Die Netzhaut des Auges (Retina)

Die Retina oder Netzhaut des Auges ist eine Schicht aus Fotorezeptoren, anderen Nervenzellen und unterstützenden Geweben, welche die hintere Innenwand des Augapfels auskleiden. Die Netzhaut dient vor allem dazu, das durch die Pupille einfallende Licht in elektrische Signale umzuwandeln, die vom Gehirn verarbeitet werden können.

Wie das funktioniert? Die wichtigsten Zellen der Retina sind die lichtempfindlichen Fotorezeptoren. Das sind hochspezialisierte Nervenzellen, die das einfallende Licht in ein chemisches Signal umwandeln. Dadurch wird in der nachgeschalteten Nervenzelle ein elektrisches Signal ausgelöst. Dieses kann dann direkt oder über mehrere Verarbeitungsschritte ans Gehirn weitergeleitet werden.

Eine Darstellung der Funktion der Netzhaut (Retina) des Auges wie sie das Licht in elektrische Signale umwandelt.

Die Makula, der Gelbe Fleck

Insgesamt verfügt das menschliche Auge  über 100 Millionen Fotorezeptoren auf der Netzhaut. Die höchste Dichte an Fotorezeptoren hat die Retina in der so genannten Makula. Das ist ein Bereich der Retina mit einem Durchmesser von etwa drei bis fünf Millimetern. Er wird auch Gelber Fleck genannt, weil sich diese Stelle farblich vom Rest der Netzhaut abhebt.

Die Fovea, die Sehgrube

Innerhalb der Makula befindet sich die trichterförmig vertiefte „Sehgrube“ oder Fovea, ein Bereich von 1,5 Millimeter Durchmesser. Hier hat die Netzhaut ihre absolut höchste Rezeptorendichte, weswegen dies der „Ort des schärfsten Sehens“ ist.

Weil das Auge in der Sehgrube sein höchstes Auflösungsvermögen hat, richten sich die Augen beim Fixieren eines Objekts immer so aus, dass das Bild des Objektes in die Sehgrube projiziert wird. Die Fotorezeptoren stehen hier in einer Dichte von rund 200.000 Stück pro Quadratmillimeter. Zudem verfügt in der Sehgrube jeder einzelne Rezeptor über eine Nervenfaser zur Großhirnrinde, also sozusagen eine „Standleitung zum Gehirn“. Das kommt nur an dieser Stelle der Netzhaut vor, an anderen Stellen der Retina müssen sich mehrere Fotorezeptoren eine Leitung teilen. Über die direkte Leitung können die elektrischen Signale besonders schnell ans Gehirn weitergegeben werden.

Die Fotorezeptoren der Retina

Grundsätzlich existieren zwei Typen von Fotorezeptoren, die nach ihrem Aussehen benannt wurden:

  • Stäbchen (120 Millionen) und
  • Zapfen (6 Millionen).

Die beiden Rezeptortypen unterscheiden sich aber nicht nur in Aussehen und Anzahl, sondern vor allem in ihrer Sensitivität gegenüber Licht. Die häufigeren Stäbchen sind auf das Sehen bei schwachem Licht optimiert. Sie reagieren schon auf sehr geringe Beleuchtungsstärken empfindlich, sind aber völlig farbenblind. Mit den Zapfen hingegen werden Farben wahrgenommen.

Farbensehen mit den Zapfen

Die Zapfen reagieren erst bei höherer Beleuchtung und sind fürs Farbensehen zuständig. Zu diesem Zweck existieren drei Typen von Zapfen: die S-, die M- und die L-Zapfen. Die Buchstaben stehen für short (kurz), middle (mittel) und long (lang), womit die Wellenlänge des Lichts gemeint ist, auf die der jeweilige Zapfentyp am empfindlichsten reagiert. S-Zapfen sind vor allem für blaues Licht, M-Zapfen hauptsächlich für grünes Licht und L-Zapfen primär für rotes Licht sensitiv. Aus den Aktivitäten dieser drei farbempfindlichen Zapfentypen kann sich unser Gehirn Tausende von Farben “zusammenmischen“.

Grundsätzlich kann das menschliche Auge Licht zwischen 380 (blau) und 780 (rot) Nanometer Wellenlänge wahrnehmen; kürzere (UV) und längere Wellenlängen (Infrarot) jedoch nicht. Die „Lieblingsfarbe“ der Netzhaut ist übrigens Grün, hier weist sie die mit Abstand höchste Empfindlichkeit auf. Das liegt vermutlich daran, dass unsere prähistorischen Vorfahren überwiegend „im Grünen“ lebten.

Die Verteilung von Stäbchen und Zapfen

Die meisten Stäbchen finden sich auf der Netzhaut außerhalb der Makula. Zur Makulamitte hin werden die Stäbchen immer weniger, bis in der Sehgrube überhaupt keine mehr anzutreffen sind. Im Zentrum des Sehens befinden sich nur noch Zapfen. Das merken Sie, wenn sie nachts zum Beispiel einen schwach leuchtenden Stern fixieren wollen. Er verschwindet einfach, sobald Sie ihn direkt ansehen, denn in der Sehgrube sind ja nur die nicht sehr lichtempfindlichen Zapfen. Blicken Sie aber etwas am Stern vorbei, dann erscheint er plötzlich wieder, weil sein Licht jetzt auf die „nachtsichtigen“ Stäbchen am Rand der Sehgrube trifft.

Das Sehpigment

Damit die Fotorezeptoren Licht wahrnehmen können, benötigen sie ein Sehpigment. Es setzt sich zusammen aus einem Eiweiß und dem sogenannten Retinal, einem chemischen Abkömmling des Vitamin A. Sobald auf dieses Pigment Licht fällt, zerfällt es in seine zwei Bestandteile. Dieser Zerfall wiederum setzt eine biochemische Signalkaskade in Gang, an deren Ende die nachgeschaltete Nervenzelle ein elektrisches Signal ans Gehirn sendet. Das Gehirn nimmt somit eine bestimmte Helligkeit an einer bestimmten Stelle der Netzhaut wahr. Aus vielen solchen Ereignissen setzt die Großhirnrinde dann ein Bild zusammen, ähnlich wie eine Digitalkamera aus den Pixeln des Sensors.

Störungen des Sehens

Funktioniert eine der drei Zapfenarten nicht richtig, kommt es zu Farbsinnstörungen . In 99 Prozent der Fälle sind die M- oder die L-Zapfen betroffen, was zu einer Rot-Grün-Schwäche (Daltonismus) führt. Sie kommt bei Männern zehnmal häufiger vor (9 Prozent) als bei Frauen (0,8 Prozent). Das liegt daran, dass die verantwortliche Mutation auf dem X-Chromosom liegt, von dem die Männer bekanntermaßen nur eins haben, während Frauen den Schaden mit ihrem zweiten, meist gesunden X-Chromosom ausgleichen können.

Die altersbedingte Makuladegeneration

Jeder dritte Deutsche über 60 Jahren leidet an einer Makuladegeneration. Im fortgeschrittenen Stadium können die Betroffenen beispielsweise keine Gesichter mehr erkennen oder nicht mehr lesen. Wer viel Spinat oder Brokkoli isst, kann hier ein wenig vorbeugen, denn die Makuladegeneration wird nicht zuletzt durch UV-Licht beschleunigt. Carotinoide wie Lutein, das zum Beispiel im Spinat enthalten ist, schützen die Netzhaut vor der energiereichen Strahlung.

Helfen Karotten der Sehkraft?

Karotten enthalten Beta-Carotin, das von der Leber in Vitamin A umgewandelt wird. Dies passiert aber nur, wenn gleichzeitig Fett aufgenommen wird. Eine Vitamin-A-reiche Ernährung wirkt sich zwar positiv auf die Augen aus, eine Sehschwäche ausgleichen kann sie aber nicht.
Lesen Sie weiter, was Sie für eine augengesunde Ernährung beachten können.