虹彩は血管膜の最前部であり、透明な角膜を通して見ることができます。虹彩は、前額面に位置する厚さ約0.4mmの円盤状です。虹彩の中央には丸い開口部、すなわち瞳孔(рupilla)があります。瞳孔の直径は可変です。瞳孔は、強い光の下では狭くなり、暗い場所では広がり、眼球の絞りとして機能します。瞳孔は、虹彩の瞳孔縁(margo pupillaris)によって制限されています。毛様体外縁(margo ciliaris)は、恥骨靭帯(lig. pectinatum indis - NBA)を介して毛様体と強膜に接続されています。この靭帯は、虹彩と角膜によって形成される虹彩角膜角(angulus iridocornealis)を満たしています。虹彩の前面は眼球の前房に面しており、後面は後房と水晶体に面しています。
虹彩の結合組織間質には血管が含まれています。後部上皮の細胞は色素が豊富で、その量によって虹彩(目)の色が決まります。色素が多ければ、目は暗い色(茶色、ヘーゼル色)またはほぼ黒になります。色素が少なければ、虹彩は明るい灰色または明るい青になります。色素がない場合(アルビノ)、虹彩は血管が透けて見えるため赤みがかっています。虹彩の厚みには 2 つの筋肉があります。平滑筋細胞の束(瞳孔括約筋、m. sphincter pupillae)が瞳孔の周りに環状に位置し、瞳孔を散大させる筋肉(m. dilatator pupillae)の細い束(瞳孔散大筋)が虹彩の毛様体縁から瞳孔縁まで放射状に伸びています。
瞳孔の神経支配
人間の瞳孔の大きさは、散大筋と瞳孔括約筋という2つの平滑筋によって制御されています。散大筋は交感神経支配を受け、括約筋は副交感神経支配を受けます。
瞳孔を散大させる筋肉(散大筋)の交感神経支配
下行路は視床下部から脳幹、脊髄の頸部を通り、前根(CVIII-ThI-ThII)とともに脊柱管を出て、再び頭蓋骨に戻ります。
説明の便宜上、視床下部と頸部繊毛脊髄中枢(下記参照)の間の経路部分は第 1 ニューロン(ただし、おそらく中脳の橋および被蓋部の領域で複数のシナプスによって中断されている)と呼ばれ、繊毛脊髄中枢から上部頸部神経節までの部分は第 2 ニューロン、上部神経節から瞳孔を拡張する筋肉までの部分は第 3 ニューロンと呼ばれます。
節前線維(第2ニューロン)。細胞体は脊髄の下部頸髄節および上部胸髄節の灰白質内側外側柱に位置し、いわゆるバッジの繊毛脊髄中枢を形成します。
ヒトでは、眼を支配する節前線維の大部分は、第一胸節の前根から脊髄を離れます。また、ごく一部はCVIIIIおよびThIIIの根から出ることもあります。ここから線維は白色連絡枝を通って傍脊柱交感神経鎖へと進みます。その後、シナプスを形成することなく上方へと進み、下部頸部神経節と中部頸部神経節を通過し、最終的に上部頸部神経節に達します。
上頸部神経節は、最初の4つの頸部交感神経節が融合したもので、内頸静脈と内頸動脈の間、頭蓋底の下(つまり、通常考えられているよりもやや高い位置)に位置しています。顔面の眼交感神経線維と発汗神経線維は、ここでシナプスを形成します。
節後線維(第3ニューロン)。散瞳筋を支配する線維は神経節を離れ、頸動脈管と鉤孔を通って内頸動脈に随伴し、三叉神経節領域に達する。交感神経線維は海綿静脈洞内で内頸動脈に密着する。交感神経線維の大部分は三叉神経の眼神経節に合流し、その鼻毛様体枝で眼窩を貫通する。長い毛様体神経はこの枝を離れ、毛様体神経節を迂回し、強膜と脈絡膜(鼻側と耳側の両方)を貫通し、最終的に散瞳筋に達する。
節後交感神経線維は眼の他の構造にも伝わります。血管や虹彩のブドウ膜色素胞を支配する神経線維は、節後経路の初期段階の形成に関与します。これらの神経線維は、毛様体神経節の「長根」として鼻毛様体神経を離れ、これらの構造を(シナプスを形成することなく)通過して効果器へと向かいます。
顔面を支配する発汗線維と立毛線維のほとんどは、上頸神経節から出て、外頸動脈とその枝に沿った神経叢を通過し、目的地に到達します。額に向かう発汗線維は頭蓋骨に戻り、その後、瞳孔を散大させる筋に向かう線維に随伴し、最終的に眼動脈とその上眼窩枝とともに腺に到達します。
瞳孔を収縮させる筋肉(括約筋)の副交感神経支配
瞳孔括約筋への下降経路は 2 つのニューロン系を通ります。
最初の(節前)ニューロンは、中脳前部のヤクボビッチ・エディンガー・ウェストファル核に由来する。これは第3脳神経の一部であり、下斜筋と毛様体神経節の短根に枝分かれしている。この神経節は、眼窩頂点の疎性脂肪組織内、視神経と外直筋の間に位置している。
2番目の(節後)ニューロンは、毛様体神経節の細胞体から発生します。これらの神経線維は短毛様体神経の一部として走行し、瞳孔括約筋に達します。その途中で、これらの神経線維は眼球後極部を貫通し、まず強膜に直接入り、次に脈絡膜下腔の神経叢へと進みます。これらの領域の損傷は、多くの神経科医が考えるよりも一般的です。このような患者の圧倒的多数は、眼科医に紹介されます。
瞳孔収縮筋を支配するすべての線維は、おそらく毛様体神経節でシナプスを形成して虹彩に到達している。瞳孔収縮筋を支配するコリン作動性線維が毛様体神経節を迂回するか、あるいは短毛様体神経に沿って時折見られる上強膜細胞でシナプスを形成するという説には、解剖学的根拠がない。
毛様体神経節から放出される副交感神経節後線維の大部分(94%)は、瞳孔収縮とは無関係であることを強調しておくことが重要です。これらの線維は毛様体筋に分散し、調節に関与しています。これらの観察結果は、アディ症候群の病因に関する現在の理解にとって非常に重要です。
瞳孔反射
瞳孔は交感神経と副交感神経から相互に神経支配を受けています。副交感神経の作用は瞳孔を収縮させ、交感神経の作用は瞳孔を拡張させます。副交感神経と交感神経の神経支配が完全に遮断されると、瞳孔反射は消失しますが、瞳孔の大きさは正常のままです。瞳孔の大きさを変化させる刺激は数多く存在します。
瞳孔の精神的反射とは、様々な感情反応(嬉しい、不快なニュース、恐怖、驚きなど)の際に瞳孔が散大することを指します。この反射は脳の状態と関連しており、脳の交感神経支配に影響を与えます。脳半球からのインパルスは脳幹と頸髄を通って繊毛脊髄中枢に入り、繊毛脊髄の流出線維に沿って瞳孔散大筋に到達します。このことから、様々な脳病変(てんかん、髄膜炎、腫瘍、脳炎など)において瞳孔機能が障害されていることが分かります。
三叉神経瞳孔反射:角膜、まぶたの結膜、または眼球周囲の組織への短時間の刺激により、まず瞳孔が散大し、その後急速に収縮します。反射弓:三叉神経第1枝、三叉神経節、三叉神経眼枝の核中枢、後縦束、瞳孔括約筋核(ヤクボビッチ・エディンガー・ウェストファル)、瞳孔括約筋への流出路。眼の強膜疾患(炎症)、結膜炎などの場合、瞳孔が狭くなることが多く、対光反応の振幅が著しく低下することもあります。これは、炎症プロセスが眼球の三叉神経線維の刺激につながり、副交感神経瞳孔支配の反射変化を伴うという事実によって説明されます。
鼻顔面瞳孔反射は、鼻孔への刺激(タンポナーデ、くすぐりなど)を受けた側の瞳孔が散大する反射です。片方の鼻孔に強い刺激が加わると、両側の瞳孔も激しく散大します。この反射の弓状構造は、三叉神経の感覚線維と交感神経の瞳孔伝導路によって構成されます。
呼吸性瞳孔反射とは、深く息を吸う際に瞳孔が散大し、息を吐く際に瞳孔が収縮する現象です。この反射は非常に多様で、主に迷走神経の興奮と関連しているため、瞳孔の迷走神経性反応を構成します。
生理的ストレスに対する瞳孔反射には、瞳孔の頸部反射(首の筋肉または胸鎖乳突筋が圧迫されたときの瞳孔の散大)や握手のときの瞳孔の散大などがあります。
神経過敏症の検出に基づく神経薬理学的検査は、瞳孔障害の鑑別診断において広く用いられている。この検査により、散瞳筋の交感神経支配の第3ニューロンの損傷に起因する眼瞼下垂および縮瞳と、この筋への伝導路のより近位の損傷に起因するホルネル症状を伴う疾患との鑑別が可能となる。また、この検査は、アディー症候群(前述の通り、原因は現在、瞳孔を収縮させる筋を支配する副交感神経節後線維の損傷と考えられている)と、瞳孔括約筋を支配する節前線維の損傷に起因する瞳孔肥大を伴う疾患との鑑別診断にも用いられる。このような検査により、神経科医が関心を持つ瞳孔機能障害を、視覚的に容易に観察できる方法で研究することができる。
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