Sinnesorgan Auge

Einfach konstruiert, besonders leistungsfähig: Die Augen sind das wichtigste Sinnesorgan des Menschen, ausgestattet mit außergewöhnlichen Fähigkeiten. Nur wenige, aber hochsensible Bauteile ergänzen sich zu einem erstaunlichen Seh-Instrument.

Der optische Teil des Auge lässt sich mit einer Fotokamera vergleichen. Während allerdings eine Kamera ein starres Bild auf dem lichtempfindlichen Film erzeugt, stellt das Auge dem Gehirn mehrmals pro Sekunde neue Daten zur Verfügung – auch dann, wenn jemand längere Zeit auf den gleichen Gegenstand starrt. Das Gehirn verarbeitet diese Datenflut zu einem Bild. Die Aufgaben des Kameraobjektivs übernehmen im Auge Hornhaut, Linse und das zwischen ihnen liegende Kammerwasser. Die Augenlinse kann sich krümmen und reguliert damit die Brennweite – notwendig für das scharfe Sehen unterschiedlich weit entfernter Objekte. Diese Akkomodationsfähigkeit nimmt mit zunehmendem Alter ab: Die Augenlinse büßt Elastizität ein, verhärtet sich und wird weniger durchlässig.

Iris und Netzhaut

Vor der Linse liegt die Iris, auch Regenhaut genannt, mit der Pupille. Ähnlich einer Kamerablende, verändert sie ihren Durchmesser abhängig von der Beleuchtungsstärke auf der Netzhaut, die wiederum mit einem empfindlichen Film zu vergleichen ist. Gleichzeitig regelt die Iris die Tiefenschärfe.

Als „Projektionsfläche“ besitzt die Netzhaut etwa 130 Millionen Sehzellen. Sie befindet sich auf der Augeninnenwand und hat nahe der optischen Achse eine kleine Vertiefung – die Netzhaut- oder Sehgrube. Dort sind die Sehzellen für das Tages- und Farbsehen besonders dicht angeordnet, wodurch höchste Sehschärfe erzielt wird. 

Zapfen, Stäbchen und der dritte Lichtrezeptor: Etwa sieben Millionen Zapfen sind für das Farbsehen zuständing. Fast 120 Millionen sind hochempfindlich für Helligkeit und retinale Ganglienzellen, der dritte Lichtrezeptor, taktet die innere Uhr des Menschen.

Zapfen, Stäbchen und der dritte Fotorezeptor

Sehzellen werden in drei Arten gegliedert: Je nach Helligkeit (= Leuchtdichte) übernehmen Zapfen und Stäbchen das Sehen. Die etwa 120 Millionen Stäbchen sind hochempfindlich für Helligkeit, aber relativ unempfindlich für das Farbsehen. Deshalb gilt: Je dunkler es wird, desto aktiver sind sie.

Für das Sehen bei höherer Leuchtdichte – wie bei Tageslicht oder bei heller künstlicher Beleuchtung – und für das Farbsehen sind die etwa sieben Millionen Zapfen zuständig. Es gibt drei Zapfenarten mit je einer anderen spektralen Empfindlichkeit (rot, grün und blau). Zusammengesetzt ergeben sie einen Farbeindruck.

2002 identifizierten Wissenschaftler neben Zapfen und Stäbchen einen dritten Lichtrezeptor in der Netzhaut (Retina). Diese sogenannten retinalen Ganglienzellen sind lichtempfindlich, dienen aber nicht dem Sehen. Sie haben eine direkte Verbindung zum Gehirn, regulieren bei Lichteinfall biologische Prozesse im Körper wie den Pupillenreflex. Besonders auf blaues Licht reagieren diese speziellen Fotorezeptoren sensibel, die dadurch verhindern, dass das Schlafhormon Melatonin produziert und ausgeschüttet wird. Stattdessen wird der Körper verstärkt mit Serotonin versorgt, das die Stimmung aufhellt und für Munterkeit sorgt. Licht ist somit der entscheidende Taktgeber für die innere Uhr des Menschen.

Erfahren Sie mehr über die Wirkung des Lichts auf den Menschen im Licht-Special „Biologisch wirksames Licht“.

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