PHYSIO Visuelles System

Cornea, Kammerwasser, Linse und Glaskörper

Lichtgeschwindigkeit im Vakuum durch Lichtgeschwindigkeit in Medium

• Cornea: 43 dpt
• Linse: 19-34 dpt
• Rückseite der Conea (konkav) -3 dpt

= 59-74 dpt

Steuerung der Gesamtbrechkraft

Abflachung der runden Linse durch über Uvea (Aderhaut) gespannte Zonulafasern

M. ciliaris (Parasympathikus) entspannt Zonulafasern -> Brechkraft steigt -> Nahakkomodation

= 1/Nahpunkt - 1/Fernpunkt

• bei Kindern: 15 dpt
• bei Erwachsenen: 10 dpt (Auge verliert Elastizität)

= Alterssichtigkeit

Akkomodationsbreite kann im Alter auf 0 dpt absinken

Fernpunkt bleibt, Nahpunkt entfernt sich

= Kurzsichtigkeit

Brennpunkt auch bei kompletter Fernakkomodation vor der Linse

Nahpunkt und Fernpunkt nähern sich

= Weitsichtigkeit

Brennpunkt auch bei kompletter Nahakkomodation hinter der Linse

Nahakkomodationstrias -> Miosis und Konvergenz bei Nahakkomodation -> da aber abweichende Sehachsen -> Doppelbilder

= Stabsichtigkeit

Cornea bricht in vertikaler Achse stärker als horizontal

regulärer Astigmatismus bei über 0,5 dpt -> verzerrtes Bild auf Netzhaut

irregulärer Astigmatismus bei Oberflächenveränderungen

durch parasympathischen M. sphincter pupillae

sympathisch innerviert

Iris wölbt sich ein wenig in vordere Augenkammer -> kann bei Prädisposition der Kammerwinkel zum Glaukomanfall kommen

Photorezeptoren der Retina -> N. opticus -> prätectale Region -> Verschaltung -> Ncl. Erdinger Westphalt + ziliospinales Zentrum im RM -> Sympathische Fasern: Ggl. cervicale sup; Parsympathische Fasern: N. occulomotorius

---> extrageniculärer Reflex

beide Augen ändern Blickrichtung gleichsinnig

Sakkaden = ruckartige Bewegungen von einem Fixationspunkt -> nur Bilder aus Fixationsperioden werden wahrgenommen

Nystagmus = Kombination aus langsamen Augenfolgebewegungen und schnellen Rückstellsakkaden

Beide Sehachsen verändern den Winkel zueinander um sich der Entfernung anzupassen

Kammerwasserproduktion <> und -Abfluss

in der Sklera: 15-20 mmHg

Aufgabe: Formerhalt des Augapfels und Retina auf Pigmentepithel drücken

Produktion: Proc. ciliaris in hinter Kammer -> durch Pupille in vordere

Abfluss: Kammerwinkels -> Schlemmkanal -> episklerale Venen

aus Glandula lacrimalis

enthält IgA

von außen nach innen:

Pigmentepithelzellschicht -> phagozytiert abgestoßene Anteile der Photosensoren

Photosensoren auf lichtabgewander Seite

Horizontalzellen

Bipolarzellen

amakrine Zellen

Ganglienzellen -> ab hier AP

---> Transduktion in pars optica

Zapfen -> 1000 intrazelluläre Membranscheiben -> Farbe

Stäbchen -> Einfaltungen der Zellmembran -> Dämmerungssehen

Zilium verbindet Außen- und Innensegmente

20x mehr Stäbchen als Zapfen

• Fovea centralis: Zapfen
• Randbereich: Stäbchen

6. Mio mit teilweise 1:1 Konvergenz an Ganglienzellen -> hohe Auflösung

3 verschiedene Arten (Farbe)

120 Mio am dichtesten 30° um Fovea centralis

Sehfarbstoff: Rhodopsin mit Absorptionsmaximum bei ca. 500nm -> deswegen blau heller -> Purkinje-Erscheinung

In Ruhe -> cGMP-abhängige Leitfähigkeit für Na u. Ca (Dunkelstrom) -> recht stark depolarisiert -> -30 mV

Licht verringert diese Leitfähigkeit -> Hyperpolarisation -> weniger Glutamat wird frei

Konformationsänderung des 11-cis-Tetinals zu All-Trans-Retinal

Rhodopsin -> Meta-Rhodopsin II -> aktiviert G-Protein Transducin -> aktiviert Phosphodiesterase -> hydrolysiert cGMP zu GMP -> cGMP abhänigige Na und Ca Kanäle schließen -> Hyperpolarisation

Inaktivierung von Transducin (spaltet auch selbst GTP in GDP) durch Neubildung von cGMP

Pigmentepithel wandelt All-Trans-Retinal in 11-cis-Retinal

130 Mio. Photorezeptorzellen konvergieren auf 1 Mio. Ganglienzellen

a-(Y-)Zellen = magnozelluläres System -> Stäbchen -> Bewegung und Entfernung

ß-(X-)Zellen = parvozelluläres System -> Zapfen -> Farbe und Gestalt

y-(W-)Zellen = koniozelluläres System -> Blickmotorik und reflektorische Augenbewegung

Ganglienzelle kann de- oder hyperpolarisiert werden, je nachdem ob weniger Glutamat (normalerweise EPSP, im Auge aber auch IPSP) an einer inhibitorisch oder exzitatorisch wirksame Synapse ausgeschüttet wird

Ganglienzelle reagiert unterschiedlich, je nachdem ob nur Zentrum oder nur die Peripherie oder Beides eines rezeptiven Feldes gereizt wird

---> gute Hell-Dunkel-Auflösung

Beleuchtung des Zentrums -> Depolarisation der Ggl. Zelle -> AP steigt

Beleuchtung der Peripherie -> Hyperpolarisation der Ggl. Zelle -> AP sinkt

Beleuchtung gesamtes Feld -> etwas schwächere Depolarisation der Ggl. Zelle -> AP steigt

Beleuchtung des Zentrums -> Hyperpolarisation der Ggl. Zelle -> AP sinkt

Beleuchtung der Peripherie -> Depolarisation der Ggl. Zelle -> AP steigt

Beleuchtung gesamtes Feld -> etwas schwächere Hyperpolarisation der Ggl. Zelle -> AP sinkt

Visus = 1/Winkelminute[a] in %

Winkelminute = 1/60°

Unterscheidung von 1 Winkelminute = Sehkraft 100%

• K-Zapfen: blau
• M-Zapfen: grün
• L-Zapfen: rot

analog zu On-Off-Rezeptorn -> rezept. Felder, die auf unterschiedliche Wellenlängen reagieren

Additive und Subtraktive Farbmischung

Anpassung eines Auges an unterschiedliche Lichtverhältnisse

Kohlrausch-Knick = charakteristischer Knick in Adaptionskurve bei Übergang von Zapfen- zu Stäbchensehen

-> Fixierung mit der Fovea bei schwachem Licht nicht möglich

Pupillenweite

Änderung der Rhodopsionkonzentration -> viel Licht -> viel Rhodopsion verfällt

Laterale Hemmung sinkt bei wenig Licht -> räumliche Summation

Zeitliche Summation durch langes Hinsehen

Sukzessivkontrast -> lokale Adaption der Netzhaut

nasale Netzhautareale (=temporales Gesichtsfeld) kreuzen im Chiasma

primäre Sehrinde = area striata

retinotope Gliederung = benachbarte Bezirke auf Retina laufen bis zur area striata in benachbarten Nervenfasern

Teilinformationen getrennt dabei

retinotop angeordnete, sog. korikale Säulen

Säulen können von linkem, rechtem, oder beiden Augen erregt werden

30% des Kortex verarbeiten optische Inforamtionen

fixiertes Objekt in Fovea abgebildet

gleich weit entfernte Gegenstände auf Horopterkreis

je nachdem ob Objekt näher dran oder weiter weg ist, werden auf nicht-korrespondierenden Netzhautstellen abgebildet -> weiter weg nasal, näher dran temporal -> Entfernung kann abgeschätzt werden

Konturüberschneidung, Licht/Schatten, Größenunterschiede, Farbsehen (weiter weg = bläulicher und weniger intensiv)

-> Eindruck über dreidimensionalen Raum

für farbige Reize kleiner als für Hell-Dunkel-Reize

für blaues Licht größer als für rotes Licht

Skotom = lokalisierter Ausfall

blinder Fleck = 15° temporal vom Fixationspunkt