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Die Pupillenreaktion

Zehn Übungen zur Pupillenreaktion — vom Ringmuskel bis zur Pupillenfläche.

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Übungsaufgaben

Zehn interaktive Übungen zur Pupillenreaktion, zu den Irismuskeln und zur Pupillenfläche — von AFB I bis AFB III. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps.

A1
Begriffe der Pupillenreaktion
AFB I

Verbinde jeden Begriff mit der passenden Beschreibung.

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Ring- und Radiärmuskel sitzen beide in der Iris. Weil ein Muskel nur ziehen kann, braucht jede Richtung ihren eigenen Muskel.
Der Name verrät die Form: Ein Ring liegt um die Pupille, „radiär“ heißt strahlenförmig.
Die Pupille passt sich in etwa einer Sekunde an — die Netzhaut braucht viel länger.
A2
Eng oder weit?
AFB I

Sortiere: In welchen Fällen wird die Pupille eng, in welchen weit?

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Pupille wird eng
2Pupille wird weit
Viel Licht — der Ringmuskel verengt die Pupille; wenig Licht — der Radiärmuskel weitet sie. Beim Tritt aus der Höhle wird es plötzlich hell, deshalb wird die Pupille eng.
Frage bei jeder Karte: Wird es heller oder dunkler?
Zwei Karten nennen direkt einen Muskel — denk an Ring und Strahl.
A3
Lückentext: die Iris als Blende
AFB I

Setze die Fachbegriffe ein — ein Wort bleibt übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Die Öffnung in der Iris heißt . Bei viel Licht zieht sich der zusammen, die Öffnung wird eng. Bei wenig Licht zieht sich der zusammen, die Öffnung wird weit. Weil die beiden Muskeln gegeneinander arbeiten, nennt man sie . Die Reaktion läuft automatisch und an Augen zugleich ab.

„Linse“ bleibt übrig: Die Linse stellt scharf, die Menge des Lichts regelt die Iris mit ihren beiden Muskeln.
Ein Muskel macht eng, der andere weit.
Auch das nicht beleuchtete Auge reagiert mit.
A4
Pupillenfläche berechnen
AFB II

Wie viel Licht ins Auge fällt, hängt von der Fläche der Pupille ab: A = π · d² : 4. Berechne die Fläche für eine Pupille mit d = 4 mm Schritt für Schritt.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Berechne d². mm²
  2. Multipliziere mit π (zwei Nachkommastellen). mm²
  3. Teile durch 4 (zwei Nachkommastellen). mm²
A = π · (4 mm)² : 4 ≈ 12,57 mm². Weil d quadriert wird, wächst die Fläche viel schneller als der Durchmesser.
Quadriere zuerst den Durchmesser, dann π, dann durch 4.
4 · 4 = 16; 16 · 3,1416 ≈ 50,27; 50,27 : 4 ≈ 12,57.
A5
Stimmt das?
AFB II

Entscheide bei jeder Aussage, ob sie stimmt.

5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Merke: Pupille = Lichtmenge, Linse = Schärfe. Und Muskeln ziehen immer — deshalb gibt es zwei Gegenspieler.
Denk an die Zeitangaben und an die Hinweis-Karten der Inhaltsseite.
Drei Aussagen sind falsch: eine zu einem Auge, eine zur Schärfe, eine zum Drücken.
A6
Mix: Reflex im Auge
AFB II

Hier geht es auch um 2.2.1 Der Bau des Auges. Plötzlich fällt helles Licht ins Auge. Bringe die Schritte der Pupillenreaktion in die richtige Reihenfolge.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Helles Licht fällt durch Hornhaut, Pupille und Linse auf die Netzhaut.
2Stäbchen und Zapfen wandeln das Licht in Erregung um.
3Der Sehnerv leitet die Erregung zum Gehirn.
4Das Gehirn schickt über Nerven einen Befehl an die Iris.
5Der Ringmuskel zieht sich zusammen.
6Die Pupille wird eng, weniger Licht erreicht die Netzhaut.
Die Pupillenreaktion folgt derselben Kette wie jede Reaktion: Sinneszellen der Netzhaut → Sehnerv → Gehirn → Nerv → Muskel. Das Ergebnis wirkt auf den Anfang zurück: Es fällt weniger Licht auf die Netzhaut.
Der Lichtweg aus 2.2.1 steht am Anfang, der Muskel am Ende.
Erst nach dem Gehirn kommt der Befehl an einen Irismuskel.
A7
Welcher Muskel arbeitet?
AFB II

Kreuze an, welcher Irismuskel sich in der Situation zusammenzieht.

Setze in jeder Zeile genau ein Kreuz. Enter setzt und löscht.
AussageRingmuskelRadiärmuskel
Du setzt eine dunkle Sonnenbrille auf.
Du nimmst die Sonnenbrille wieder ab.
Im Zelt wird die Taschenlampe ausgeschaltet.
Beim Fotografieren blitzt es direkt vor dir.
Du schaust vom dunklen Flur in ein hell erleuchtetes Zimmer.
Der Mond verschwindet hinter dichten Wolken.
Wird es dunkler, weitet der Radiärmuskel die Pupille; wird es heller, verengt sie der Ringmuskel. Auch eine Sonnenbrille macht es für das Auge dunkler.
Entscheide zuerst: wird es für das Auge heller oder dunkler?
Ring = eng, Strahl = weit.
A8
Wie weit hinter der Sonnenbrille?
AFB III

Ohne Sonnenbrille hat Leonie im hellen Tageslicht eine Pupille von 3 mm. Ihre Sonnenbrille lässt nur 20 % des Lichts durch. Wie groß müsste der Pupillendurchmesser werden, damit wieder genauso viel Licht auf die Netzhaut fällt wie ohne Brille? (eine Nachkommastelle)

Rechne oder überlege selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
mm
Nur ein Fünftel des Lichts kommt durch, also muss die Fläche 5-mal so groß werden. Die Fläche wächst mit d², deshalb wächst d nur um den Faktor √5 ≈ 2,24: 3 mm · 2,24 ≈ 6,7 mm. Das liegt noch innerhalb des möglichen Bereichs der Pupille.
Die Lichtmenge hängt von der Fläche ab. Um welchen Faktor muss die Fläche wachsen?
Fläche × 5 heißt Durchmesser × √5.
A9
Trickaufgabe: halber Durchmesser
AFB III

Beim Blick in helles Licht verengt sich Tims Pupille von 6 mm auf 3 mm. Auf wie viel Prozent sinkt die Lichtmenge, die auf die Netzhaut fällt?

Rechne oder überlege selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
%
Die Falle: „Halber Durchmesser, halbe Lichtmenge — also 50 %.“ Falsch! Maßgeblich ist die Fläche, und die hängt von d² ab: (3 : 6)² = 0,25. Die Lichtmenge sinkt auf 25 %, also auf ein Viertel.
Nicht der Durchmesser, sondern die Fläche bestimmt die Lichtmenge.
Halber Durchmesser: Die Fläche wird (1/2)² so groß.
A10
Blick in die Pupillen
AFB III

Ein Notarzt leuchtet einer bewusstlosen Person mit einer Lampe nur ins rechte Auge. Beide Pupillen werden sofort eng. Welche Schlüsse sind fachlich richtig?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Weil die Pupillenreaktion automatisch abläuft, kann sie auch bei Bewusstlosen geprüft werden. Reagieren beide Pupillen, arbeiten Sinneszellen, Sehnerv, die Steuerung im Gehirn und die Irismuskeln. Über Bewusstsein oder Scharfsehen sagt der Test nichts aus.
Welche Stationen der Kette müssen funktionieren, damit beide Pupillen eng werden?
Der Test prüft die Lichtmenge-Regelung — nicht die Wahrnehmung und nicht die Schärfe.