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Biologie: 9. Klasse | Das Auge

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Das Auge

Aufbau des menschlichen Auges
Abb. 4: Aufbau des menschlichen Auges[3]

Die Augen sind beim Menschen das wichtigste Sinnesorgan: Der Mensch ist ein „Augentier“. Sie sind empfindliche Sinnesorgane und liegen deshalb zum Schutz in den knöchernen Augenhöhlen des Schädels eingebettet in einem Fettpolster.

Der Bau des Auges

Das Auge besteht aus mehreren Häuten:

Die Akkommodation: Nah- und Ferneinstellung

Durch die elastische und verformbare Linse können nahe und ferne Gegenstände scharf wahrgenommen werden. Die Anpassung an die veränderten Tiefen nennt man Akkomodation.

Bei einem fernen Gegenstand wird eine geringe Brechkraft benötigt, d.h. die Linse wird abgeflacht. Dies wird erreicht, wenn sich der Ziliarmuskel entspannt und die Linsenbänder dadurch gespannt sind. Da keine Muskelarbeit benötigt wird, kann man in die Ferne ohne Ermüdung schauen.

Für nahe Gegenstände braucht man eine hohe Brechkraft, was bedeutet, dass die Linse stark gewölbt sein muss. Dies wird erreicht, wenn der Ziliarmuskel kontrahiert und die Linsenbänder entspannt sind. Anders als beim Sehen in die Ferne ist ein langes Fokussieren auf nahe Gegenstände ermüdend.

Anpassung an die Belichtungsverhältnisse: Hell- und Dunkelanpassung

Adaptation

Feine Muskeln in der Iris verstellen den Pupillendurchmesser. Damit wird es möglich, dass schwache Lichtreize, z.B. Sterne, genau betrachtet werden können wie das helle Sonnenlicht. Diese Anpassung an die veränderten Lichtbedingungen nennt man Adaption.

Regelkreis

Bei der automatischen Anpassung an die Lichtverhältnisse wird immer folgender Regelkreis durchgemacht:

Bau und Funktion der Netzhaut

Die Netzhaut ist der lichtempfindliche Teil des Auges. Sie besteht aus drei Zellschichten. Bevor das Licht auf die Lichtsinneszellen trifft, muss es durch eine Nervenzellschicht und durch Schaltzellen kommen. Unmittelbar an den lichtundurchlässigen Pigmentzellen liegen die Lichtsinneszellen, von denen es zwei Typen gibt:

Der gelbe Fleck befindet sich im Zentrum des Lichteinfalls. Hier sind nur Zapfen. In den Randbereichen der Netzhaut befinden sich überwiegend und in den äußersten Randbereichen der Netzhaut nur Stäbchen.

Funktion des Sehfarbstoffs

Zum Sehen werden verschiedene Moleküle verwendet. Eins davon ist das Sehpurpur. Beim Eintreffen von Licht geschieht Folgendes:

Das Licht trifft auf das Sehpurpur, das durch die Energie zerfällt. Die so entstandenen Spaltprodukte verändern zum Einen die Membran, wodurch elektrische Impulse abgegeben werden und bilden zum Anderen wieder das Sehpurpur.

Die Informationsleitung sieht allgemein so aus:

Im Bereich des gelben Flecks kommt auf jede Lichtsinneszelle eine Schaltzelle und eine Nervenzelle. Dadurch ist die Sehschärfe hoch, da jede Lichtsinneszelle einem Bildpunkt entspricht. Der Blinde Fleck ist die Stelle, an der sich keine Sinneszellen befinden, da der Sehnerv hier das Auge verlässt.

Farbensehen

Untersuchungen haben gezeigt, dass es nicht für jeden Farbton eine Zapfensorte gibt. Er lässt sich durch additive Farbmischung aus den Grundfarben Rot, Grün, Blau erzeugen. Werden alle drei Grundfarben gleichzeitig gesehen, entsteht der Eindruck weißen Lichts.

Mit den drei verschiedenen, auf der Netzhaut liegenden Zapfensorten kann je eine der Grundfarben wahrgenommen werden. Sie unterscheiden sich im chemischen Aufbau des Sehfarbstoffs.

Sehstörungen und ihre Abhilfe

Bei verschiedenen Sehstörungen helfen verschiedene Abhilfen:

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