Pupillenreflex- Arten, Funktionen, Störungen & wie testen

Intro

Der Pupillenreflex ist die reflektorische Anpassung unserer Pupillen an sich verändernde Lichtverhältnisse, ein physiologischer Fremdreflex, den man auch als Hell-Dunkel-Adaption bezeichnet. Unser Auge passt sich also mit dem Pupillenreflex an unsere Umgebung an. Dieser findet unbewusst statt und kommt u. a. in der Notfallmedizin und Neurologie zum Einsatz. 

In diesem Text erklären wir kurz und einfach, was ein Pupillenreflex ist, welche Aufgaben und Funktionen dieser hat, warum und wie er getestet wird und welche Rolle genau er in der Medizin spielt. Zudem gehen wir auf Pupillenreaktionen, Bedeutung sowie abnorme Pupillenreaktionen ein und zeigen ebenfalls, wie Drogen oder Medikamente diesen beeinflussen können.

Über Pupillenreflex: Pupillenlichtreflex einfach erklärt

Mit den Augen wird die Welt sichtbar. Dies geschieht, indem Lichteinstrahlung empfangen und entsprechend verarbeitet wird, sobald diese ins Auge fällt. Dieses einfallende Licht interagiert mit Strukturen und Nerven in unserem Auge, um ein Bild zu erzeugen. Die Muskeln, die mit der Linse verbunden sind, Ziliarkörper und die Muskeln, aus denen unsere Iris besteht, werden dabei durch verschiedene Nerven stimuliert. Ein Vorgang, den man auch als Pupillenlichtreflex bezeichnet. 

Der Pupillenlichtreflex verengt als Reaktion auf das Licht unsere Pupille. Eintreffendes Licht wandert durch die Hornhaut, die Pupille und die Linse und erreicht schliesslich die Netzhaut. Photorezeptorzellen in den äusseren Schichten unserer Netzhaut, die sogenannten Stäbchen und Zapfen, wandeln Lichtreize dabei in neuronale Impulse um. Diese werden an die Bipolarzellen weitergeleitet, die mit Ganglienzellen interagieren, die sich wiederum zum Sehnerv zusammenfinden. Der Sehnerv sendet Impulse zur Weiterverarbeitung und Bilderkennung an unser Gehirn. 

Die Kontraktion des Irisschliessmuskels führt zu einer Verengung der Pupille (Miosis). Dies wird getestet, wenn Licht auf unsere Augen trifft. Der Pupillenlichtreflex ist ein vegetativer Reflex, der die Pupille als Reaktion auf Licht verengt und so die Lichtmenge reguliert, die unsere Netzhaut erreicht und erfolgt über die Innervation des Schliessmuskels der Iris, welcher vom Parasympathikus gesteuert wird.

Pupillenreflex Aufgaben und Funktion 

Wie funktioniert der Pupillenreflex?

Lichteinfall wird auf der Netzhaut in elektrische Impulse umgewandelt und über den Sehnerv entsprechend an das zentrale Nervensystem weitergeleitet. Bei starkem Lichteinfall verengt sich unsere Pupille, um damit die einfallende Lichtmenge zu verringern. Bei schwachen Lichtverhältnissen erreichen die Signale hingegen einen Muskel, der zu einer Erweiterung der Pupille führt. 

Welche Aufgaben hat der Pupillenreflex?

Der Pupillenreflex ist die unwillkürliche Anpassung unseres Auges an sich verändernde Lichtverhältnisse. Dieser Reflex wird durch den Parasympathikus unseres zentralen Nervensystems gesteuert und spielt vor allem eine entscheidende Rolle, wenn es um Sehschärfe und Schutz der Netzhaut geht. 

Anpassung an Lichtverhältnisse 

Der Pupillenreflex dient der schnellen Anpassung unserer Augen an Lichtverhältnisse. Kommen wir vom Dunkeln ins Helle, sind wir erstmal geblendet und können unsere Umgebung nur begrenzt wahrnehmen. Kommen wir umgekehrt vom Hellen ins Dunkle passiert dasselbe. Der Pupillenreflex ist ein Anpassungsmechanismus, der uns hilft auf veränderte Lichtverhältnisse schnell zu reagieren. 

Schutz der Netzhaut

Im Weiteren dient der Pupillenreflex zum Schutz der Netzhaut. Bei starkem Lichteinfall kann es zu Schmerzen im Auge kommen. Auch darauf reagiert unser Körper mit einer Verengung der Pupillen, durch welche die Lichtmenge, die die Netzhaut erreicht, verringert wird und dadurch auch die Gefahr einer Schädigung der Netzhaut. Alles über wenn die Augen brennen hier. 

Indikation: Warum wird der Pupillenreflex getestet?

Der Pupillenlichtreflex wird u. a. zur Beurteilung der Hirnstammfunktion verwendet. Ein abnormaler Reflex kann bei Verletzungen des Sehnervs, Schädigungen des Augenmuskelnervs, Hirnstammläsionen wie z. B. Tumoren oder Medikamenten wie Barbituraten auftreten. Mehr zur Durchführung des Pupillenreflexes sowie abnormale Pupillenreaktionen später im Text.

Welche Pupillenreaktionen gibt es?

Unsere Pupillen unterliegen einer strengen neurologischen Steuerung, Abweichungen davon weisen auf zugrunde liegende Störungen hin.

Pupillenverengung

Eine Verengung der Pupille wird als Miosis bezeichnet. Bei einer Beleuchtung eines Auges mit einer Lampe verengt sich dabei sowohl die Pupille des beleuchteten Auges (direkte Pupillenreaktion) wie auch die Pupille des anderen Auges (konsensuelle Pupillenreaktion). Der Grund dafür liegt im Verlauf der Opticusfasern die teilweise auf die Gegenseite kreuzen.  

Pupillenerweiterung 

Eine Weitstellung der Pupille wird Mydriasis genannt. 

Konvergenzreaktion 

Eine Konvergenzreaktion beschreibt den reflektorischen Vorgang des Auges bei Veränderung des Fokus von der Ferne auf einen nahegelegenen Gegenstand. Beide Pupillen werden dabei zur Mittellinie des Kopfes gerichtet und verengen sich, wodurch sich die einfallende Lichtmenge reguliert. 

Der indirekte Pupillenreflex 

Der indirekte, auch konsensuelle Pupillenreflex genannt, beschreibt die Reaktion des Auges auf die Beleuchtung des Auges auf der Gegenseite. Bei gesunden Augen kommt es dabei sowohl beim beleuchteten, als auch beim nicht beleuchteten Auge zu einer Verengung der Pupillen. Zu verdanken ist dies einer Verschattung im Sehnerv, bei der sich die Fasern des Auges auf der Gegenseite kreuzen.   

Bedeutung: Was sagt der Pupillenreflex aus?

Nicht nur bei Lichteinfall reagiert die Pupille mit einem Reflex, auch bei der Einnahme von Drogen oder Medikamenten erweitert oder verengt sich diese entsprechend und kann damit viel über den Bewusstseinszustand aussagen. Der Pupillenreflex spielt sowohl in der Notfallmedizin als auch in der Neurologie eine wichtige Rolle und ist eine Standarddiagnostik bei Notfällen. Da er vom Gehirn gesteuert wird, kann damit eine Diagnose über die Hirnaktivität wie auch das Bewusstsein erfolgen. 

Pupillenreflex isokor und anisokor

Der Begriff isokor besagt, dass beide Pupillen gleich gross sind. Gibt es Grössenunterschiede der Pupillen, spricht man dabei von Anisokorie. Eine leichte Seitendifferenz von weniger als 1 mm Pupillendurchmesser wird dabei nicht als abnorm gewertet. Mehr zu abnormalen Pupillenreflexen gleich. 

Pupillenreflex Störung: Abnormale Pupillenreflexe

Anisokorie

Anisokorie bezeichnet asymmetrische Grössen der Pupillen. Eine physiologische Anisokorie ist sehr häufig und kann bei bis zu 20 % der Population eine ganz normale Abweichung sein. Die Abweichung sollte jedoch nicht mehr als 1 mm betragen.

Relativer afferenter Pupillendefekt (RAPD)

Ein RAPD ist ein Defekt der direkten Augenreaktion und ist dabei auf eine Schädigung des Sehnervs oder eine schwere Netzhauterkrankung zurückzuführen. 

Ursachen für eine RAPD

• Sehnervenentzündung
• Ischämische Augen- oder Netzhauterkrankung
• Schweres Glaukom mit Trauma des Sehnervs
• Direkte Schädigung des Sehnervs
• Netzhautablösung
• Schwere Makuladegeneration
• Netzhautinfektion (CMV, Herpes)

Sehschwäche oder Defekt des Sehnervs? 

Liegt eine Beeinträchtigung des Sehnervs vor, verengt sich die Pupille des betroffenen Auges nicht, wenn Licht in die betroffene Pupille fällt. Sie verengt sich jedoch, wenn das andere Auge angestrahlt wird.

Störungen des Pupillenreflexes: Was verursacht Störungen des Pupillenreflexes?

Bei Pupillenreflexstörungen unterscheidet man zwischen Schädigungen, die den afferenten Schenkel betreffen und solchen, die den efferenten Schenkel betreffen. 

Afferenter Schenkel 

Eine Störung des afferenten Schenkels, wie sie z. B. bei einer Schädigung des Sehnervs vorkommt, fällt eine direkte Pupillenreaktion aus, wenn man in das betroffene Auge leuchtet. Bei der Beleuchtung des gesunden Auges jedoch können sich die Pupillen beider Augen verengen. Schädigungen, die den afferenten Schenkel betreffen, sind Schädigungen der Nerven, die Informationen von der Netzhaut zum Gehirn weiterleiten und betreffen meistens Teile des Sehnervs (Nervus opticus). 

Bei der Testung kann man eine gestörte direkte Pupillenreaktion feststellen, d. h. bei der Beleuchtung des betroffenen Auges kommt es zu keiner Pupillenverengung, bei der Beleuchtung des gesunden Auges jedoch kommt es zu einer Pupillenverengung in beiden Augen. Ursachen dafür können Verletzungen, Tumore, Entzündungen im Bereich des Sehnervs, oder aber auch Hirnblutungen sowie Multiple Sklerose sein. Mehr über Pupillenreflex bei MS gleich.

Efferenter Schenkel 

Bei einer Störung des efferenten Schenkels, z. B. durch Ausfall des Nervus oculomotorius, gibt es auf dem betroffenen Auge keine Pupillenverengung mehr. 

Schäden, die den efferenten Schenkel betreffen, betreffen die Informationen vom Gehirn zu den Augenmuskeln. Bei der Testung fällt hier eine fehlende direkte oder konsensuelle Pupillenreaktion im betroffenen Auge auf. Ursachen dafür sind Entzündungen, Verletzungen oder Tumore im Bereich des Nervus oculomotorius sowie ein Sauerstoffmangel. 

Allgemeine Ursachen für fehlende Pupillenreflexe

• Intraokulare Erkrankungen wie z. B. Glaukom oder Netzhautablösung
• Läsion des Sehnervs: Trauma, Kompression, Sehnervenentzündung
• Mittelhirnläsion: Enzephalitis, Tumor, Trauma, Blutung, Multiple Sklerose, Mittelhirninfarkt
• Läsion des Nervus oculomotorius: Trauma, Kompression, Ischämie der kleinen Gefässe, Guillain-Barré
• Medikamente: Sympathomimetika, Parasympatholytika (Anticholinergika), Barbiturate

Drogen und Pupillenreflex: Wie beeinflussen Drogen den Pupillenreflex?

Drogen und gewisse Medikamente entfalten ihre Wirkung durch die Hemmung oder Aktivierung von sympathischen oder parasympathischen Nerven im zentralen Nervensystem … über welches auch die Pupillenreaktion beeinflusst wird. Der Sympathikus führt dabei zu einer Weitstellung der Pupillen (Mydriasis), der Parasympathikus zu einer Verengung der Pupillen (Miosis). 

Drogen wie z. B. Opiate aktivieren den Parasympathikus und führen damit zu einer Verengung der Pupillen. Medikamente wie Amphetamine, Kokain, Ecstasy oder Speed hingegen führen zu einer Aktivierung des Sympathikus und damit zu einer Weitstellung der Pupillen.

Pupillenreflex und Multiple Sklerose

Bei MS handelt es sich um eine chronisch-entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems, bei welcher es zum Abbau von Myelinscheiden in den Nerven kommt und macht sich dabei durch das Fehlen der direkten Pupillenreaktion am betroffenen Auge bemerkbar. Die konsensuelle Pupillenreaktion beim beleuchteten kontralateralen Auge jedoch bleibt bestehen.

Pupillenreflex testen: Wie testet man den Pupillenreflex?

Taschenlampenuntersuchung: Direkte und indirekte Pupillenreaktion 

Der Pupillenreflex kann man mittels einer Taschenlampenuntersuchung testen. Alles, was du dafür brauchst, ist eine Taschenlampe sowie ein etwas abgedunkelter Raum. 

Vorbereitung

Das Licht im Raum sollte optimalerweise gedämpft sein, damit die Iris und die Pupille gerade noch so zu erkennen sind.

Durchführung

• Leuchte mit der Taschenlampe in jede Pupille und achte darauf, dass sich sowohl die direkte Reaktion im direkt beleuchteten Auge (ipsilaterale Reaktion) als auch die kontralaterale (Konsensreaktion) der Pupille im anderen, nicht beleuchteten Auge, als Folge auf den Lichtreiz verengt. Leuchte in ein Auge und beobachte dabei aber die Reaktion beiden Augen 

Durch den Einfall des Taschenlampenlichts verkleinern sich unsere Pupillen, eine direkte Pupillenreaktion. Bei gesunden Verhältnissen reagiert dabei jedoch nicht nur das beleuchtete Auge, sondern auch das Auge auf der Gegenseite mit einer Verengung der Pupille, konsensuelle oder indirekte Pupillenreaktion. Beide Pupillen sollten dabei gleich weit erscheinen = isokor. 

• Achte dich auf Abweichungen: Kommt es zu Abweichungen, spricht man dabei von einer Anisokorie. Zur Prüfung kann man auch die Hand zwischen die Augen halten, um zu verhindern, dass das andere Auge Licht abbekommt

Bei der Überprüfung der Pupillen ist es zudem hilfreich, die Pupillen indirekt von der Seite zu beleuchten. Betrachte dabei die Grösse und Form der Pupille in Ruhe und achte auf eine Anisokorie: Ist eine Pupille grösser als die andere oder reagieren beide Pupillen gleich auf die Lichteinstrahlung?

• Leuchte in ein Auge und beobachte dabei die unmittelbare Reaktion: Gibt es eine Verengung der beleuchteten Pupille? Achte dich ebenfalls auf die gegenseitige Reaktion: Verengt sich auch die Pupille des anderen Auges? Wiederhole den Vorgang mit dem anderen Auge.

Interpretation 

• Keine direkte Reaktion (fehlender Reflex am untersuchten Auge) = Ipsilaterale Läsion des Nervus oculomotorius 
• Keine konsensuelle Reaktion (fehlender Reflex im gegenüberliegenden Auge) = Kontralaterale Läsion des Nervus oculomotorius 
• Keine afferente Reaktion (fehlender Reflex in einem Auge beim Testen beider Augen) = Ipsilaterale Läsion des Sehnervs
• Keine Reaktion (fehlender Reflex in beiden Augen bei der Prüfung beider Augen)

Pupillenreflex in der Notfallmedizin

Der Pupillenreflex ist ein Vitalparameter, der besonders in der Intensiv- und Notfallmedizin von grosser Bedeutung ist. Ein gestörter Pupillenreflex ist ein Zeichen für eine Sehstörung oder eine neurologische Erkrankung und wird deshalb nach einem Schädelhirntrauma oder Verdacht auf Schlaganfälle überprüft. Hier gilt eine einseitig erweiterte Pupille als Zeichen einer Erhöhung des Hirndrucks. Eine Anisokorie in Verbindung mit Übelkeit und Erbrechen ist als Hirndruckzeichen zu werten.

Pupillenreflex in der Neurologie 

Die Grundlage für eine natürliche Pupillenverengung ist ein Gleichgewicht zwischen dem sympathischen und dem parasympathischen Nervensystem. Die parasympathische Nervenübertragung führt zu einer Verengung der Pupillen. Diese Aufgabe übernimmt ein Muskel namens Sphincter pupillae. Seine Fasern umschliessen die Pupille. Die sympathische Nervenverbindung führt zu einer entsprechenden Pupillenerweiterung. Diese wird durch die Pupillendilatatoren gesteuert, eine Gruppe von Muskeln in den peripheren Teilen der Iris. Die Untersuchung des Pupillenreflexes gehört zu den Standarduntersuchungen in der Neurologie und kann mittels Taschenlampenuntersuchung durchgeführt werden. Mehr dazu weiter oben. 

Fazit 

Der Pupillenlichtreflex ist ein vegetativer Reflex, der die Pupille als Reaktion auf Licht verengt und so die Lichtmenge reguliert, die unsere Netzhaut erreicht. Er ist die unwillkürliche Anpassung unseres Auges an sich verändernde Lichtverhältnisse, erfolgt über die Innervation des Schliessmuskels der Iris, die vom Parasympathikus gesteuert wird und spielt eine entscheidende Rolle, wenn es um Sehschärfe und Schutz der Netzhaut geht. Bei starkem Lichteinfall verengt sich unsere Pupille, um damit die einfallende Lichtmenge zu verringern. Bei schwachen Lichtverhältnissen erreichen die Signale einen Muskel, der zu einer Erweiterung der Pupille führt. 

Ein abnormaler Pupillenreflex kann z. B. bei Verletzungen des Sehnervs, Schädigungen des Augenmuskelnervs, Hirnstammläsionen (z. B. Tumoren) oder Medikamenten wie Barbituraten erfolgen. Der Pupillenreflex spielt sowohl in der Notfallmedizin als auch in der Neurologie eine wichtige Rolle und kann dabei Auskunft über die Hirnaktivität wie auch das Bewusstsein geben. 

Der Begriff isokor besagt, dass beide Pupillen gleich gross sind. Gibt es Grössenunterschiede der Pupillen, spricht man dabei von Anisokorie. Bei Pupillenreflexstörungen unterscheidet man zwischen Schädigungen, die den afferenten Schenkel betreffen und solchen, die den efferenten Schenkel betreffen. 

Drogen und gewisse Medikamente entfalten ihre Wirkung durch die Hemmung oder Aktivierung von sympathischen oder parasympathischen Nerven im zentralen Nervensystem … über welches auch die Pupillenreaktion beeinflusst wird. Der Sympathikus führt dabei zu einer Weitstellung der Pupillen (Mydriasis), der Parasympathikus zu einer Verengung der Pupillen (Miosis). 

Der Pupillenreflex kann mit einer Taschenlampenuntersuchung überprüft werden. Alles, was du dafür brauchst, ist eine Taschenlampe sowie ein etwas abgedunkelter Raum.