Muskeln des Auges

Am Augapfel sind sechs quergestreifte Muskeln befestigt: vier gerade Muskeln – oberer, unterer, seitlicher und mittlerer sowie zwei schräge Muskeln – oberer und unterer. Alle geraden Muskeln und der obere schräge Muskel beginnen in der Tiefe der Augenhöhle an einem gemeinsamen Sehnenring (Anulus tendineus communis), der am Keilbein und Periost um den Sehnerkanal und teilweise an den Rändern der oberen Augenhöhlenfissur befestigt ist. Dieser Ring umgibt den Sehnerv und die Augenarterie. Der Muskel, der das obere Augenlid anhebt (M. levator palpebrae superioris), beginnt ebenfalls am gemeinsamen Sehnenring. Er befindet sich in der Augenhöhle über dem oberen geraden Muskel des Augapfels und endet in der Dicke des oberen Augenlids. Die Rektusmuskeln verlaufen entlang der entsprechenden Wände der Augenhöhle, seitlich des Sehnervs, durchdringen die Vagina des Augapfels (Vagina bulbi) und sind mit kurzen Sehnen vor dem Äquator, 5–8 mm vom Hornhautrand entfernt, in die Sklera eingewebt. Die Rektusmuskeln drehen den Augapfel um zwei zueinander senkrechte Achsen: vertikal und horizontal (transversal).

Die lateralen und medialen Geradenmuskeln (mm. recti lateralis et medialis) drehen den Augapfel um die vertikale Achse nach außen und innen, jeweils in ihre eigene Richtung, und die Pupille dreht sich entsprechend. Die oberen und unteren Geradenmuskeln (mm. recti superior et inferior) drehen den Augapfel um die Querachse auf und ab. Kontrahiert sich der obere Geradenmuskel, ist die Pupille nach oben und leicht nach außen gerichtet, arbeitet der untere Geradenmuskel, ist sie nach unten und innen gerichtet. Der obere schräge Muskel (m. obliquus superior) liegt im superomedialen Teil der Augenhöhle zwischen dem oberen und medialen Geradenmuskel. Nahe der Trochlea geht er in eine dünne, runde Sehne über, die von einer Synovialscheide umhüllt ist und über die Trochlea, einen Ring aus Faserknorpel, gelegt wird. Nach dem Durchtritt durch die Trochlea liegt die Sehne unter dem oberen Geradenmuskel und ist in ihrem superolateralen Teil hinter dem Äquator am Augapfel befestigt. Der untere schräge Muskel (M. obliquus inferior) entspringt im Gegensatz zu den anderen Muskeln des Augapfels an der Orbitaoberfläche des Oberkiefers, nahe der Öffnung des Tränennasenkanals, an der unteren Augenhöhlenwand. Der Muskel verläuft zwischen der unteren Augenhöhlenwand und dem unteren geraden Muskel schräg nach oben und hinten. Seine kurze Sehne ist seitlich hinter dem Äquator am Augapfel befestigt. Beide schrägen Muskeln drehen den Augapfel um die anterior-posteriore Achse: Der obere schräge Muskel dreht Augapfel und Pupille nach unten und seitlich, der untere nach oben und seitlich. Die Bewegungen des rechten und linken Augapfels werden durch die kombinierte Wirkung der äußeren Augenmuskeln koordiniert.

Der Okulomotorikapparat ist ein komplexer sensorischer und motorischer Mechanismus, dessen physiologische Bedeutung durch seine beiden Hauptfunktionen bestimmt wird: motorisch und sensorisch.

Die motorische Funktion des Okulomotorikapparates sorgt für die Führung beider Augen, ihrer Sehachsen und der zentralen Gruben der Netzhaut zum Fixationsobjekt, die sensorische Funktion sorgt für die Verschmelzung zweier monokularer (rechts und links) Bilder zu einem einzigen visuellen Bild.

Die Innervation der Oculomotorikmuskulatur durch die Hirnnerven bedingt den engen Zusammenhang zwischen neurologischer und okulärer Pathologie, weshalb ein umfassender diagnostischer Ansatz erforderlich ist.

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Anatomische und physiologische Merkmale der Augenmuskeln

Die Bewegungen des Augapfels werden mit Hilfe von sechs Oculomotoriusmuskeln ausgeführt: vier gerade Muskeln – äußerer und innerer (m. rectus externum, m. rectus internum), oberer und unterer (m. rectus superior, m. rectus inferior) und zwei schräge Muskeln – oberer und unterer (m. obliguus superior, m. obliguus inferior).

Alle geraden Muskeln und der obere schräge Muskel des Auges entspringen dem Sehnenring, der den Sehnerkanal an der Spitze der Augenhöhle umgibt und mit dessen Periost verwachsen ist. Die geraden Muskeln verlaufen in Form von Bändern parallel zu den entsprechenden Wänden der Augenhöhle nach vorne und bilden den sogenannten Muskeltrichter. Am Äquator des Auges durchbohren sie die Tenon-Kapsel (die Hülle des Augapfels) und sind, bevor sie den Limbus erreichen, in die oberflächlichen Schichten der Sklera eingewoben. Die Tenon-Kapsel versorgt die Muskeln mit einer Faszienhülle, die im proximalen Teil am Ansatzpunkt der Muskeln fehlt.

Der obere schräge Augenmuskel entspringt am Sehnenring zwischen dem oberen und mittleren geraden Augenmuskel und verläuft nach vorn zur knorpeligen Trochlea, die sich im oberen inneren Augenwinkel an deren Rand befindet. An der Trochlea geht der Muskel in eine Sehne über und biegt sich, durch die Trochlea verlaufend, nach hinten und außen. Er befindet sich unter dem oberen geraden Augenmuskel und ist außerhalb des vertikalen Augenmeridians mit der Lederhaut verbunden. Zwei Drittel seiner Gesamtlänge liegen zwischen der Augenhöhlenspitze und der Trochlea, ein Drittel zwischen der Trochlea und dem Ansatzpunkt am Augapfel. Dieser Teil des oberen schrägen Augenmuskels bestimmt die Bewegungsrichtung des Augapfels während seiner Kontraktion.

Im Unterschied zu den fünf genannten Muskeln beginnt der Musculus obliquus inferior am unteren inneren Rand der Augenhöhle (im Bereich der Einmündung des Tränennasenkanals), verläuft zwischen Augenhöhlenwand und Musculus rectus inferior hin und her in Richtung des Musculus rectus externus und ist unter diesem fächerförmig an der Lederhaut im posterior-lateralen Teil des Augapfels, auf Höhe des horizontalen Augenmeridians, befestigt.

Von der Faszienmembran der äußeren Augenmuskulatur und der Tenon-Kapsel ziehen zahlreiche Stränge bis zu den Wänden der Augenhöhle.

Der Faszien-Muskel-Apparat sorgt für eine feste Position des Augapfels und verleiht seinen Bewegungen Geschmeidigkeit.

Die Innervation der Augenmuskulatur erfolgt durch drei Hirnnerven:

• Nervus oculomotorius - n. oculomotorius (III. Paar) - innerviert den inneren, oberen und unteren geraden Muskel sowie den unteren schrägen Muskel;
• Nervus trochlearis - n. Trochlearis (IV-Paar) – oberer schräger Muskel;
• Nervus abducens – n. Abducens (VI-Paar) – äußerer Rektusmuskel.

Alle diese Nerven gelangen durch die obere Augenhöhlenfissur in die Augenhöhle.

Der Nervus oculomotorius teilt sich nach dem Eintritt in die Augenhöhle in zwei Äste. Der obere Ast innerviert den oberen geraden Muskel und den Muskel, der das obere Augenlid anhebt, der untere Ast innerviert den inneren und unteren geraden Muskel sowie den unteren schrägen Muskel.

Der Kern des Nervus oculomotorius und der dahinter und daneben liegende Kern des Nervus trochlearis (für die Arbeit der schrägen Muskeln) befinden sich am Boden des Aquädukts Sylvian (des Aquädukts des Gehirns). Der Kern des Nervus abducens (für die Arbeit des äußeren geraden Muskels) befindet sich in der Brücke unter dem Boden der Rautengrube.

Die geraden Augenmuskeln des Auges sind in einem Abstand von 5–7 mm vom Limbus an der Lederhaut befestigt, die schrägen Augenmuskeln in einem Abstand von 16–19 mm.

Die Breite der Sehnen am Muskelansatz variiert zwischen 6–7 und 8–10 mm. Die breiteste Sehne der geraden Muskeln ist die des inneren geraden Muskels, der eine wichtige Rolle bei der Zusammenführung der Sehachsen (Konvergenz) spielt.

Die Ansatzlinie der Sehnen der inneren und äußeren Augenmuskulatur, also ihre Muskelebene, fällt mit der Ebene des horizontalen Augenmeridians zusammen und ist konzentrisch zum Limbus. Dies bestimmt die horizontalen Bewegungen der Augen, ihre Adduktion, Rotation zur Nase – Adduktion mit Kontraktion des inneren geraden Muskels und Abduktion, Rotation zur Schläfe – Abduktion mit Kontraktion des äußeren geraden Muskels. Somit sind diese Muskeln in ihrer Wirkungsweise Antagonisten.

Der obere und untere gerade Augenmuskel sowie der schräge Augenmuskel führen hauptsächlich vertikale Augenbewegungen aus. Die Ansatzlinie des oberen und unteren geraden Augenmuskels verläuft etwas schräg, ihr temporales Ende befindet sich weiter vom Limbus entfernt als das nasale. Infolgedessen fällt die Muskelebene dieser Muskeln nicht mit der Ebene des vertikalen Augenmeridians zusammen, sondern bildet mit diesem einen Winkel von durchschnittlich 20°, der zur Schläfe hin offen ist.

Diese Befestigung stellt sicher, dass sich der Augapfel dreht, wenn diese Muskeln nicht nur nach oben (wenn sich der obere gerade Muskel zusammenzieht) oder nach unten (wenn sich der untere gerade Muskel zusammenzieht), sondern gleichzeitig auch nach innen, d. h. nach der Adduktion, wirken.

Die schrägen Muskeln bilden mit der Ebene des vertikalen Meridians, der zur Nase hin offen ist, einen Winkel von etwa 60°. Dies bestimmt den komplexen Mechanismus ihrer Wirkung: Der obere schräge Muskel senkt das Auge und bewirkt seine Abduktion, der untere schräge Muskel hebt und führt gleichzeitig eine Abduktion aus.

Zusätzlich zu den horizontalen und vertikalen Bewegungen führen die vier oben genannten vertikalen Augenmuskeln Torsionsbewegungen der Augen im oder gegen den Uhrzeigersinn aus. Dabei weicht das obere Ende des vertikalen Meridians des Auges zur Nase (Intorsion) oder zur Schläfe (Extorsion) ab.

Somit sorgen die Okulomotorikmuskeln des Auges für folgende Augenbewegungen:

• Adduktion, d. h. ihre Bewegung in Richtung Nase; diese Funktion wird vom inneren geraden Muskel sowie zusätzlich vom oberen und unteren geraden Muskel erfüllt; sie werden Adduktoren genannt;
• Abduktion, d. h. Bewegung des Auges in Richtung Schläfe; diese Funktion wird vom äußeren geraden Muskel und zusätzlich vom oberen und unteren schrägen Muskel übernommen; sie werden Abduktoren genannt;
• Aufwärtsbewegung – durch die Wirkung des oberen geraden und unteren schrägen Muskels; sie werden Elevatoren genannt;
• Abwärtsbewegung – durch die Wirkung des unteren geraden und oberen schrägen Bauchmuskels; sie werden Depressoren genannt.

Die komplexen Wechselwirkungen der äußeren Augenmuskeln äußern sich darin, dass sie bei Bewegungen in einige Richtungen als Synergisten wirken (z. B. partielle Adduktoren – der obere und untere gerade Muskel), in andere – als Antagonisten (der obere gerade Muskel – der Elevator, der untere gerade Muskel – der Depressor).

Die Okulomotorikmuskeln ermöglichen zwei Arten koordinierter Bewegungen beider Augen:

• einseitige Bewegungen (in die gleiche Richtung – rechts, links, oben, unten) – die sogenannten Versionsbewegungen;
• gegenläufige Bewegungen (in unterschiedliche Richtungen) – Konvergenz, beispielsweise zur Nase hin – Konvergenz (Zusammenlaufen der Sehachsen) oder zur Schläfe hin – Divergenz (Auseinanderlaufen der Sehachsen), wenn sich ein Auge nach rechts, das andere nach links dreht.

Vergenz- und Versionsbewegungen können auch in vertikaler und schräger Richtung durchgeführt werden.

Die oben beschriebenen Funktionen der Augenmuskeln charakterisieren die motorische Aktivität des Augenapparates, während sich die sensorische Aktivität in der Funktion des binokularen Sehens manifestiert.

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Pathologie des Okulomotorsystems

Störungen des Okulomotorikapparates können sich in einer Fehlstellung der Augen (Strabismus), einer Einschränkung oder Ausbleiben ihrer Bewegung (Parese, Lähmung der Okulomotorikmuskulatur) sowie einer Beeinträchtigung der Fixationsfähigkeit der Augen (Nystagmus) äußern.

Strabismus ist nicht nur ein kosmetischer Defekt, sondern geht auch mit einer ausgeprägten Störung der monokularen und binokularen Sehfunktionen, des Tiefensehens und der Diplopie einher; er erschwert die Sehaktivität und schränkt die beruflichen Fähigkeiten einer Person ein.

Nystagmus führt häufig zu Sehschwäche und Sehbehinderung.