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Struktur und Funktion des menschlichen Auges

Mitglieder des Tierreichs verwenden verschiedene Strategien, um Licht zu erkennen und es zu fokussieren, um Bilder zu erzeugen. Menschliche Augen sind „kameratypische Augen“, was bedeutet, dass sie wie Kameraobjektive funktionieren, die Licht auf Film fokussieren. Die Hornhaut und die Linse des Auges sind analog zum Kameraobjektiv, während die Netzhaut des Auges wie der Film ist.

Wichtige Erkenntnisse: Das menschliche Auge und Sehen

  • Die Hauptteile des menschlichen Auges sind Hornhaut, Iris, Pupille, Kammerwasser, Linse, Glaskörper, Netzhaut und Sehnerv.
  • Licht tritt durch die transparente Hornhaut und den Kammerwasser in das Auge ein. Die Iris steuert die Größe der Pupille. Dies ist die Öffnung, durch die Licht in die Linse eindringen kann. Das Licht wird von der Linse fokussiert und gelangt durch den Glaskörper zur Netzhaut. Stäbchen und Zapfen in der Netzhaut wandeln das Licht in ein elektrisches Signal um, das vom Sehnerv zum Gehirn gelangt.

 

Augenstruktur und -funktion

Um zu verstehen, wie das Auge sieht, ist es hilfreich, die Strukturen und Funktionen des Auges zu kennen:

  • Hornhaut : Licht tritt durch die Hornhaut ein, die transparente äußere Hülle des Auges. Der Augapfel ist abgerundet, so dass die Hornhaut als Linse fungiert. Es biegt oder bricht Licht .
  • Wässriger Humor : Die Flüssigkeit unter der Hornhaut hat eine ähnliche Zusammensetzung wie Blutplasma. Der Kammerwasser hilft, die Hornhaut zu formen und versorgt das Auge mit Nährstoffen.
  • Iris und Schüler : Licht geht durch die Hornhaut und Kammerwasser durch eine Öffnung, die als Schüler bezeichnet wird. Die Größe der Pupille wird durch die Iris bestimmt, den kontraktilen Ring, der mit der Augenfarbe assoziiert ist. Wenn sich die Pupille erweitert (größer wird), tritt mehr Licht in das Auge ein.
  • Linse : Während der Großteil der Lichtfokussierung von der Hornhaut erfolgt, ermöglicht die Linse dem Auge, auf nahe oder entfernte Objekte zu fokussieren. Ziliarmuskeln umgeben die Linse, entspannen sich, um sie zu glätten, um entfernte Objekte abzubilden, und ziehen sich zusammen, um die Linse zu verdicken, um Nahaufnahmen zu machen.
  • Glaskörper : Zum Fokussieren des Lichts ist ein gewisser Abstand erforderlich. Der Glaskörper ist ein transparentes wässriges Gel, das das Auge stützt und diesen Abstand berücksichtigt.

 

Die Netzhaut und der Sehnerv

Die Beschichtung auf der Innenseite des Augenhintergrunds wird als Netzhaut bezeichnet . Wenn Licht auf die Netzhaut trifft, werden zwei Arten von Zellen aktiviert. Stäbe erkennen Licht und Dunkelheit und helfen bei der Erzeugung von Bildern unter dunklen Bedingungen. Zapfen sind für das Farbsehen verantwortlich. Die drei Arten von Zapfen werden als Rot, Grün und Blau bezeichnet, aber jeder erkennt tatsächlich einen Wellenlängenbereich und nicht diese spezifischen Farben. Wenn Sie sich klar auf ein Objekt konzentrieren, trifft Licht auf eine Region, die als Fovea bezeichnet wird . Die Fovea ist voller Zapfen und ermöglicht eine scharfe Sicht. Stäbchen außerhalb der Fovea sind weitgehend für das periphere Sehen verantwortlich.

Stäbchen und Zapfen wandeln Licht in ein elektrisches Signal um, das vom Sehnerv zum Gehirn übertragen wird. Das Gehirn übersetzt Nervenimpulse  in ein Bild. Dreidimensionale Informationen ergeben sich aus dem Vergleich der Unterschiede zwischen den von jedem Auge erzeugten Bildern.

 

Häufige Sehprobleme

Die häufigsten Sehprobleme sind Myopie (Kurzsichtigkeit), Hyperopie (Weitsichtigkeit), Presbyopie (altersbedingte Weitsichtigkeit) und Astigmatismus . Astigmatismus entsteht, wenn die Krümmung des Auges nicht wirklich kugelförmig ist und das Licht daher ungleichmäßig fokussiert wird. Myopie und Hyperopie treten auf, wenn das Auge zu schmal oder zu breit ist, um Licht auf die Netzhaut zu fokussieren. Bei Kurzsichtigkeit liegt der Schwerpunkt vor der Netzhaut; Weitsichtig ist es hinter der Netzhaut. Bei Presbyopie ist die Linse versteift, so dass es schwierig ist, nahe Objekte scharf zu stellen.

Andere Augenprobleme sind Glaukom (erhöhter Flüssigkeitsdruck, der den Sehnerv schädigen kann), Katarakte (Trübung und Verhärtung der Linse) und Makuladegeneration (Degeneration der Netzhaut).

 

Weird Eye Facts

Die Funktionsweise des Auges ist ziemlich einfach, aber es gibt einige Details, die Sie möglicherweise nicht kennen:

  • Das Auge verhält sich genau wie eine Kamera in dem Sinne, dass das auf der Netzhaut erzeugte Bild invertiert (verkehrt herum) ist. Wenn das Gehirn das Bild übersetzt, dreht es es automatisch um. Wenn Sie eine spezielle Schutzbrille tragen, mit der Sie alles auf den Kopf stellen können, passt sich Ihr Gehirn nach einigen Tagen an und zeigt Ihnen wieder die „richtige“ Ansicht.
  • Menschen sehen kein ultraviolettes Licht. aber die menschliche Netzhaut kann es erkennen. Die Linse absorbiert es, bevor es die Netzhaut erreichen kann. Der Grund, warum Menschen UV-Licht nicht sehen konnten, ist, dass das Licht genug Energie hat, um die Stäbchen und Zapfen zu beschädigen. Insekten nehmen zwar ultraviolettes Licht wahr, aber ihre Facettenaugen fokussieren nicht so scharf wie menschliche Augen, sodass sich die Energie über einen größeren Bereich verteilt.
  • Blinde, die noch Augen haben, können den Unterschied zwischen hell und dunkel spüren. Es gibt spezielle Zellen in den Augen, die Licht erfassen, aber nicht an der Bildung von Bildern beteiligt sind.
  • Jedes Auge hat einen kleinen blinden Fleck. Dies ist der Punkt, an dem der Sehnerv am Augapfel haftet. Das Loch in der Sicht ist nicht wahrnehmbar, da jedes Auge den blinden Fleck des anderen ausfüllt.
  • Ärzte können nicht ein ganzes Auge transplantieren. Der Grund ist, dass es zu schwierig ist, die mehr als eine Million
    Nervenfasern des Sehnervs wieder zu verbinden.
  • Babys werden mit großen Augen geboren. Die menschlichen Augen bleiben von der Geburt bis zum Tod ungefähr gleich groß.
  • Blaue Augen enthalten kein blaues Pigment. Die Farbe ist ein Ergebnis der Rayleigh-Streuung, die auch für die blaue Farbe des Himmels verantwortlich ist .
  • Die Augenfarbe kann sich im Laufe der Zeit ändern. hauptsächlich aufgrund hormoneller Veränderungen oder chemischer Reaktionen im Körper.

 

Verweise

  • Bito, LZ; Matheny, A; Kreuzschenkel, KJ; Nondahl, DM; Carino, OB (1997). „Augenfarbe ändert sich nach der frühen Kindheit“. Archiv für Augenheilkunde115  (5): 659–63. 
  • Goldsmith, TH (1990). „Optimierung, Einschränkung und Geschichte in der Evolution der Augen“. Die vierteljährliche Überprüfung der Biologie65 (3): 281–322.

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