist auch die Gentherapie, die ebenfalls Thema intensiver Forschung und beachtlicher Versuche ist. Es wird aber noch viele Jahre dauern, bis derartige Verfahren am Patienten breite Anwendung finden, glaubt Professor DDr. Ulrich Schönherr, der in der Forschung der Augenheilkunde derzeit eine geradezu explosive Entwicklung beobachtet – ein Lichtblick für viele Patienten.

Klaus Stecher
Juli 2011

Foto: Bilderbox, privat

Mosaikbild

Eine Art Gleitsichtbrille haben Heuschrecken – sie sehen in zwei Entfernungen gleichzeitig scharf. Stubenfliegen sind mit Facettenaugen ausgerüstet, auch Komplexaugen genannt. Sie bestehen aus bis zu 28.000 unbeweglichen Einzelaugen. Jedes zielt auf einen bestimmten Entfernungsbereich – ein Mosaikbild entsteht. Spinnen besitzen vier Augenpaare, die jeweils auf nah oder fern ausgerichtet sind.

Nachtsicht

Der Regenwurm kommt mit der primitiven Urzeitform des Sehens aus, den Augenflecken an der Körperoberfläche zur Hell-Dunkel-Wahrnehmung. Nachtaktive Tiere wie Eulen oder Katzen besitzen vor allem Stäbchen für exzellentes Hell-Dunkel-Sehen. Eine reflektierende Schicht auf der Netzhaut sorgt für eine exzellente Lichtausbeute.

Kommentar

Das Auge: Kommentarbild Dr. Schönherr„Das UV-Licht beschleunigt die Entstehung von grauem Star und Makuladegeneration. Im Gebirge, auf Schnee und am Wasser ist die UV-Belastung extrem. Eine hochwertige Sonnenbrille mit UV-Schutz ist an solchen Orten besonders wichtig.“
Univ.-Prof. DDr. Ulrich Schönherr
Vorstand der Augenabteilung am Konventhospital Barmherzige Brüder, Linz

Zuletzt aktualisiert am 11. Mai 2020