Veränderungen der Pupille

11.09.2022
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Was ist die Pupille?

Als Pupille bezeichnet man das durch die Iris in der Mitte gebildete dunkle Loch. Darauf folgt im Augeninneren die Linse. Durch die Pupille können Lichtstrahlen hindurchtreten, die Augenlinse und den Glaskörper passieren und anschliessend auf die Retina treffen. Dort aktivieren die auftreffenden Photonen (Lichtteilchen) entsprechende Rezeptoren, welche diese Signale dann an das Gehirn weiterleiten. Da der Bedarf an Licht der verschiedenen Photorezeptoren auf der Retina je nach Tageszeit und Lichtverhältnissen unterschiedlich ist um ein optimales Abbild zu generieren, muss dieser Lichteinfall irgendwie reguliert werden können – nämlich durch die Pupille. Diese fungiert als Pendant zur Blende einer Fotokamera. Diese Blendenfunktion macht sich einerseits bei sich ändernden Lichtverhältnissen (Wechsel von hell zu dunkel oder umgekehrt) bemerkbar oder auch bei der Nah- und Fernakkommodation des Auges. Die Pupillenweite variiert dabei von 1,5 bis zu 8-12 Millimetern.

Einflüsse auf die Pupillenweite

Wie bereits erwähnt, erfüllt die Pupille eine für das Sehen elementare Funktion. Gesteuert wird die Pupillenweite vor allem durch den Musculus sphincter pupillae, welcher parasympathisch innerviert ist. Der Parasympathikus als «rest and digest»-Modus des Körpers aktiviert diesen kleinen Muskel, was zu einer Pupillenverengung führt. Umgekehrt führt eine Aktivierung des Sympathikus – dem Gegenspieler des Parasympathikus – zu einer Pupillenweitung, da die aktivierende Wirkung des Parasympathikus zu diesem Zeitpunkt fehlt. Sowohl Sympathikus als auch Parasympathikus unterliegend der unwillkürlichen Steuerung des Körpers – man kann die Pupillenweite also nicht willentlich verändern. Das bedeutet aber auch, dass je nachdem in welchem Modus oder in welcher Verfassung und Situation sich der Körper gerade befindet, eine kontinuierliche Anpassung der Pupillenweite und somit Optimierung des Auflösungsvermögens stattfindet. Diese Flexibilität lässt sich in verschiedenen Situationen beobachten:

  • Eine starke Lichtintensität führt zu einer Pupillenverengung (Miosis) – dies um einer «Überblendung» des Bildes entgegenzuwirken. Ausserdem dient es dem Schutz des Auges, da es ansonsten zu einer Überbelastung der Retina und des sich dort befindlichen Sehpurpurs kommt. Das Auge versucht also beispielsweise das «Blenden» bei direkter Sonneneinstrahlung abzuschwächen.

  • Je dunkler es im Laufe des Abends wird, desto mehr erweitern sich die Pupillen (Mydriasis) – aufgrund der immer geringeren zur Verfügung stehenden Lichtmenge versucht das Auge das mögliche Maximum an Rezeptoren zu aktivieren um noch ein klares Abbild erzeugen zu können. Ausserdem wechselt das Auge vom Zapfen- auf das Stäbchen-Sehen, das heisst vom Farb- aufs Schwarz/Weiss-Sehen. Diese Rezeptoren erfordern eine geringere Lichtmenge um erregt zu werden.

  • Stress oder allgemein eine Aktivierung des Sympathikus führt zu einer Pupillenweitung – umgekehrtes gilt im Parasympathikus-Modus.

  • Ebenfalls einen Einfluss auf die Pupillenweite können verschiedene Drogen, Alkoholabusus, Narkosen oder Medikamente haben.

Pupillenreflex – konsensuelle Lichtreaktion

Unter dem Pupillenreflex versteht man die reflektorische Anpassung der Pupillen – beziehungsweise der Blendenweite – an sich verändernde Lichtverhältnisse. Dabei werden die von der Retina ausgesandten Signale nicht nur zur primären Sehrinde im Gehirn weitergeleitet, sondern ein Teil davon läuft über den Hirnstamm und das Rückenmark. Dieser Weg verläuft direkt über die motorischen Neurone des Rückenmarks ohne vorher einzeln im Gehirn analysiert und ausgewertet zu werden. Der Vorteil davon ist, dass dieser sogenannte Reflexbogen zu einer viel schnelleren Reaktion – nämlich zum Pupillenreflex – führt. Die motorischen Neurone aktivieren dann je nach Signal den zuständigen Muskel für die Pupillenverengung (Musculus sphincter pupillae) oder Pupillenweitstellung (Musculus dilatator pupillae).

Interessant ist ausserdem, dass diese Pupillenreaktion konsensuell abläuft – das heisst, auch wenn sich die Lichtverhältnisse nur für ein Auge verändern (beispielsweise durch Beleuchtung mit einer kleinen Lampe), so ändert sich die Pupillenweite trotzdem in beiden Augen gleich stark und in gleicher Weise. Diese Tatsache beruht auf der Verschaltung in gemeinsamen Stationen auf dem Signalweg. Dort findet eine Art Informationsaustausch und –Abgleich statt, der dann zu einem koordinierten Pupillenreflex führt. Dieses Phänomen ist ein wichtiges Indiz für eine intakte Nervenleitung und Signal-Verschaltung. Bei Abweichungen von diesem Grundmuster – beispielsweise falls ein Auge nicht oder nur ungenügend reagiert – liefert diese Tatsache wichtige Hinweise auf mögliche Ursachen und die Lokalisation einer Störung.

Störungen des Pupillenreflexes

Zur Untersuchung der konsensuellen Lichtreaktion der Pupillen, kommt eine sehr simple, nicht invasive aber sehr effektive Untersuchungsmethode zum Zug: Dabei wird mit einer kleinen Lampe in eines der Augen geleuchtet und die Pupillenreaktion in beiden Augen beobachtet. Weichen diese voneinander ab, gibt es mehrere mögliche Möglichkeiten für die Lokalisation der Störung. Unter der Berücksichtigung des weiter oben aufgezeigten Reflexbogens, geht hervor, dass es einen zu- und einen wegführenden Ast (afferenten und efferenten Schenkel) vom und zum Auge geben muss. Das heisst die Störungen können danach eingeteilt werden, ob es ein Problem bei der „Licht-Registration“ (sensorisch) oder erst bei der Umsetzung der Pupillenreaktion, dem motorischen Teil, gibt. Diese Unterscheidung liefert wertvolle Informationen zur Ursache und entsprechend zur Behandlung einer Störung oder Schädigung.

Weitere Störungen der Pupille

Weitere mögliche Ursachen für eine abnormale Verengung oder Weitung der Pupillen können sein:

  • Pontine Läsionen (Schädigungen im Reflexbogen lokalisiert im Hirnstamm)

  • Horner-Syndrom (Lähmung der sympathisch innervierten Augenmuskulatur)

  • Drogen (Mydriasis bei Kokain, Miosis bei Heroin und anderen Morphin-Derivaten)

  • Meningitis (Hirnhautentzündung)

  • Schmerzen und psychologischem Stress (Mydriasis)

  • Migräneanfall

Ein tiefer Blick in die Augen, respektive in die Pupillen, kann also schon einige wichtige Informationen zum allgemeinen Gesundheitszustand und zur Gesundheit des optischen Apparates im Besonderen liefern – und dies mit einfachsten Untersuchungsmethoden. Zur weiteren Abklärung möglicher Problematiken, gibt es dann eine ganze Palette erprobter, diagnostischer Tests um der individuellen Situation gerecht zu werden. Das Team der Augenärzte des Zentrum Bahnhof in Stäfa unterstützt Sie dabei gerne mit viel Erfahrung, Wissen und dem Blick fürs Detail.

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