瞳孔上膜反応

法医学における重要かつ最も差し迫った課題の一つは、依然として死後経過時間の診断です。法医学者はこの問題に依然として強い関心を寄せており、死後経過時間の確定を目的とした新たな科学的研究の発表によってその傾向が裏付けられています。死後経過期間の様々な段階において、死後経過時間を診断するための新たな方法が開発され、既存の方法も改良されています。研究を継続し、新たな診断方法を開発し、従来の方法を改善する必要性は、特に、死後経過期間が様々な範囲、すなわち、超生体反応、初期死体現象の発現、死体現象の形成、腐敗変化やその他の後期死体現象の発現から死体の完全な骨格化に至るまで、多岐にわたることにあります。したがって、死後経過時間を特定するための現象の診断原理と診断方法は、それぞれの特定の期間ごとに開発されています。現代の科学的研究の分析によると、今日では、死後経過時間に関する最大限のデータセットのみが、法執行機関のニーズを満たす精度の結果をもたらすことができることが示されています。

最も差し迫った問題は、犯罪現場における死体検案の大部分を占める死後早期における死亡時刻の特定です。死後、臓器や組織はしばらくの間、様々な外部刺激に対して適切な反応を示すことがあります。この現象は「超生体反応」と呼ばれます。超生体反応の期間中、個々の臓器や組織の生存能力は時間的に決定された緩やかな生理学的低下を示し、不可逆的な変化が生じ、最終的に個々の細胞の死（細胞死）が予想通りに起こります。これらのプロセスはそれぞれ異なる時間間隔に対応しています。

超生体反応の持続時間は、組織の種類といくつかの外部条件によって決まります。

瞳孔反応を評価することで、法医学的実践において、超生体反応期間中の死亡時刻の診断における一定の可能性がもたらされる。この反応は、虹彩平滑筋が外部刺激に反応して瞳孔を収縮または拡張する能力から成り立つ。この反応を特定する既知の方法の1つは、アトロピンまたはピロカルピンなどの薬理学的製剤を注射器を使用して眼の前房に注入することにより、化学刺激物質が虹彩平滑筋に及ぼす影響を測定する方法である。その後、瞳孔の反応時間（収縮または拡張）を記録する。しかし、この超生体現象の研究に特化した最新の研究は、前世紀の70年代から80年代に発表された。

私たちの研究の目的は、虹彩、瞳孔括約筋、瞳孔散大筋の解剖学的、組織学的構造の特徴、および瞳孔の大きさを調節する現代の薬理学的薬物の影響の観点からそれらの生理学を研究することです。

目の解剖学的構造、特に虹彩と、生きた人間の瞳孔反応の調節過程について、別々に考察する必要があります。虹彩は、目の血管膜の前部であり、中央に穴のある円盤状の形をしており、実際には角膜と水晶体の間の空間を前房と後房の2つの房に分ける隔膜です。前房の容積は平均220μl、平均深さは3.15mm（2.6～4.4mm）、前房の直径は11.3～12.4mmです。前房の側面から、虹彩の表面は約1mm幅の瞳孔帯と3～4mmの毛様体帯の2つの帯に分かれています。虹彩は、中胚葉（前部）と外胚葉（後部）の2つの層で構成されています。瞳孔自体は虹彩の中央にある開口部で、光線はここを通って眼の網膜に当たります。通常、両眼の瞳孔は丸く、大きさは同じです。生体の瞳孔径は、照度に応じて平均1.5～2mmから8mmまで変化します。生体の瞳孔径の変化は、網膜への光刺激、調節、視軸の輻輳・発散、その他の刺激に対する反応として反射的に起こります。眼に入る光の流れを調節することで、瞳孔径は最も明るい光の下では最小になり、暗い場所では最大になります。実際、照度の変化に対する瞳孔の反応は適応的な性質を持ち、網膜への照度を安定させ、過剰な光から眼を遮り、網膜への照度に応じて反射的に光量を調整します（「光絞り」）。瞳孔の大きさの変化は、瞳孔を狭く縮瞳させる瞳孔括約筋（m. sphincter pupillae）と、瞳孔を散大させる瞳孔散大筋（m. dilatator pupillae）の働きによって引き起こされます。これらの筋肉は、眼の虹彩の中胚葉層にあります。瞳孔帯には、幅約0.75～0.8 mmの瞳孔括約筋を形成する環状に走る筋線維があります。瞳孔括約筋は伸縮自在な収縮をします。これを構成する筋細胞は、平滑筋（紡錘状筋）のすべての基準を満たし、瞳孔縁と平行に向いています。筋細胞の束は密集しており、薄い結合組織層によって隔てられています。細動脈、毛細血管、感覚神経、運動神経は、コラーゲン線維の束の間に分布しています。神経は筋細胞群の奥深くまで達するのではなく、表面付近を走っています。神経と筋細胞のこの関係性から、多くの研究者は筋細胞群が機能的な単位を形成していると考えています。どうやら、機能単位の1つの細胞のみが神経支配され、密接な細胞間接触により脱分極が他の細胞に広がる。虹彩括約筋の基底膜は、他の平滑筋細胞の基底膜と違いはない。この膜は、神経線維が横たわる筋肉群を分けるコラーゲン原線維と接触する。個々の筋細胞群上で、神経は束を形成する。通常、束はシュワン細胞に囲まれた2～4本の神経軸索で構成される。シュワン鞘のない軸索は、筋細胞で直接終わる。瞳孔括約筋の神経支配は、毛様体神経節から伸びる副交感神経線維（節後線維）によって行われ、節後線維の末端からアセチルコリンが放出され、Mコリン作動性受容体に作用する。節前線維は、脳幹の動眼神経核の一部であるヤクボビッチ・エディンガー・ウェストファル核の瞳孔運動ニューロンから始まる、動眼神経の一部です。中胚葉の毛様体層の深部には、放射状の線維を持つ薄い層、つまり散瞳筋があります。散瞳筋の細胞は色素上皮の細胞であり、細胞質内で筋原線維を形成する能力があり、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴を兼ね備えています。散瞳筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸神経節から伸び、その末端からノルエピネフリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（アルファとベータ）に作用します。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1胸節、第2胸節レベルに位置する繊毛脊髄中枢から発生し、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴を兼ね備えています。拡張筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上部頸部神経節から伸び、その終末部からノルアドレナリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（αおよびβ）に作用します。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1胸節、第2胸節レベルに位置する繊毛脊髄中枢から発生し、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴を兼ね備えています。散大筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸神経節から伸び、その末端からノルエピネフリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（アルファとベータ）に作用します。節前線維は、脊髄の第 8 頸部、第 1 胸節、および第 2 胸節のレベルにある繊毛脊髄中枢から伸びます。虹彩括約筋の基底膜は、他の平滑筋細胞の基底膜と何ら変わりありません。この膜は、神経線維が挟まれた筋肉群を隔てるコラーゲン原線維と接触しています。個々の筋細胞群上で、神経は束を形成します。通常、束はシュワン細胞に囲まれた2～4本の神経軸索で構成されます。シュワン鞘のない軸索は、筋細胞で直接終わっています。瞳孔括約筋の神経支配は、毛様体神経節から伸びる副交感神経線維（節後線維）によって行われ、節後線維の末端からアセチルコリンが放出され、Mコリン受容体に作用します。節前線維は、脳幹の動眼神経核の一部であるヤクボビッチ・エディンガー・ウェストファル核の瞳孔運動ニューロンから始まる、動眼神経の一部です。中胚葉の毛様体層の奥深くには、放射状の繊維が走る薄い層、すなわち散瞳筋がある。散瞳筋の細胞は色素上皮細胞であり、細胞質内で筋原線維を形成する能力を持つため、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴を兼ね備えている。散瞳筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸部神経節から伸び、その末端からノルアドレナリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（αおよびβ）に作用する。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1および第2胸節のレベルにある繊毛脊髄中枢から発生する。したがって、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴を兼ね備えている。拡張筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸部神経節から伸び、その終末からはノルエピネフリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（アルファとベータ）に作用します。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1胸節、第2胸節のレベルにある繊毛脊髄中枢から伸びています。したがって、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴が組み合わされています。拡張筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸部神経節から伸び、その終末からはノルエピネフリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（アルファとベータ）に作用します。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1胸節、第2胸節のレベルにある繊毛脊髄中枢から伸びています。虹彩括約筋の基底膜は、他の平滑筋細胞の基底膜と何ら変わりありません。この膜は、神経線維が挟まれた筋肉群を隔てるコラーゲン原線維と接触しています。個々の筋細胞群上で、神経は束を形成します。通常、束はシュワン細胞に囲まれた2～4本の神経軸索で構成されます。シュワン鞘のない軸索は、筋細胞で直接終わっています。瞳孔括約筋の神経支配は、毛様体神経節から伸びる副交感神経線維（節後線維）によって行われ、節後線維の末端からアセチルコリンが放出され、Mコリン受容体に作用します。節前線維は、脳幹の動眼神経核の一部であるヤクボビッチ・エディンガー・ウェストファル核の瞳孔運動ニューロンから始まる、動眼神経の一部です。中胚葉の毛様体層の奥深くには、放射状の繊維が走る薄い層、すなわち散瞳筋がある。散瞳筋の細胞は色素上皮細胞であり、細胞質内で筋原線維を形成する能力を持つため、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴を兼ね備えている。散瞳筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸部神経節から伸び、その末端からノルアドレナリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（αおよびβ）に作用する。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1および第2胸節のレベルにある繊毛脊髄中枢から発生する。したがって、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴を兼ね備えている。拡張筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸部神経節から伸び、その終末からはノルエピネフリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（アルファとベータ）に作用します。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1胸節、第2胸節のレベルにある繊毛脊髄中枢から伸びています。したがって、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴が組み合わされています。拡張筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸部神経節から伸び、その終末からはノルエピネフリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（アルファとベータ）に作用します。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1胸節、第2胸節のレベルにある繊毛脊髄中枢から伸びています。束はシュワン細胞に囲まれた2～4本の神経軸索で構成されています。シュワン鞘のない軸索は筋細胞に直接終わっています。瞳孔括約筋の神経支配は、毛様体神経節から伸びる副交感神経線維（節後線維）によって行われ、節後線維の末端からアセチルコリンが放出され、Mコリン作動性受容体に作用します。節前線維は、脳幹の動眼神経核の一部であるヤクボビッチ・エディンガー・ウェストファル核の瞳孔運動ニューロンから始まる動眼神経の一部です。中胚葉の毛様体層の深部には、放射状の線維、つまり瞳孔散大筋を持つ薄い層があります。瞳孔散大筋細胞は色素上皮細胞であり、細胞質内で筋原線維を形成する能力を有し、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴を兼ね備えています。散大筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸神経節から伸び、その末端からノルアドレナリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（αおよびβ）に作用します。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1胸節、および第2胸節のレベルに位置する繊毛脊髄中枢から発生します。したがって、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴を兼ね備えています。拡張筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸部神経節から伸び、その終末からはノルエピネフリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（アルファとベータ）に作用します。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1胸節、第2胸節のレベルにある繊毛脊髄中枢から伸びています。したがって、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴が組み合わされています。拡張筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸部神経節から伸び、その終末からはノルエピネフリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（アルファとベータ）に作用します。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1胸節、第2胸節のレベルにある繊毛脊髄中枢から伸びています。束はシュワン細胞に囲まれた2～4本の神経軸索で構成されています。シュワン鞘のない軸索は筋細胞に直接終わっています。瞳孔括約筋の神経支配は、毛様体神経節から伸びる副交感神経線維（節後線維）によって行われ、節後線維の末端からアセチルコリンが放出され、Mコリン作動性受容体に作用します。節前線維は、脳幹の動眼神経核の一部であるヤクボビッチ・エディンガー・ウェストファル核の瞳孔運動ニューロンから始まる動眼神経の一部です。中胚葉の毛様体層の深部には、放射状の線維、つまり瞳孔散大筋を持つ薄い層があります。瞳孔散大筋細胞は色素上皮細胞であり、細胞質内で筋原線維を形成する能力を有し、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴を兼ね備えています。散大筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸神経節から伸び、その末端からノルアドレナリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（αおよびβ）に作用します。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1胸節、および第2胸節のレベルに位置する繊毛脊髄中枢から発生します。したがって、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴を兼ね備えています。拡張筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸部神経節から伸び、その終末からはノルエピネフリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（アルファとベータ）に作用します。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1胸節、第2胸節のレベルにある繊毛脊髄中枢から伸びています。したがって、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴が組み合わされています。拡張筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸部神経節から伸び、その終末からはノルエピネフリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（アルファとベータ）に作用します。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1胸節、第2胸節のレベルにある繊毛脊髄中枢から伸びています。中胚葉の毛様体層の奥深くには、放射状の繊維が走る薄い層、すなわち散瞳筋がある。散瞳筋の細胞は色素上皮細胞であり、細胞質内で筋原線維を形成する能力を持つため、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴を兼ね備えている。散瞳筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸部神経節から伸び、その末端からノルアドレナリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（αおよびβ）に作用する。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1および第2胸節のレベルにある繊毛脊髄中枢から発生する。したがって、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴を兼ね備えている。拡張筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸部神経節から伸び、その終末からはノルエピネフリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（アルファとベータ）に作用します。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1胸節、第2胸節のレベルにある繊毛脊髄中枢から伸びています。したがって、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴が組み合わされています。拡張筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸部神経節から伸び、その終末からはノルエピネフリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（アルファとベータ）に作用します。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1胸節、第2胸節のレベルにある繊毛脊髄中枢から伸びています。中胚葉の毛様体層の奥深くには、放射状の繊維が走る薄い層、すなわち散瞳筋がある。散瞳筋の細胞は色素上皮細胞であり、細胞質内で筋原線維を形成する能力を持つため、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴を兼ね備えている。散瞳筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸部神経節から伸び、その末端からノルアドレナリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（αおよびβ）に作用する。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1および第2胸節のレベルにある繊毛脊髄中枢から発生する。したがって、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴を兼ね備えている。拡張筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸部神経節から伸び、その終末からはノルエピネフリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（アルファとベータ）に作用します。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1胸節、第2胸節のレベルにある繊毛脊髄中枢から伸びています。したがって、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴が組み合わされています。拡張筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸部神経節から伸び、その終末からはノルエピネフリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（アルファとベータ）に作用します。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1胸節、第2胸節のレベルにある繊毛脊髄中枢から伸びています。脊髄の第1胸節と第2胸節に分布し、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴を兼ね備えています。拡張筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸部神経節から伸び、その終末からはノルアドレナリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（αおよびβ）に作用します。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1胸節、第2胸節のレベルにある繊毛脊髄中枢から伸びています。脊髄の第1胸節と第2胸節に分布し、色素上皮細胞と平滑筋細胞の特徴を兼ね備えています。拡張筋は交感神経線維によって支配され、節後線維は上頸部神経節から伸び、その終末からはノルアドレナリンと少量のアドレナリンが放出され、アドレナリン受容体（αおよびβ）に作用します。節前線維は、脊髄の第8頸部、第1胸節、第2胸節のレベルにある繊毛脊髄中枢から伸びています。

臨床死後、まず神経組織が死滅します。脳の生存時間、すなわち血液循環の再開が臓器の構造と機能に大きな影響を与えない時間は、37℃の温度で8～10分です。しかし、体内の血液循環が停止すると、この時間は3～4分に短縮されます。これは、血液循環再開後の最初の数分間は心臓の収縮力が弱く、脳への空気供給が不十分になるためです。低体温状態、特に低酸素状態への対応訓練を受けた人の場合、この時間は長くなることがあります。この期間が過ぎると、中枢神経系はもはや瞳孔筋に制御的な影響を与えることができなくなります。そのため、死の直前に生じた様々な刺激に対する神経系の生涯にわたる反応、特に瞳孔不同は固定され、保存されたままになります。つまり、実際には、瞳孔は神経系の生涯にわたる様々な損傷を死後に反映している可能性があります。そして、眼球自体、特に瞳孔筋は、自律的な自己調節構造となります。死後1～2時間で瞳孔は狭まり始めます（これは、瞳孔括約筋の優位性に伴って、虹彩の軟筋が硬くなるためです）。その後の瞳孔の拡大は観察されず、生体内での瞳孔の大きさの差は、死体と死後の瞳孔収縮の両方において保存されます。

実際、超生体瞳孔反応の基質は、瞳孔括約筋と散瞳筋を形成する平滑筋の生存、そして化学刺激物質を感知し、それに応じて反応して瞳孔を散大または収縮させる能力、すなわち生体に固有の機能を維持する能力の保持です。この反応は他の超生体反応、特に生体染色に対する細胞膜の透過性の保持に基づく超生体組織染色に類似しています。一例として、エオシン試験が挙げられます。この試験では、「生」細胞の膜によるエオシンの選択的排除と「死」細胞への自由な浸透、すなわち染色が観察されます。瞳孔括約筋と散瞳筋の平滑筋の生存の指標は、化学刺激物質に対する反応、すなわち瞳孔反応です。

局所刺激物質、特に平滑筋細胞に直接作用する化学物質のみが効果を発揮します。このような化学物質には、眼科診療で使用される薬理学的薬剤が含まれます。

眼科において瞳孔を散大させるために、縮瞳薬と呼ばれる薬理学的薬剤が用いられます。この薬剤には、M-コリン作動薬と抗コリンエステラーゼ薬という2つのサブクラスがあります。抗コリンエステラーゼ薬は局所性および全身性の副作用が顕著であるため、実際には使用されていません。M-コリン作動薬の薬理作用は、虹彩平滑筋のM-コリン受容体を刺激し、括約筋を収縮させて縮瞳を誘発することです。M-コリン作動薬には、ピロカルピン、カルバコール、アセクリジンなどがあります。

瞳孔を拡張して散瞳を得るために、散瞳薬と呼ばれる薬理学的薬物が使用されます。この薬物治療グループ（散瞳薬と調節麻痺薬）には、同様の薬理学的効果を持つが、最終的な効果の実施を決定する異なる化学構造と薬力学を持つ薬物が含まれます。このグループには、調節麻痺散瞳薬（M-抗コリン薬）と非調節麻痺散瞳薬（交感神経刺激薬）が含まれます。M-抗コリン薬の薬力学は、瞳孔の括約筋にあるM-コリン作動性受容体の遮断によるもので、散瞳筋の緊張の優位性と括約筋の弛緩により、瞳孔が受動的に拡張します。M-抗コリン薬は、作用の強さと持続時間によって区別されます。短時間作用型-トロピカミド。長時間作用型 - アトロピン、シクロペントラート、スコポラミン、ホマトロピン。散瞳作用を有する交感神経刺激薬の薬理作用は、αアドレナリン受容体への作動作用によるもので、α受容体の機能活動を刺激・増強し、散瞳筋の緊張を増大させ、その結果、瞳孔が散大します（散瞳）。交感神経刺激薬には、フェニレフリン、メサトン、イリフリンなどがあります。

KIヒジニャコワとA.P.ベロフの研究において、超生体瞳孔反応の評価に使用された薬理学的製剤は、アトロピンとピロカルピンに限られていました。超生体反応の動態はピロカルピンについてのみ確立されており、環境因子や死因の影響は考慮されていませんでした。虹彩平滑筋の化学刺激物質、すなわち眼科診療で使用されている現代の薬理学的製剤に対する反応に関する更なる研究は有望であると考えられます。

DB Gladkikh. 上体瞳孔反応// 国際医学ジャーナル - 第3号 - 2012

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