Aufbau und Funktion des Auges V.02

Question 1

Zwei physikalische Lichtkonzepte

Answer 1

• Licht als Wellen
• > sichtbares Licht ist nur ein Bruchteil der elektromagnetischen Strahlung
• > Wellenlänge zwischen 400-700 nm
• > 400 blau und 700 rot
• > Farbeindruck ist eine Leistung der Verarbeitung von Lichtwellen

-Licht als Photonen

Question 2

Wahrnehmbarer Bereich des Lichts

Answer 2

-zwischen 400 und 700nm

Zwischen Ultraviolett ( 10000nm) und Infrarot (1000000 nm)

Licht einer Lichtquelle setzt sich aus versch. Wellenlängen zusammen

Question 3

Absorption

Answer 3

Aufnahme von Teilchen (Photonen)

Wird in Energie umgewandelt

Z.B bei schwarzem T-shirt im Sommer

Question 4

Reflexion

Answer 4

Abstoßung von Teilchen

Z.B durch Sonnenschutz auf der Autowindschutzscheibe

Question 5

Brechung (Refraktion)

Answer 5

• Wechsel von einem Medium zum anderen

- > führt zu Veränderter Ausbreitungsrichtung der Lichteilchen (Photonen)

Question 6

Photonen (Lichtteilchen)

Answer 6

Photonen sind das, woraus elektromagnetische Strahlung besteht.
Daher wird gelegentlich auch die Bezeichnung Lichtquant oder Lichtteilchen verwendet.

Question 7

Physikalische Grundlage des Sehens

Answer 7

-Wellenlängenzusammensetzung wird von Oberfläche erzeugt und in das Auge reflektiert.

Question 8

Aufbau Auge

Cornea (Hornhaut)

Answer 8

• ist transparent
• Verändert sich mit dem Alter (Eintrübung,Gelbwerden)
• Hier erfolgt erste Bündelung des Lichts
• Frei Nervenendigungen sorgen für den Schutz des Auges (Bei Berührung schließt das Lied)

Question 9

Aufbau Auge

Pupille

Answer 9

• ist ein Loch in der Muskelstruktur Iris
• 2.Station des Lichts nach Einfall
• Pupillenweite reguliert den Lichteinfall auf Retina (passt sich Beleuchtungsverhältnissen an)
• Durchmesser zwischen (2 und 8mm)
• Je kleiner desto tiefenschärfer

Question 10

Pupillometrie

Answer 10

• Meßmethode für die Pupillenreaktion

- liefert Hinweise auf die aktivierende Funktion von Stimuli

Question 11

Aufbau des Auges

Linse

Answer 11

• ist transparent und kann durch Ziliarmuskel in Krümmung verstellt werden
• in der Linse werden die Abbildungseigenschaften des Auges an Sehbedingungen angepasst (Akkomodation)

Question 12

Akkomodation (der Linse)

Answer 12

• Veränderung der Linsenkrümmung des Auges durch den Ziliarmuskel.
• Anpassung der Brechkraft der Augenlinse an die Entfernung des jeweilig fixierten Objekts durch Änderung des Krümmungsradius.
• Abbilder werden auf Retina fokussiert
• Bei der Nahakkomodation wird der Ziliarmuskel angespannt, Pupille wird dicker

Question 13

Inkorrekte Akkomodation

Answer 13

• Aufgrund von Krankheitsfällen oder altersbedingter Veränderung.
• Linse ist im Alter weniger elastisch, daraus resultiert eine Veränderung der Akkomodationsbreite

Question 14

Aufbau Auge

Retina

Answer 14

• Enthält sensorische Rezeptoren (Zäpfen und Stäbchen)
• Besteht aus drei Schichten
• Transduktion : Umwandlung der Lichtenergie in ein Rezeptorpotenzial

Question 15

Zapfen (engl. Cones)

Answer 15

• Photorezeptoren (ca. 5 Millionen)
• photopisches Sehen
• enthalten unterschiedliche Pigmente (empfindlich für diverse Wellenlängen)
• arbeiten bei heller Beleuchtung
• schnelle Dunkeladaption (10min)
• Farbsehen (Trichromatisch)
• Detailwahrnehmung

3.Typen
S- bei kurzwelligem Licht 400nm (blau)10%
M-bei mittelwelligem Licht 530nm (grün)30%
L-bei langwelligem Licht 560 nm (rot)60%

-die meisten auf Fovea cetralis

Question 16

Stäbchen (engl. Rods)

Answer 16

-Photorezeptoren (ca. 20 Millionen)

• arbeiten bei geringer Helligkeit /Dämmerung
• monochromatisches Sehen
• nur ein Typ
• größte Dichte bei 20 °

Question 17

Schichten der Retina

Answer 17

1. Schicht
   - enthält Zapfen und Stäbchen
   - das einfallende Licht löst hier eine fotochemische Reaktion in den Zapfen und Stäbchen aus
2. Schicht
   - die chemische Reaktion aktiviert die Bipolarzellen
   - enthält noch Horizontalzellen und amikrinzellen
3. Schicht
   - Die Bipolarzellen aktivieren die Ganglienzellen
   - Die Axone der Ganglienzellen laufen zusammen und Bilden Sehnerv
   - Der Sehnerv leitet die Informationen zur Sehrinde im Okzipitallappen

Question 18

Retina - blinder Fleck

Answer 18

• Hier treten die Blutgefäße in das Auge ein und die Nervenfasern verlassen es gebündelt als optischer Nerv
• KEINE REZEPTOREN HIER

Question 19

Retina - Fovea centralis

Answer 19

• Bereich des Schärfsten Sehens auf Retina
• besitzt die meisten Zapfen
• keine Stübchen
• etwa 1 grad

Bsp : 2 grad entsprechen der Größe des Daumens bei ausgestrecktem Arm

Question 20

Erkrankung der Retina - Skotom (griechisch. Dunkelheit)

Answer 20

• Geschwächter oder degenerierter Bereich des Sehfeldes, umgeben von normalem Bereich.
• Kleine Skrotom kann durch altarbezogenen Makulophatie/Makuladegeneration verursacht.
• Peripheres Skotom kann durch Retinis Pigmentosa verursacht werden

Question 21

Erkrankung Auge - Retinis Pigments

Answer 21

-Gruppe von Erbkrankheiten, die zum Absterben der Photorezeptoren auf der Retina, und dem Gewebe darum führen.

Question 22

Retina - Arten der Anpassung

Answer 22

1. Art
   Anpassung an die Beleuchtung und Sehfeldbedingungen über die Pupille und Linse

2.Art
Adaption über Duplexnatur in 3.Retinaler Schicht

-Stäbchen und Zapfen wechseln sich je nach Lichtbedingungen beim Sehen ab.

Question 23

Retina - Dunkeladaptionskurve

nach. Arnt Kohlrausch

Answer 23

• setzt die Empfindlichkeit des Auges in Beziehung zur Aufenthaltszeit im Dunkeln
• max Empfindlichkeit nach 20 Min
• Zweistufiger Anpassungsprozess
• Übergang vom Zapfensehen zum Stäbchen Sehen, nennt man Kohlrauschknick

Question 24

Horizontalzellen

Answer 24

• sind horizontal mit Rezeptorzellen verknüpft

- > Wechselseitige Hemmung und Aktivierung

Question 25

amikrine Zellen

Answer 25

-Augänge dieser gehen wieder zu amikrinen Zellen, zu Ganglienzellen und zu horizontalen Zellen

->Beeinflussen Kontrastwahrnehmung und
zeitliches Auflösungsvermögen

Funktion noch unklar

Question 26

Bipolare Zellen

Answer 26

• Informationsübermittler und Verbindung zwischen Ganglienzellen und Rezeptoren
• > 2Typen

Question 27

2.Typen der Biolarzellen

Answer 27

1.Diffuse Bipolare Zellen

• Input von bis zu 50 Rezeptoren (Stäbchen)
• bündelt Aktivität in konvergenter Verschaltung
• > führt zu erhöhter Empfindlichkeit für Helligkeit
• minder Auflösungsvermögen
• Typisch für Peripherie
• Verbindung zu M-Ganglionzelle

2.kleine bipolare Zellen

• Input von nur einem Zapfen
• führt zu sehr guter räumlicher Auflösung
• geringe Empfindlichkeit, weil benachbarte Zapfen nicht aufsummiert werden.
• Typisch für Fovea
• Verbindung zu P-Ganglionzellen

Question 28

Ganglienzellen

Answer 28

1,2 Millionen Ganglienzellen

-Sind verschaltet mit 120 Millionen Rezeptorzellen

• Bei Reizeinfall steigt Feuerungsrate
• > Rezeptives Feld einer Ganglienzelle ( Rezeptorbereich auf Retina )

Question 29

Ganglienzelle - Rezeptives Feld

Answer 29

-Bereich von Sinnesrezeptoren, der an ein nachgeschaltetes Neuron Informationen weiterleitet

(Bereich der Realität, der von einem Neuron verarbeitet wird.)

Question 30

On (center) - Ganglienzelle

Answer 30

• rezeptive Felder mit kreisförmigem Bereich
• Im inneren wird Aktivität (AP)erhöht im äußeren gesenkt (Hemmung)
• Depolarisation wird ausgelöst
• Reagieren besonders beim Lichteinfall im inneren Kreis und nicht beim Lichteinfall im äußeren
• Fällt Licht über das gesamte rezeptive Feld, reagiert sie nicht

Question 31

Off (center) - Ganglienzelle

(Antagonistisch zu On-Center-Zelle

Answer 31

• Im Äußeren wird die Aktivität (AP) erhöht und im inneren gesenkt (Hemmung)
• Depolarisation wird ausgelöst
• Reagieren besonders bei Lichteinfall im äußeren Kreisbereich und nicht bei Lichteinfall im inneren.

Question 32

Center-Surroud Architektur

Filter für Kanteninformationen

Answer 32

• Retinale Ganglionzellen wirken als Filter und Regierung nur auf Lichtpunkte bestimmen Größe
• sind maximal empfindlich für unterschiede zwischen Zentrum und Umgebung

Question 33

Photorezeptoren

Answer 33

Enthalten Pigmentmoleküle in denen die Transduktion stattfindet

Question 34

Skotopisches Sehen

Answer 34

Sehen mit Stäbchen bei geringer Lichtintensitäts und schwarz-weiß sehen

Question 35

Photopisches Sehen

Answer 35

Sehen mit Zapfen bei hoher Lichtintensität

Question 36

Kohlrauschknick

Answer 36

Übergang vom Zapfen 3-4 min zum Stäbchensehen 20-30 min