Wie ist das Auge aufgebaut?
Allgemein hat das Auge des Menschen eine komplexe Anatomie, die es ermöglicht, Farben, Formen und Entfernungen wahrzunehmen. Bei einem gesunden Auge sind die einzelnen Bauteile des Auges exakt aufeinander abgestimmt.
Die Anatomie des Auges lässt sich grob in zwei Bereiche gliedern, den äußeren und inneren Bereich. Zudem gibt es noch Schutzmechanismen, die das Auge beispielsweise vor dem Eindringen von Fremdkörpern bewahren sollen.
Aufbau des Auges:
Äußere Strukturen des Auges
Der Augapfel (Bulbus oculi) ist im Grunde der gesamte kugelförmige Teil des Auges, also das eigentliche „Auge“ im anatomischen Sinn. Dabei handelt es sich um eine leicht asymmetrische Kugel von ungefähr 2,3 Zentimetern Durchmesser.1 Der Augapfel liegt in der knöchernen Augenhöhle (Orbita)– einer schützenden Mulde im Schädel, die diesen vor Verletzungen und äußeren Einflüssen bewahrt.
Zu den äußeren Strukturen des Augapfels gehören:
- Hornhaut (Cornea): Aufgrund der Durchsichtigkeit der Hornhaut, ist es möglich wie durch ein Fenster zu sehen. Ihre Wölbung sorgt dafür, dass das auftreffende Licht gebrochen wird – eine gleichmäßige Wölbung ist für eine fokussierte Brechung notwendig. Durch die relativ robuste Oberfläche schützt die Hornhaut das Auge vor äußeren Einflüssen.
- Pupille und Iris (Regenbogenhaut): Die Pupille ist die zentrale Öffnung, durch die Licht ins Augeninnere gelangt. Sie wird von der Iris umschlossen, die Farbstoffe beziehungsweise Pigmente enthält, die die Augenfarbe bestimmen. Darüber hinaus wirkt die Linse als Blende und passt die Pupillenweite je nach Lichteinfall automatisch an — bei starkem Lichteinfall verengt sie sich und umgekehrt.
- Bindehaut (Conjunctiva): Die dünne, transparente Schleimhaut bedeckt die Innenseite der Augenlider und den vorderen Bereich des Augapfels. Sie schützt das Auge vor Schmutzpartikeln sowie Krankheitserregern. Durch die Produktion eines speziellen, wässrigen Sekrets — das Teil des Tränenfilms ist — sorgt die Bindehaut für ausreichend Feuchtigkeit.
- Lederhaut (Sklera): Die weiße, feste Außenschicht liegt unterhalb der Bindehaut und sorgt unter anderem zusammen mit der Hornhaut für die stabile Form des Auges. An der Lederhaut haften zudem die äußeren Augenmuskeln, die für die Bewegungen des Auges sorgen.
Was ist die Brechkraft (Dioptrien)?
Die Brechkraft gibt an, wie stark Hornhaut und Linse das Licht brechen, damit ein scharfes Bild auf der Netzhaut entsteht. Gemessen wird die Brechkraft in Dioptrien (dpt) – je höher, desto stärker die Lichtbrechung.
- Bei einem gesunden Auge stimmen Brechkraft und Augapfellänge überein – das Bild landet scharf auf der Netzhaut. Bei Fehlsichtigkeiten trifft das Bild davor oder dahinter auf, was zu Unschärfe führt. Kurzsichtigkeit: Bild liegt vor der Netzhaut; Gegenstände in der Ferne sind unscharf.
- Weitsichtigkeit: Bild liegt hinter der Netzhaut; nahes Sehen ist problematisch.
Brillen und Kontaktlinsen korrigieren die Brechkraft, damit das Bild wieder scharf dargestellt wird.
Innere Strukturen des Auges
Das menschliche Auge besteht aus mehreren komplexen inneren Strukturen, die jeweils wichtige Funktionen erfüllen. Sie arbeiten eng zusammen, um Lichtreize aufzunehmen, in elektrische Signale umzuwandeln, das Bild scharfzustellen und die Augenbewegungen zu steuern.
Zu den inneren Strukturen des Auges zählen:
- Glaskörper: Der Großteil des Augapfels hinter der Linse ist mit einer gelartigen, klaren Substanz gefüllt, dem so genannten Glaskörper. Er besteht zu 98 Prozent aus Wasser, sowie Hyaluronsäure und einem Netz aus Kollagenfasern.2 Seine Hauptaufgabe ist es, die kugelförmige Form des Auges zu erhalten und die Netzhaut zu stützen, während Lichtstrahlen ungehindert hindurchdringen können.
- Augenkammern: Neben dem Glaskörper befinden sich im vorderen Augenabschnitt zwei mit Kammerwasser gefüllte Räume, die vordere und hintere Augenkammer. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Nährstoffversorgung von Hornhaut und Linse sowie bei der Regulation des Augeninnendrucks.
- Linse: Die Linse befindet sich direkt hinter der Pupille und bündelt das einfallende Licht, damit es präzise auf der Netzhaut fokussiert wird. Sie ist elastisch und kann ihre Form durch den Ziliarmuskel verändern, wodurch das Auge zwischen Nah- und Fernsicht wechseln kann (Akkommodation).
- Ziliarkörper: Dabei handelt es sich um einen ringförmigen Muskelapparat, der die Linse in Position hält und das Kammerwasser produziert.
- Aderhaut (Chorioidea): Die Aderhaut liegt zwischen der Netzhaut und der Lederhaut (äußere Schutzhülle des Auges) und versorgt die inneren Strukturen des Auges mit Sauerstoff sowie Nährstoffen. Sie ist reich an Blutgefäßen und trägt so maßgeblich zur Gesundheit und Funktion des Auges bei.
- Netzhaut (Retina): Die Netzhaut befindet sich im hinteren Teil des Auges und wandelt Licht in elektrische Signale um, die das Gehirn verarbeitet. Sie besteht aus Schichten mit Pigmentepithel, Sinneszellen (Stäbchen für Dunkelheit, Zapfen für Farben) und Nervenzellen, deren Signale über den Sehnerv ans Gehirn geleitet werden.
- Gelber Fleck: Die Makula — auch als Gelber Fleck bezeichnet — liegt im hintersten Bereich des Augapfels. Er weist die größte Dichte an Fotorezeptoren (Lichtsinneszellen) auf. In der Mitte des Gelben Flecks befindet sich die Sehgrube (Fovea Centralis) — der Ort des schärfsten Sehens.
- Blinder Fleck: Neben der Makula liegt der blinde Fleck, an dem sich keine Fotorezeptoren finden. Fällt also Licht auf diese Stelle, kann es nicht wahrgenommen werden, man nennt diese Stelle daher den "blinden Fleck". Im Alltag merkt man davon nichts, weil das Gehirn die fehlenden Informationen einfach ergänzt.
Die Augenmuskeln — sowohl innere als auch äußere Struktur des Auges
Die Augenmuskeln setzen sich aus sechs äußeren Muskeln zusammen, die den Augapfel in alle Richtungen bewegen können, sowie mehreren inneren Muskeln, die die Linse für das Nahsehen anpasst.3 Durch das Zusammenspiel dieser Muskeln wird das Bild stabil auf der Netzhaut gehalten, was eine scharfe und klare Sicht ermöglicht.
Schutzmechanismen des Auges
Das Auge verfügt über mehrere Schutzmechanismen, die es vor äußeren Einflüssen bewahren.
- Augenbrauen und Wimpern verhindern, dass Schweiß, Feuchtigkeit oder Schmutzpartikel ins Auge gelangen.
- Das Augenlid schließt sich reflexartig innerhalb von Sekundenbruchteilen, wenn die Hornhaut durch Fremdkörper oder grelles Licht gereizt wird — ein automatischer Schutzmechanismus, der das Auge vor weiteren Schäden bewahrt.
- Die Tränenflüssigkeit hält die Hornhaut feucht, spült Fremdkörper aus dem Auge, wirkt antibakteriell und kann so vor Infektionen schützen. Sie verteilt sich beim Lidschlag in der Regel gleichmäßig über die Augenoberfläche und verdunstet dank einer schützenden Fettschicht nur langsam.
Schon gewusst?
Einfache Formen von optischen Sinnesorganen haben sich in der Evolution früh entwickelt. Daraus ging das komplexe Linsenauge hervor, wie es beispielsweise bei Säugetieren oder Tintenfischen vorkommt. Erst durch eine Linse ist es möglich, das auftreffende Licht zu brechen und so auf der Netzhaut ein Bild entstehen zu lassen.
Die Linsenaugen der Wirbeltiere ähneln sich im Aufbau – etwa mit Hornhaut, Linse, Glaskörper, Iris und Netzhaut. Unterschiede ergeben sich je nach Anforderungen, etwa bei der Nachtsicht.
Wie funktioniert das menschliche Sehen?
Der Mensch nimmt mehr als 90 Prozent aller Sinneswahrnehmung über die Augen wahr.1 Doch wie genau funktioniert der Sehvorgang? Damit ein Bild entsteht, greifen viele Funktionen im Auge ineinander:
- Die einfallenden Lichtstrahlen werden zunächst von der gewölbten Hornhaut gebrochen und anschließend gebündelt durch die Pupille geleitet. Wie viel Licht ins Auge fällt, regelt die Regenbogenhaut (Iris): Sie verengt oder erweitert die Pupille je nach Helligkeit.
- Anschließend treffen die Lichtstrahlen auf die Linse und durchqueren den Glaskörper. Bei Normalsichtigkeit (Emmetropie) bündelt die Linse die Strahlen so, dass sie genau auf der Netzhaut ein scharfes Bild erzeugen – ganz ähnlich wie bei einer Kamera, bei der Linse, Blende und Sensor zusammenwirken, um ein scharfes Foto zu erzeugen.
- Auf der Netzhaut werden die Lichtsignale von Fotorezeptoren aufgenommen: Während die Stäbchen das Sehen bei schwachem Licht (Dämmerung) ermöglichen, sind die Zäpfchen (auch Zapfenzellen) vor allem bei Tageslicht aktiv und für das Farbsehen verantwortlich.
- Die Nervenimpulse bewegen sich entlang des Sehnervs bis zum Gehirn. Die Netzhaut nimmt das Bild der Außenwelt nicht einfach nur auf, sie verarbeitet es bereits anhand von Merkmalen wie Helligkeit, Farbe und Form.
Übrigens: Auf der Netzhaut befinden sich über 130 Millionen Fotorezeptoren – der Sehnerv besteht aber ‚nur‘ aus 1,2 Millionen Nervenfasern.4,5 Demnach werden deutlich mehr Informationen aufgenommen als übermittelt, das heißt, die die Netzhaut komprimiert die Informationen direkt.
Im Gehirn werden die Daten letztlich mit Erinnerungen und früheren Seheindrücken abgeglichen – das beeinflusst die Wahrnehmung maßgeblich. So erscheint beispielsweise eine Tomate auch bei veränderter Beleuchtung (Kunstlicht) weiterhin rot, obwohl sie physikalisch betrachtet eher orange wirken müsste. Durch den Vergleich mit bekannten Bildeindrücken wird die Farbe nicht rein objektiv gesehen, sondern subjektiv als rot empfunden.
Die Augen — Spiegel unserer Seele?
Die Augen des Menschen sind mehr als nur Sinnesorgane, mit denen die Umwelt wahrgenommen wird. Als zentraler Bestandteil der Mimik spielen sie eine wichtige Rolle in der nonverbalen Kommunikation – gemeinsam mit umliegenden Gesichtszügen wie Augenbrauen oder Lidern verraten sie oft viel über den seelischen Zustand. So lassen sich beispielsweise Trauer, Angst, Freude oder Stress am Gesichtsausdruck ablesen. Selbst kleinste Veränderungen der Pupillen sollen zudem Hinweise darauf geben können, ob jemand lügt.
Wie entwickeln sich die Augen?
Die Entwicklung des menschlichen Auges startet bereits im Mutterleib – doch bis ein Kind seine Umwelt vollständig erfassen kann, dauert es Jahre. Auch im Erwachsenenalter bleibt das Sehen nicht konstant: Die Strukturen im Auge verändern sich und irgendwann lässt die Sehkraft meist wieder nach.
Wie sich die Augen im Laufe des Lebens entwickeln:
Die Welt mit Kinderaugen betrachten: Das Sehvermögen des Säuglings
Bereits in der 6. Schwangerschaftswoche beginnen sich die Zellen des Auges zu entwickeln. Doch erst zu Beginn des 3. Trimesters öffnet der Fötus im Mutterleib erstmals die Augen — im dunklen Bauch ist jedoch nur eine Hell-Dunkel-Unterscheidung möglich.6
Nach der Geburt ist das Sehen zunächst verschwommen. Babys nehmen Licht, Formen und Bewegungen wahr – besonders gut im Abstand von 20 bis 25 Zentimetern.7 Im Laufe des ersten Lebensjahres entwickeln sich dann wichtige Sehfunktionen.6 So lernen Babys beispielsweise
- die Augen zu koordinieren,
- zwischen Nah- und Fernsicht zu wechseln und
- Farben zu unterscheiden.
Gleichzeitig lernt das Gehirn, Seheindrücke zu verarbeiten und mit bekannten Bildern abzugleichen. Anfangs sind diese „Erinnerungsspeicher“ noch leer — alles ist neu und spannend.
Doch die Entwicklung ist damit nicht abgeschlossen. Die visuelle Wahrnehmung reift in den folgenden Jahren weiter. Im Vergleich zu Erwachsenen zeigen sich dabei einige Unterschiede:
- Das Gesichtsfeld (Sichtbereich) ist bei Kindern bis zu 30 Prozent kleiner und erreicht erst im Alter von etwa 10 bis 12 Jahren die Ausdehnung eines Erwachsenen.8
- Um Abstände, Entfernungen, Größen und Geschwindigkeiten einschätzen zu können, muss sich erst das beidäugige Sehen (stereoskopisches Sehen) entwickeln. Die Ausbildung des räumlichen Sehens ist nach dem 6. Lebensjahr weitestgehend abgeschlossen.9
- Kinder deuten Licht- und Schattenverhältnisse anders, da ihnen Erfahrungswerte fehlen. Zum Beispiel die Annahme, das Licht meist von oben kommt oder Schatten auf der gegenüberliegenden Seite der Lichtquelle liegen.
Verschleißerscheinungen und Erkrankungen im Alter:
Wann nimmt die Sehfähigkeit ab?
Kaum ist der optische Apparat voll entwickelt, beginnen bereits erste altersbedingte Veränderungen. Besonders betroffen ist die Fähigkeit, sowohl nahe als auch ferne Objekte scharf zu erkennen – die sogenannte Akkommodation.
Der Vorgang, bei dem Linse und Augenmuskeln zusammenarbeiten, wird mit fortschreitendem Alter eingeschränkt: Etwa zwischen dem 40. und 50. Lebensjahr verliert die Linse zunehmend an Elastizität, weshalb das Scharfstellen naher Objekte schwerer fällt.10 Eine häufige Folge: Altersweitsichtigkeit.
Zu diesen natürlichen Abnutzungserscheinungen kommt im Alter ein erhöhtes Risiko für Augenkrankheiten hinzu. Zu den häufigsten zählen:
- Grauer Star (Katarakt): Trübung der Augenlinse
- Grüner Star (Glaukom): erhöhter Augeninnendruck
- Altersbedingte Makuladegeneration: Funktionsverlust der Netzhaut
Weshalb diese Krankheiten vor allem im Alter auftreten, ist nicht auf einen bestimmten Auslöser zurückzuführen. Mögliche Risikofaktoren sind
- Bluthochdruck,
- Diabetes,
- nachlassende Versorgung des Auges mit Nährstoffen und
- Schädigungen der Augenoberfläche durch Sonneneinstrahlung.
Da der Verlauf dieser Krankheiten zumeist schleichend ist, empfehlen sich ab dem 40. Lebensjahr unabhängig vom allgemeinen Gesundheitszustand regelmäßige Kontrolluntersuchungen beim Augenarzt.10
Häufig gestellte Fragen zum Auge
Das Auge besteht aus äußeren Strukturen wie Hornhaut, Bindehaut, Iris und Pupille sowie inneren Strukturen, zu denen Linse, Glaskörper, Netzhaut und Sehnerv gehören. Alle Bestandteile arbeiten eng zusammen, um Licht aufzunehmen, zu fokussieren und als Bild im Gehirn zu verarbeiten. Schutzmechanismen wie Augenlider, Wimpern und Tränenflüssigkeit bewahren das Auge vor äußeren Reizen.
Das Weiße im Auge nennt man Lederhaut oder Sklera. Sie umschließt den Augapfel fast vollständig und verleiht ihm Stabilität. Die Lederhaut liegt unter der Bindehaut und ist Ansatzpunkt für die äußeren Augenmuskeln.
Schon kurz nach der Geburt können Babys Licht, Formen und Bewegungen wahrnehmen – am besten in einem Abstand von etwa 20 bis 25 Zentimetern.6 Zu Beginn ist alles noch verschwommen, die Sehschärfe entwickelt sich erst mit der Zeit. Im ersten Lebensjahr lernen Babys, Farben zu erkennen, den Blick zu fokussieren und beide Augen zu koordinieren. Die vollständige visuelle Wahrnehmung reift über mehrere Jahre hinweg.
Zwischen dem 40. und 50. Lebensjahr beginnt bei vielen Menschen die Altersweitsichtigkeit – die Linse verliert an Elastizität, und das Scharfsehen in der Nähe fällt schwerer.11 Diese Veränderung ist eine natürliche Alterserscheinung und keine Krankheit. Mit zunehmendem Alter steigt allerdings das Risiko für bestimmte Augenkrankheiten wie Grauer Star, Grüner Star oder Makuladegeneration. Regelmäßige Kontrollen beim Augenarzt helfen, Veränderungen früh zu erkennen.