DYSFUNKTIONEN DES VISUELLEN SYSTEMS:

3. Physiologische Aspekte des Sehens
3.1 Sehvorgang
Zum genaueren Verständnis des Auges soll an dieser Stelle auch kurz der Sehvorgang in der
Stäbchen und Zapfen der Netzhaut beschrieben werden.
In jedem Stäbchen liegen 600-1000 scheibenförmige Membranvesikel (Discs). Hauptkomponenten
ihrer Membran sind Rhodopsin und hochungesättigte Fettsäuren. In der Retina sind
3 Neuronentypen (Sinneszellen, bipolare Zellen und Ganglienzellen) hintereinander geschaltet.
Horizontalzellen und amakrine Zellen schaffen Querverbindungen. Die Rezeptorfortsätze der
Sinneszellen (Stäbchen und Zapfen) werden ständig erneuert, verbrauchtes Membranmaterial
wird von den Pigmentzellen aufgenommen.
Die auch als Phototransduktion bezeichnete
Erregung der Lichtsinneszellen durch
Lichtquanten verläuft in der Retina über
mehrere Zwischenstufen. Die für die Lichtwahrnehmung
verantwortlichen Moleküle
liegen in Form von abgeplatteten
Membranscheiben in den Stäbchen des 1.
Neurons geldrollenartig übereinander. Der
lichtempfindliche Farbstoff der Stäbchen
wird Sehpurpur (Rhodopsin) genannt. Er
besteht aus Retinal (Aldehyd des Vitamin A)
und dem Protein Opsin. Das Reitinalmolekül
kann in verschiedenen Raumstrukturen vorkommen
(Abb. 6), von denen nur eine, das
11-cis-Retinal, sich mit dem Opsin verbinden
kann. Trifft Licht auf das Molekül, bewirkt
dies eine Konformationsänderung in
das all-trans-Retinal. Dabei wird das Opsin
Abb. 6: Das Carotinoid Retinal in seiner geknickten
Cis-Konfiguration (A) wird durch Licht
in die gestreckte all-trans-Konfiguration (B)
überführt (nach Hubbard & Kropf 1967)
abgespalten, welches anschließend als Enzym wirksam ist und eine Reaktionskaskade auslöst,
in deren Verlauf durch die Schließung der Na + -Kanäle in der Membran das Membranpotential
der Sinneszellen ansteigt und letztendlich ein Nervenimpuls auslöst, der in die Ganglienzellen
weitergeleitet wird. Außerdem bewirkt die Abspaltung des Opsins ein Ausbleichen des Sehpigments.
Das bedeutet, dass die Sehpigmente erst wieder regeneriert werden müssen, bevor der
nächste Nervenimpuls von dieser Stelle gesendet werden kann.
3.2 Tränensystem
Für die Funktionalität des Auges ist auch der Tränenfilm von besonderer Wichtigkeit. Die Tränenflüssigkeit
besteht normalerweise aus drei Schichten. Dies sind von außen nach innen: Fettschicht,
wässrige Schicht und Schleimschicht.
Die wasserunlösliche Fettschicht wird in den Meibom-Drüsen gebildet und verhindert ein schnelles
Verdunsten der Tränenflüssigkeit. Der wässrige Anteil des Tränenfilms wird von den Tränendrüsen
gebildet. In der wässrigen Schicht sind wichtige Salze, Spurenelemente und mehr als
500 verschiedene Eiweißstoffe zur Ernährung des vorderen Augenabschnitts sowie zur Bakterienabwehr
enthalten [7]. Die Schleimschicht wird von Zellen in der Augenbindehaut produziert
und ermöglicht, dass der Tränenfilm dem Auge anhaftet,
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