b Die Rolle ist insofern ein Sonderfall, als während der Bewegung der Hebelarm unverändert bleibt, solange das Seil von der Rolle abrollt. Dreht sich die Rolle um einen kleineren Winkel als den Winkel α, so ist der effektive Hebelarm immer gleich dem Radius der Rolle, die Kraft A wird immer wirksam am Tangentialpunkt, an dem das Seil den Umfang tangential verlässt (D = A × r).
c Rollt ein Seil aber nicht mehr tangential ab, so wird der wirksame Hebelarm kürzer. In der abgebildeten Stellung beträgt der effektive Hebelarm 1/2 r. Die Rolle ist im Gleichgewicht, weil die wirksamen Drehmomente gleich sind: 2 A × 1/2 r = A × r.
Abb. 1.21 Wirksamer Hebelarm elastischer Gewebe. Bei Augenbewegungen bleibt der wirksame Hebelarm unverändert, wenn elastische Strukturen gedehnt werden, die dem Augenumfang aufliegen (Bindehaut, Muskeln). Der wirksame Hebelarm ändert sich aber erheblich, wenn vor der Augenbewegung die elastischen Gewebe radiär (oder in einem kleinen Winkel zum Radius) auf den Augapfel auftreffen (Hemmbänder).
Gewebe nicht mehr übersteigt, definiert die Grenze der Exkursionsfähigkeit.
In Primärstellung des Auges stehen die Sehnen aller Augenmuskeln bereits unter einer Vorspannung von 5–10 p [77], [81], [85]. Diese Spannung setzt sich aus mehreren Komponenten zusammen:
Jeder gedehnte Augenmuskel ist bestrebt, sich wie eine Feder zu verkürzen, auch wenn er nicht innerviert ist (Ruhedehnungskurve).
stabiles Gleichgewicht
labiles Gleichgewicht
stabiles Gleichgewicht
Abb. 1.22 Stabiles und labiles Gleichgewicht.
Eine geringe Innervation erreicht den Augenmuskel auch in Ruhestellung. (Bei einer Augenmuskellähmung fehlt diese kontraktile Kraft, so dass schon im mittleren Blickfeld ein Schielwinkel entsteht.)
Das passive orbitale Gewebe ist elastisch und schon in Primärstellung vorgespannt.
In jeder Augenstellung außerhalb der Primärstellung sind alle elastischen Strukturen (Muskeln und passives orbitales Gewebe) zusätzlich gedehnt. Diese Gesamtspannung steigt mit der Exzentrizität der Augenposition.
Grundlagenbegriffe und „Gesetze“ der Augenbewegung
Unter allen möglichen Drehachsen der Augenbewegung hat Fick [30], [31] drei besonders hervorgehoben: Die Z- Achse verläuft senkrecht, die X-Achse waagrecht, beide liegen frontoparallel in der Ebene von Listing (▶Abb. 1.23). Die Y-Achse bildet im Drehpunkt die Lotrechte auf diese Ebene. Auf der Definition dieser drei Achsen fußt die Terminologie der Augenbewegungen.
Definition
Duktionen sind Bewegungen des einzelnen Auges. Versionen sind konjugierte Bewegungen beider Augen. Vergenzen sind disjugierte Bewegungen beider Augen.
Duktionen sind Drehbewegungen des einzelnen Auges. Horizontalduktionen erfolgen um die Z-Achse: Bei einer Adduktion wird die Hornhaut zur Nase hin, bei einer Abduktion von der Nase weg gedreht. Vertikalduktionen erfolgen um die X-Achse, als Supraduktion (Elevation), wenn die Hornhaut nach oben, als Infraduktion (Depression), wenn sie nach unten gedreht wird. Eine Drehung um die Y-Achse bezeichnet man als Zykloduktion oder Rollung (▶Abb. 1.23). Bei einer Inzykloduktion wird der obere Umfang der Hornhaut zu der Nase hin, bei einer Exzykloduktion von der Nase weg gedreht.
Versionen sind konjugierte Drehbewegungen beider Augen, also Drehungen beider Augen um parallele (oder identische) Achsen bei gleicher Drehrichtung. Die Blickwendung nach rechts wird Dextroversion genannt und besteht aus der Adduktion des linken und der Abduktion des rechten Auges. Die Lävoversion ist die Blickwendung nach links. Die Blickwendung nach oben, eine Supraduktion beider Augen, wird als Supraversion bezeichnet und die Blickwendung nach unten als Infraversion. Die konjugierte Zykloduktion beider Augen nennt man Dextrozykloversion, wenn der obere Umfang beider Hornhäute nach rechts gedreht wird, und die entgegengesetzte Zykloduktion beider Augen heißt Lävozykloversion. Letztere besteht also in einer Exzykloduktion des linken und einer Inzykloduktion des rechten Auges.
Abb. 1.23 Ebene von Listing mit X-, Y- und Z-Achse und schematische Darstellung der Bulbusaufhängung innerhalb des Ringbands und der horizontalen Haltebänder.
Vergenzen sind disjugierte Drehbewegungen beider Augen, also Drehungen um parallele (oder identische) Achsen bei entgegengesetzter Drehrichtung. Die Konvergenz ist eine Augenbewegung aus der Parallelstellung heraus mit der Folge, dass sich die Sehachsen vor den Augen schneiden. Sie besteht aus ein- oder beidseitiger Adduktion. Der Begriff der Konvergenz wird auch benutzt, wenn bei einer Exophorie oder Exotropie die Blickrichtungen dem Parallelstand angenähert werden oder wenn bei Strabismus convergens der Schielwinkel noch zunimmt. Divergenz ist eine Augenbewegung aus der Parallelstellung heraus mit der Folge, dass sich die Sehachsen hinter den Augen schneiden. Sie besteht aus ein- oder beidseitiger Abduktion. In Analogie zum Begriff der Konvergenz benutzt man den Begriff der Divergenz auch dann, wenn bei einer Esophorie, Esotropie oder nach erfolgter Konvergenz die Blicklinien wieder dem Parallelstand angenähert werden oder bei einem Strabismus divergens der Schielwinkel zunimmt. Weicht aus der Parallelstellung die Blicklinie eines Auges nach oben oder unten ab, entsteht (bei Beobachtung von lateral) ebenfalls eine Divergenz der Blicklinien. Diese Vertikaldivergenz wird positiv genannt, wenn die Blicklinie des rechten Auges (im Vergleich zur Blicklinie des linken Auges) nach oben abweicht, und negativ im entgegengesetzten Fall. So entsteht eine positive Vertikaldivergenz aus einer Supraduktion des rechten und/oder einer Infraduktion des linken Auges. Zyklovergenz besteht als Inzyklovergenz aus ein-oder beidseitiger Inzykloduktion, als Exzyklovergenz aus ein- oder beidseitiger Exzykloduktion.