Als Adaptation bezeichnet man die Fähigkeit des Auges, sich sich innerhalb weniger Sekunden auf unterschiedliche Lichtverhältnisse anzupassen. Dies geschieht zu großen Teilen über eine Veränderung der Pupillenweite (Pupillenreflex) oder durch den Übergang vom Zapfensehen auf das Stäbchensehen und umgekehrt (Hell-Dunkel-Adaptation). Durch die Fähigkeit beide Mechanismen anzuwenden kann sich das Auge selbst schützen und an alle Lichtintensitäten anpassen. Erfahren Sie hier mehr über die Adaptation.
Wie funktioniert die Adaptation?
Anpassung über die Pupillenweite
Eine wichtige Rolle bei der Adaptation spielt die Pupille. Durch eine Veränderung der Pupillenweite fällt je nach Öffnung der Pupille mehr oder weniger Licht ins Auge. Ist die Umgebung hell, verengt sich die Pupille und verhindert auf diese Weise, dass zu viel Licht ins Auge fällt (bis zu 80% weniger).
In der Dämmerung oder in der Dunkelheit hingegen weitet sich und trägt auf diese Weise dazu bei, dass möglichst viele der nur spärlich vorhandenen Lichtstrahlen zur Netzhaut gelangen können. Diese Vorgänge laufen vollkommen automatisch ab und erfordern keine bewusste Steuerung (Pupillenreflexes).
Auch die Sehzellen auf der Netzhaut können sich anpassen
Neben der Pupille verfügt auch die Netzhaut über die Fähigkeit zur Adaptation. Für das Farbsehen und die Wahrnehmung von Helligkeit und Dunkelheit verfügt die Netzhaut des Auges über zwei unterschiedliche Arten von Fotorezeptoren, den Stäbchen und Zapfen. Stäbchen sind für das Sehen bei Nacht und Dämmerung verantwortlich, während die Zapfen das Farbsehen bei guten Lichtverhältnissen ermöglichen. Damit die Zapfen in vollem Umfang ihre Leistung erbringen können, muss es relativ hell sein. In einer dunklen Umgebung schlägt die Stunde der Zapfen, die generell deutlich lichtempfindlicher als die Stäbchen sind.
Den Grad der Lichtempfindlichkeit kann die Netzhaut in gewissen Grenzen steuern. Auch dieser Prozess ist ein Teil der Adaptation. Bis die Augen nach Eintritt der Dunkelheit ihre volle Leistungskraft erlangt haben, können bis zu 30 Minuten vergehen (Hell-Dunkel-Adaptation) bevor der Prozess endgültig abgeschlossen ist. Dabei nimmt durch eine Entlastung der Zapfen die Sehschärfe und Farbwahrnehmung sukzessive ab und die Stäbchen kommen zum Einsatz.
Die Anpassung in umgekehrter Richtung, also ein Wechsel von einer dunklen zu einer hellen Umgebung, geschieht wesentlich schneller (Dunkel-Hell-Adaptation). Um eine Schädigung des Auges durch zuviel Licht zu verhindern verkleinert sich die Pupille und es erfolgt eine schnelle Anpassung an das Farbsehen durch die Zapfen der Netzhaut. In diesem Fall dauert es zumeist nur wenige Sekunden, bis sich das Auge auf die neue Situation eingestellt hat.
Adaptation: Störungen & Probleme
Aufgrund unterschiedlicher Erkrankungen oder Verletzungen kann es zu Problemen bei der Adaptation der Augen kommen. Ein Mangel an Vitamin A im menschlichem Körper kann dazu führen, dass betroffene Personen Probleme bei der Hell-Dunkel-Adaptation haben oder eine Nachtblindheit entwickeln. Vitamin A wird für den Aufbau vom Sehfarbstoff Rhodopsin benötigt und ist daher von wichtiger Bedeutung bei der Anpassung an unterschiedliche Lichtverhältnisse.
Ein Schlaganfall, Schädel-Hirn-Trauma oder Gehirntumore können zu Verletzungen der Sehbahn im Gehirn und Störungen in der Farbwahrnehmung und Wahrnehmung von Kontrasten führen. Verschiedene Netzhauterkrankungen (z. B. eine Retinopathia pigmentosa) können je nach Verlauf ebenfalls zu einer Nachtblindheit, Gesichtsfeldausfällen oder eine abnehmende Sehschärfe verursachen.
Der „Weißabgleich“ des Auges
Jeder Hobbyfotograf kennt den Begriff des „Weißabgleichs“. Mit dieser Einstellung an der Kamera wird sichergestellt, dass eine weiße Wand auf den Bildern später auch tatsächlich als weiße Fläche dargestellt wird. Das Auge besitzt ähnliche Fähigkeit wie eine gute Kamera. Im Rahmen der sogenannten chromatischen Adaptation ist das Auge in der Lage, die Farbwahrnehmung zu korrigieren und weiße Flächen tatsächlich als weiß wahrzunehmen. Das gelingt, indem die Lichtempfindlichkeit derjenigen Zellen herabgesetzt wird, die ein „verfälschtes“ Resultat liefern.
Quellen:
Buser, A. & Friedburg, D. & Lachenmayr, B.: Auge – Brille – Refraktion. Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 5. Auflage, 2016.
Grehn, F.: Augenheilkunde. Springer-Verlag, Heidelberg, 31. Auflage, 2012.
