9. Exakte Darstellung der Augendrehung

Das im Hauptteil dieser Arbeit angenommene Modell für die Lage der Drehpunkte stellt eine Vereinfachung der tatsächlichen Verhältnisse dar.

Die Bewegung des Auges wird durch drei Muskelpaare erzeugt, die aus den in Abbildung D.1 gezeigten Richtungen am Auge angreifen. Eines der Muskelpaare greift dabei so von oben und unten am Auge an, daß es hauptsächlich vertikale Augenbewegungen vermittelt. Ein weiteres Paar sitzt an den Seiten und bewegt das Auge in überwiegend horizontaler Richtung mit einer leichten torsionalen Komponente. Das dritte Paar greift oben und unten aus seitlicher Richtung an und vermittelt überwiegend torsionale Bewegungen mit einer deutlichen horizontalen Komponente.

Frühe Überlegungen zur Drehmechanik des Auges, bis zurück zu Kepler und Scheiner^9.1, nahmen schon an, es gebe ein ausgezeichnetes Rotationszentrum des Auges; erste Untersuchungen^9.2 lokalisierten es am hinteren Pol des Auges. Volkmann^9.3 zeigte 1836, daß das Rotationszentrum nahe dem Zentrum des Augapfels liegen muß. Im Jahre 1864 maß Donders^9.4 für den Abstand des Rotationszentrums vom Apex der Cornea einen Wert von 13,5 mm.

Genauere Studien in neuerer Zeit zeigten allerdings, daß die Annahme eines festen Rotationszentrums eine Näherung darstellt. Das Zentrum variiert bei tatsächlichen Bewegungen nach einer Untersuchung von Park^9.5 um etwa einen Millimeter. Fry und Hill veröffentlichen 1962 eine ausführliche Untersuchung, in der sie zeigten, daß es auf Grundlage ihrer Daten keinen festen Rotationspunkt geben kann.^9.6

Zur genauen Beschreibung der Bewegung des Auges müßte man daher annehmen, daß jede elementare horizontale Drehung des Auges um ein momentanes Drehzentrum erfolgt, und daß der Ort dieser Drehzentren im Kopf eine Kurve ist, die man Zentrode nennt. Eine ähnliche Zentrode bezeichnet den Ort der Drehzentren in Bezug auf das Auge. Auch vertikale Bewegungen werden über solche Zentroden beschrieben.

Aus praktischen Gründen geht man in der Regel, auch aufgrund der nachweislich relativ geringen Schwankung der Position des Rotationszentrums^9.7, dennoch davon aus, daß ein solches Zentrum existiert und identifiziert seinen Ort mit dem Schwerpunkt der Verteilung aller Orte solcher Rotationszentren während Drehungen.

Um den Fehler dabei möglichst klein zu halten, und weil gezeigt wurde, daß das Rotationszentrum für vertikale Bewegungen deutlich verschieden von dem für horizontale Bewegungen ist, nimmt man für horizontale und vertikale Bewegungen unterschiedliche Rotationszentren an, die um einen Abstand d voneinander entfernt sind.

  

Abbildung D.1: Die Angriffsrichtung der Augenmuskeln. Aus: [Le Grand 1980]. Zu sehen ist das linke Auge in einer Ansicht von oben. Die sichtbaren Muskel sind dabei: ds - superior rectus; di - medial rectus; de - lateral rectus; go - superior oblique; r - levator. Nicht zu sehen sind die unter dem Auge liegenden inferior rectus und inferior oblique sowie der vordere Teil des aus Gründen besserer Einsicht entfernten levator, der für das Heben des oberen Augelides verantwortlich ist.