Auge, Sehen und Einführung in vegetative Nervensystem

1. Hornhaut

2. Iris

3. Linse

4. Lederhaut

5. Retina

6. Aderhaut

7. Gelber Fleck (Sehgrube)

8. Blinder Fleck

9. Sehnerv

10. Glaskörper

11. Zonulafaser

12. Ziliarmuskel

13. Vordere Augenkammer

14. Pupille

Stäbchen Funktion

Stäbchen sind lichtempfindliche Zellen in der Retina, die für das Sehen bei schwachem Licht verantwortlich sind. Sie ermöglichen das Nachtsehen und tragen zur Wahrnehmung von Graustufen bei. (Keine Farben)

Zapfen Funktion

Zapfen sind lichtempfindliche Zellen in der Retina, die für das Sehen bei Tageslicht verantwortlich sind. Sie ermöglichen die Farbwahrnehmung und das Sehen von Details.

Retinal Funktion

 

Retinal (Molekül in Stäbchen und Zapfen das in Vitamin A vorkommt) absorbiert Licht, wodurch es seine Form ändert und zusammen mit Opsin in Stäbchen das Rhodopsin bildet. Dieses Sehpigment aktiviert somit die visuelle Signalweiterleitung. Sie spielt also eine Schlüsselrolle im Sehvorgang.

Rhodopsin Funktion

Es ist ein Sehpigment. Man nennt die Lichtabsorption durch Rhodopsin auch “bleichen” da es seine Farbe von Purpur nach Gelb ändert. Es ist extrem Lichtempfindlich. Kommt nur in Stäbchen vor -→ gutes sehen in der Nacht. Leitet Nervenimpulse weiter.

Ein mit funktionsunfähigem Rhodopsin geborener Mensch würde…?

a) keine Farbsehen haben

b) unfähig sein, im Dämmerlicht zu sehen

c) unfähig sein, im hellen Licht zu sehen

d) vollständig blind sein

e) unfähig sein, ein scharfes Bild zu erhalten, wenn er direkt auf ein Objekt blickt

b) Weil Rhodopsin sich nur in Stäbchen bildet und nicht in Zapfen → Stäbchen sind für das sehen im dunkeln zuständig. Eine Störung oder ein Mangel an Rhodopsin kann zu Nachtblindheit führen, einer Beeinträchtigung des Sehens bei schwachem Licht.

Dunkeladaptiertes Auge - Was hat Rhodopsin damit zu tun?

Nach längere Zeit im Dunkeln sammelt sich viel Rhodopsin in den Stäbchen an → kann gut mit schwachem Licht sehen (nach 20-30min optimal an Dunkelheit angepasst)

Menschen die bessere Nachtsicht haben sind Farbenblinde Personen, da die Dunkeladaption sofort eintritt da sie keine Zapfen haben. (Zapfen sind weniger lichtempfindlich ca. 10min bis angepasst)

Warum wird man geblendet, wenn man aus einem dunklen Raum ins helle Licht tritt?

Helles Licht zerstört Rhodopsin (zerfällt in Bestandteile). Man wird geblendet, weil das überschüssige Rhodopsin erst abgebaut werden muss → dauert einige Minuten bis sich das Auge an Helligkeit anpasst.

Dunkelheit = Rhodopsin wird gebildet

Helligkeit = Rhodopsin wird abgebaut

Regulation des Lichteinfalls

• Pupille steuert wie viel Licht ins Auge kommt

• Bei Helligkeit zieht sich Iris zusammen → Pupille wird kleiner

• Bei Dunkelheit erweitert sich Iris → Pupille wird grösser

Der Körper benutzt die Vitamin A-Vorläufer aus einigen Nahrungsmitteln, um eine Substanz namens Retinal zu erzeugen die…

a) ein visuelles Pigment ist, das Licht absorbiert

b) Energie für die Funktion von Stäbchen und Zapfen bereitstellt

c) die Iris im Auge färbt

d) die Neuronen in der Retina stimuliert, Verzweigungen und Verbindungen zu bilden

e) die Linse klar und transparent hält

a

Gelber Fleck Funktion

Der Gelbe Fleck ist der zentrale Bereich der Retina, der die höchste Dichte an Zapfen enthält (Keine Stäbchen vorhanden). Er ist verantwortlich für das scharfe und farbige Sehen, insbesondere bei Tageslicht.

Blinder Fleck Funktion

Der Blinde Fleck ist der Bereich der Retina, an dem der Sehnerv das Auge verlässt. Hier gibt es keine Photorezeptoren (weder Zapfen noch Stäbchen), weshalb in diesem Bereich keine visuelle Wahrnehmung möglich ist.

Augenlid Funktion

Das Augenlid schützt das Auge vor Fremdkörpern und Licht, sorgt für das Befeuchten der Hornhaut durch das Verteilen von Tränenflüssigkeit und hilft, das Auge während des Schlafes zu schliessen.

Kurzsichtigkeit

Zerstreuungslinse

Weitsichtigkeit

Sammellinse

Du fixierst für längere Zeit einen hell erleuchteten türkisfarbenen Punkt. Anschliessend blickst du auf eine weisse Leinwand. Notiere was du sehen wirst und erkläre, wie es zu dieser optischen Täuschung kommt.

Beobachtung: Der nachbildhafte Punkt erscheint auf der weissen Leinwand in der komplementär Farbe, also Rot.

Erklärung: Diese optische Täuschung entsteht durch die Ermüdung der Zapfen in der Netzhaut. Nach längerer Fixierung gewöhnen sich die M- (Grün) und S-Zapfen (Blau) an den Reiz → Stark beansprucht um Türkis zu sehen. Wenn man dann auf eine weisse Fläche blickt, reagieren sie schwächer als normal, sodass die L-Zapfen (Rot) im Vergleich stärker feuern.

Welche Zapfentypen sind empfindlich für welches Licht?

• L-Zapfen (Langwellig) → Empfindlich für Rot

• M-Zapfen (Mittelwellig) → Empfindlich für Grün

• S-Zapfen (Kurzwellige) → Empfindlich für Blau

Warum erscheint eine Zitrone gelb?

Die Zitronenoberfläche absorbiert den Grossteil des blauen Lichtes und reflektiert ein Grossteil des grünen und roten Lichts, das grüne und rote licht gelangt ins Auge und regt dort die grünen und roten Zapfen an, die Zapfen leiten das Signal ans Gehirn weiter und im Gehirn werden aus den grünen und roten Nerven Impulsen ein gelber Farbeindruck.

Die korrekte Fokussierung des Bildes auf der Retina wird beim Menschen erreicht durch…

Änderung der Form der Augenlinse.

Akkommodation Definition

Anpassung der Linse für das scharfe Sehen auf verschiedene Entfernungen.

Wie spielen Ziliarmuskel und Zonulafasern bei der Akkommodation zusammen und wie verändert sich die Linse dabei?

In der Nähe fokussieren:

• Ziliarmuskel zieht sich zusammen (Kontraktion → Ringmuskel wird kleiner)

• Zonulafasern erschlaffen dadurch

• Linse “entspannt“ sich → wird kugelig → Brennweite wird kleiner

In der Ferne fokussieren:

• Ziliarmuskel entspannt sich

• Zonulafasern werden gespannt

• Linse wird gestreckt → wird flacher → Brennweite wird grösser

Die grösste Konzentration von Zapfenrezeptoren findet man an der/am…

Fovea → Sehgrube im Gelben Fleck

Bei einem Defekt, welcher Zellentyp hat die Schwierigkeit, Rot und Grün zu unterscheiden, höchstwahrscheinlich zurückzuführen?

Zapfenzellen

Im Wirbeltierauge geschieht eine bestimmte Art der sensorischen Vorbereitung, wenn Licht auf eine einzelne Fotorezeptorzelle in der Übertragung von Impulsen gehemmt sind. Dieses Phänomen nennt man…?

laterale Inhibition

Geschickte Händler können an der Pupillengrösse erkennen, Welche Ware "das Herz höherschlagen lässt". Erkläre mit wenigen Sätzen die Zusammenhänge. (du solltest auf die verantwortlichen Teile des vegetativen Nervensystems und den eigentlichen biologischen Zweck des beschriebenen Phänomens eingehen.)

Wenn jemand emotional erregt oder interessiert ist, wird der sympathische Teil aktiv, der die Pupillen erweitert (unbewusster Reiz auf sympathischen Nerv). Dies geschieht Teils durch die Ausschüttung von Adrenalin, was den biologischen Zweck hat, mehr Licht ins Auge zu lassen, um eine bessere Wahrnehmung zu ermöglichen → eigentlich um auf Gefahren schneller reagieren zu können. Händler können diese Pupillenreaktion als Hinweis darauf nutzen, welche Produkte eine stärkere emotionale Reaktion hervorrufen und somit das Kaufinteresse wecken.

Wann ist der Sympathikus aktiv?

Kampf-oder-Flucht-System: Aktiviert den Körper in Stresssituationen oder bei körperlicher Anstrengung.

Wann ist der Parasympathikus aktiv?

Ruhe- und Verdauungssystem: Fördert Erholung, Regeneration und Energieeinsparung.

Was ist mit der doppelten Innervierung der innerer Organe gemeint?

Organe erhalten Nervenimpulse sowohl vom Sympathikus als auch vom Parasympathikus → wirken meist gegensätzlich (antagonistisch), um eine optimale Regulation zu ermöglichen

Wirkung des Sympathikus auf:

• Herz

• Bronchien

• Magen/Darm

• Pupille

• Speicheldrüsen

• Blase

• erhöhter Herzschlag

• erweitert Bronchien

• Hemmt Verdauung

• erweitert Pupille

• Vermindert Speichelproduktion

• Hemmt Blasenentleerung

→ Parasympathikus umgekehrt

Nenne Symptome kurzfristiger Stressanpassung

(Kurzfristiger Stress wird durch den Sympathikus und das Hormon Adrenalin (aus der Nebenniere) gesteuert. Dies dient der schnellen Anpassung an Gefahren („Kampf oder Flucht“).

• Erhöhte Muskelanspannung → Schnellere Reaktion auf Bedrohung.

• Freisetzung von Glukose (aus der Leber) → Mehr Energie für Bewegung.

• Schweissproduktion steigt → Körper wird gekühlt, um Überhitzung zu vermeiden.

Ursprünglicher Zweck dieser Anpassungen:

• Schutzmechanismus zur Bewältigung von Gefahren (z. B. Raubtierangriff).

• Verbesserung von Flucht- oder Kampfreaktionen.

• Sicherstellung der kurzfristigen Überlebensfähigkeit in extremen Situationen.

Warum beeinflusst die Aktivierung des Nebennierenmarks den gesamten Körper, während die meisten Organe nur lokal reagieren?

Das Nebennierenmark setzt Adrenalin direkt ins Blut frei. Diese Hormone erreichen über den Blutkreislauf viele Organe gleichzeitig, wodurch eine Reaktion durch den ganzen Körper entsteht. Im Gegensatz dazu wirken normale sympathische Neuronen lokal durch die Ausschüttung von Neurotransmittern an bestimmten Zielorganen.