Entwicklung und altersspezifische Merkmale des Sehorgans

Das Sehorgan hat sich in seiner Entstehung vom getrennten ektodermalen Ursprung lichtempfindlicher Zellen (bei Hohltieren) zu komplex strukturierten Augenpaaren bei Säugetieren entwickelt. Bei Wirbeltieren entwickeln sich die Augen auf komplexe Weise. Die lichtempfindliche Membran – die Netzhaut – entsteht aus den seitlichen Auswüchsen des Gehirns. Die mittleren und äußeren Membranen des Augapfels, der Glaskörper, werden aus dem Mesoderm (der mittleren Keimschicht) gebildet, die Linse – aus dem Ektoderm.

Die innere Schale (Netzhaut) ähnelt in ihrer Form einem doppelwandigen Kelch. Der Pigmentteil (Schicht) der Netzhaut entwickelt sich aus der dünnen Außenwand des Kelchs. Sehzellen (Photorezeptoren, lichtempfindliche Zellen) befinden sich in der dickeren Innenschicht des Kelchs. Bei Fischen ist die Differenzierung der Sehzellen in stäbchenförmige (Stäbchen) und kegelförmige (Zapfen) schwach ausgeprägt, Reptilien haben nur Zapfen und Säugetiere haben überwiegend Stäbchen in der Netzhaut. Wasser- und nachtaktive Tiere haben keine Zapfen in der Netzhaut. Als Teil der mittleren (vaskulären) Schale ist bei Fischen bereits der Ziliarkörper ausgebildet, dessen Entwicklung bei Vögeln und Säugetieren komplexer wird.

Muskeln in der Iris und im Ziliarkörper treten erstmals bei Amphibien auf. Die äußere Hülle des Augapfels besteht bei niederen Wirbeltieren hauptsächlich aus Knorpelgewebe (bei Fischen, teilweise bei Amphibien, bei den meisten Eidechsen und Kloakentieren). Bei Säugetieren besteht die äußere Hülle nur aus Bindegewebe. Der vordere Teil der Bindehaut (Hornhaut) ist durchsichtig. Die Linse von Fischen und Amphibien ist rund. Die Akkommodation erfolgt durch Bewegung der Linse und Anspannung eines speziellen Muskels, der die Linse bewegt. Bei Reptilien und Vögeln kann sich die Linse nicht nur bewegen, sondern auch ihre Krümmung verändern. Bei Säugetieren hat die Linse einen festen Platz. Die Akkommodation erfolgt durch Veränderung der Linsenkrümmung. Der Glaskörper, der zunächst eine faserige Struktur aufweist, wird allmählich durchsichtig.

Gleichzeitig mit der zunehmenden Komplexität der Augapfelstruktur entwickeln sich die Hilfsorgane des Auges. Als Erstes erscheinen die sechs Okulomotorikmuskeln, die aus den Myotomen dreier Kopfpaare entstanden sind. Die Augenlider beginnen sich bei Fischen in Form einer einzigen ringförmigen Hautfalte zu bilden. Bei Landwirbeltieren bilden sich Ober- und Unterlid. Die meisten Tiere besitzen zudem eine Nickhaut (drittes Augenlid) am medialen Augenwinkel. Reste dieser Membran sind bei Affen und Menschen in Form einer halbmondförmigen Bindehautfalte erhalten. Bei Landwirbeltieren entwickelt sich die Tränendrüse und der Tränenapparat.

Auch der menschliche Augapfel entwickelt sich aus mehreren Quellen. Die lichtempfindliche Membran (Netzhaut) entspringt der Seitenwand der Großhirnblase (dem künftigen Zwischenhirn); die Hauptlinse des Auges, die Augenlinse, stammt direkt aus dem Ektoderm und die Gefäß- und Fasermembranen stammen aus dem Mesenchym. In einem frühen Stadium der Embryonalentwicklung (Ende des 1. - Anfang des 2. Monats des intrauterinen Lebens) erscheint an den Seitenwänden der primären Großhirnblase eine kleine paarige Ausstülpung – die Sehnervenbläschen. Ihre Endabschnitte dehnen sich aus, wachsen in Richtung Ektoderm und die mit dem Gehirn verbundenen Schenkel verengen sich und werden später zu Sehnerven. Während der Entwicklung stülpt sich die Wand der Sehnervenbläschen in diese ein und die Bläschen verwandeln sich in eine zweischichtige Augenmuschel. Die Außenwand des Bechers wird anschließend dünner und verwandelt sich in den äußeren Pigmentteil (Schicht), und die Innenwand bildet einen komplexen lichtempfindlichen (Nerven-)Teil der Netzhaut (photosensorische Schicht). Im Stadium der Bildung des Augenbechers und der Differenzierung seiner Wände, im 2. Monat der intrauterinen Entwicklung, verdickt sich zunächst das an den vorderen Augenbecher angrenzende Ektoderm, dann bildet sich eine Linsengrube, die sich in ein Linsenbläschen verwandelt. Nach der Trennung vom Ektoderm taucht das Bläschen in den Augenbecher ein, verliert seinen Hohlraum und daraus bildet sich anschließend die Linse.

Im zweiten Lebensmonat dringen Mesenchymzellen durch einen Schlitz an der Unterseite des Augenbechers in diesen ein. Diese Zellen bilden im Inneren des Bechers ein Blutgefäßnetz, das sich dort im Glaskörper und um die wachsende Linse herum bildet. Aus den dem Augenbecher benachbarten Mesenchymzellen bildet sich die Gefäßmembran, aus den äußeren Schichten die Fasermembran. Der vordere Teil der Fasermembran wird transparent und verwandelt sich in die Hornhaut. Beim Fötus im Alter von 6–8 Monaten verschwinden die Blutgefäße in der Linsenkapsel und im Glaskörper; die Membran, die die Pupillenöffnung bedeckt (Pupillenmembran), wird resorbiert.

Die oberen und unteren Augenlider beginnen sich im dritten Monat des intrauterinen Lebens zu bilden, zunächst als Falten des Ektoderms. Das Epithel der Bindehaut, einschließlich des Epithels, das die vordere Hornhaut bedeckt, stammt aus dem Ektoderm. Die Tränendrüse entwickelt sich aus Auswüchsen des Bindehautepithels, die im dritten Monat des intrauterinen Lebens im seitlichen Teil des sich bildenden oberen Augenlids erscheinen.

Der Augapfel eines Neugeborenen ist relativ groß, seine anteriorposteriore Größe beträgt 17,5 mm, das Gewicht 2,3 g. Die Sehachse des Augapfels ist seitlicher als bei einem Erwachsenen. Der Augapfel wächst im ersten Lebensjahr eines Kindes schneller als in den Folgejahren. Im Alter von 5 Jahren nimmt die Masse des Augapfels um 70 % zu und im Alter von 20-25 Jahren – dreimal im Vergleich zu einem Neugeborenen.

Die Hornhaut eines Neugeborenen ist relativ dick, ihre Krümmung verändert sich im Laufe des Lebens kaum; die Linse ist nahezu rund, die Radien ihrer vorderen und hinteren Krümmung sind etwa gleich. Die Linse wächst im ersten Lebensjahr besonders schnell, danach nimmt ihre Wachstumsrate ab. Die Iris ist vorne konvex, enthält wenig Pigment, der Pupillendurchmesser beträgt 2,5 mm. Mit zunehmendem Alter des Kindes nimmt die Dicke der Iris zu, die Pigmentmenge nimmt zu und der Pupillendurchmesser wird größer. Im Alter von 40-50 Jahren verengt sich die Pupille leicht.

Der Ziliarkörper eines Neugeborenen ist schlecht entwickelt. Das Wachstum und die Differenzierung des Ziliarmuskels erfolgen recht schnell. Der Sehnerv eines Neugeborenen ist dünn (0,8 mm) und kurz. Im Alter von 20 Jahren verdoppelt sich sein Durchmesser fast.

Die Muskeln des Augapfels sind bei einem Neugeborenen bis auf den Sehnenanteil recht gut entwickelt. Daher sind Augenbewegungen unmittelbar nach der Geburt möglich, die Koordination dieser Bewegungen ist jedoch erst ab dem 2. Lebensmonat möglich.

Die Tränendrüse eines Neugeborenen ist klein, die Ausführungsgänge der Drüse sind dünn. Die Tränenflussfunktion tritt im 2. Lebensmonat des Kindes auf. Die Vagina des Augapfels bei Neugeborenen und Säuglingen ist dünn, der Fettkörper der Augenhöhle ist schlecht entwickelt. Bei älteren und senilen Menschen nimmt der Fettkörper der Augenhöhle ab, verkümmert teilweise, der Augapfel ragt weniger aus der Augenhöhle heraus.

Die Lidspalte bei Neugeborenen ist schmal, der mediale Augenwinkel abgerundet. Später vergrößert sich die Lidspalte schnell. Bei Kindern bis 14-15 Jahren ist sie breit, sodass das Auge größer erscheint als bei Erwachsenen.

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