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眼球とその付属器官は、内頸動脈の枝である眼動脈の枝から血液を受け取ります。視覚器官からの静脈血は眼静脈を通って海綿静脈洞へと流れ込みます。網膜は中心網膜動脈(a. centralis retinae)によって血液を供給されます。中心網膜動脈は視神経の層を通って眼球内に入り込み、視神経乳頭領域で上下に枝分かれします。中心網膜静脈とその支流は、同名の動脈に隣接しています。脈絡膜では、短い後毛様体動脈と長い前毛様体動脈が分岐します。これらの動脈の枝は虹彩の厚みの中で互いに吻合し、2つの動脈輪を形成します。1つは虹彩の毛様体縁にある大きな動脈輪(虹彩大動脈輪)で、もう1つは瞳孔縁にある小さな動脈輪(虹彩小動脈輪)です。強膜には後短毛様動脈によって血液が供給されます。固有脈絡膜の密な静脈網からは4~6本の渦状静脈(vv. vorticosae)が形成され、強膜を貫通して眼窩静脈に流れ込みます。前毛様静脈は、毛様体、虹彩、強膜から血液を集めます。
眼瞼と結膜は、眼瞼の内側動脈と外側動脈、そして前結膜動脈から血液を受け取ります。これらの動脈は、眼瞼の厚みの中で上眼瞼弓と下眼瞼弓を形成し、前結膜動脈と結合します。前結膜動脈は、眼静脈と顔面静脈に流れ込みます。涙腺動脈(a. lacrimalis)は涙腺へと流れ込みます。
眼窩の筋肉、筋膜、脂肪層にも眼動脈の枝から血液が供給されます。眼瞼と結膜からのリンパ管は顎下リンパ節、さらに浅耳下腺リンパ節と深耳下腺リンパ節(耳介前リンパ節)へと流れます。
眼窩の内容物は、三叉神経の第1枝である眼神経から感覚神経支配を受けます。その枝である鼻毛様体神経は、眼球に達する長い毛様体神経を生じます。下眼瞼は眼窩下神経によって支配され、眼窩下神経は三叉神経の第2枝を生じます。瞳孔収縮筋と毛様体筋は、動眼神経(短い毛様体神経の一部として毛様体神経節から)の副交感神経線維の支配を受けます。瞳孔散大筋は、血管とともに眼球に達する内頸動脈神経叢の交感神経線維によって支配されます。上直筋、下直筋、内直筋、眼の下斜筋、および上まぶたを上げる筋肉は動眼神経からの運動線維によって支配され、外直筋は外転神経によって支配され、上斜筋は滑車神経によって支配されます。