眼の構造・機能と眼科検査

眼球を構成する各組織(角膜・水晶体・網膜・タペタムなど)と光が網膜に届くまでの経路を学ぶ。動物特有の構造(瞬膜・タペタム)、種による瞳孔の形の違い、視細胞(錐体・桿体)の役割、緑内障の病態・分類・急性期の定義、シルマー試験・フルオレセイン染色・間接対光反射などの臨床検査についても整理する。

1眼球の構造と各部の名称

眼球は外側から強膜・脈絡膜・網膜の3層で構成される。前方は透明な角膜、内部に水晶体・硝子体がある。毛様体とチン小帯が水晶体の厚さを調節してピントを合わせる。

眼球の水平断面模式図。外側から強膜・脈絡膜・網膜の3層が眼球壁を構成し、前方の角膜から入った光は前房・虹彩(瞳孔)・水晶体・後房・硝子体を通る。周辺の毛様体とチン小帯が水晶体の厚さを調節する。

眼球の壁は外側から「強膜(きょうまく)→脈絡膜(みゃくらくまく)→網膜(もうまく)」の3層で構成される。

強膜は白い強固な外膜(白目の部分)で眼球を保護し、前方の透明な部分が角膜(こうかく)になる。

脈絡膜は中間の血管に富む色素層で、眼球に栄養を供給し余分な光を吸収する。

網膜は最内層の感光層で、光受容体(視細胞)が分布して光を電気信号に変換する。

眼球の内部は前方から「前房(房水で満たされる)→水晶体(すいしょうたい)→後房→硝子体(しょうしたい)」と続く。

水晶体は透明な両凸レンズで、毛様体(もうようたい)という筋肉組織がチン小帯(チンしょうたい)という繊維でつながって引っ張ることで厚さが変わり、ピントを調節する。

硝子体はゼリー状の透明な組織で眼球の大部分を占め、眼球の形を保持する役割を担う。

虹彩(こうさい)は水晶体の前に位置する色素のある薄い膜で、中央の開口部が瞳孔(どうこう)である。

虹彩の筋肉が収縮・弛緩することで瞳孔の大きさを変えて眼球内に入る光量を調節する。

2光の経路―角膜から視神経へ

光は「角膜→瞳孔(虹彩)→水晶体→硝子体→網膜」の順に進む。網膜で電気信号に変換された情報が視神経を通って大脳視覚野へ送られることで「見える」。

外界からの光が眼球に入るときの経路は順番が重要である。

光は最初に「角膜」を通過する。

角膜は透明でドーム状の外膜で、光の屈折の大部分を担う。

次に、虹彩の中心にある開口部「瞳孔」を通り、眼球内に入る光量が調節される。

続いて「水晶体(レンズ)」を通過する際にピントが合わせられる。

水晶体を出た光は「硝子体」を通り抜け、眼球の後壁にある「網膜」に像を結ぶ。

網膜の視細胞(錐体・桿体)が光を受容して電気信号に変換し、「視神経」を通じて大脳後頭葉の視覚野へ伝えることで、像として認識される。

まとめると:角膜 → 瞳孔 → 水晶体 → 硝子体 → 網膜 → 視神経 → 脳。

3視細胞―錐体細胞と桿体細胞

網膜には2種類の視細胞がある。錐体細胞(すいたいさいぼう)は明るい場所で働き色覚(赤・緑・青の3種)を担う。桿体細胞(かんたいさいぼう)は暗い場所で働き、明暗・形を認識する。イヌ・ネコは桿体細胞が多く薄暗い中でよく見える。

網膜の感光細胞は「錐体細胞(cone cell)」「桿体細胞(rod cell)」の2種類に分けられる。

錐体細胞は光量が多い明るい環境で機能し、赤・緑・青の3種類の錐体が色の識別(色覚)を担う。

網膜の中央にある黄斑(おうはん)は錐体細胞が密集する場所で、最も鮮明で細かい視覚を提供する。

桿体細胞は光の量が少ない薄暗い環境で機能し、明暗や物の形・動きを感知する。

色の識別はできないが、わずかな光にも反応できる非常に高い感度を持つ。

イヌやネコは桿体細胞の割合が人よりも多く、薄暗い環境での視力に優れる(夜行性・薄明薄暮性の行動に対応)。

なお、錐体細胞は「スイタイ=明るい・色」、桿体細胞は「カンタイ=暗い・明暗」と覚えるとよい。

4タペタムと瞬膜―動物特有の眼の構造

タペタムは網膜と脈絡膜の間にある反射層で、イヌ・ネコに存在するが人にはない。光を反射して視細胞を再刺激し暗所視力を高める(夜に目が光って見える原因)。瞬膜(第三眼瞼)は角膜とまぶたの間にある第三のまぶたで、犬・猫・鳥に存在する。

タペタム(tapetum lucidum)は脈絡膜と網膜の間に存在する特殊な反射層で、イヌ・ネコ・ウマなど多くの動物に見られるが、ヒトには存在しない。

タペタムは網膜を通過した光を鏡のように反射させて再び視細胞に当て、視細胞の刺激を倍増させる機能を持つ。

これにより暗い環境でも少ない光を最大限に活用できる。

夜間に犬や猫の目に光を当てると目が緑や金色に輝いて見える(アイシャイン)のはタペタムによる光の反射である。

一方、瞬膜(しゅんまく)は「第三眼瞼(だいさんがんけん)」とも呼ばれ、眼の内角(鼻側)に存在する半透明の薄い膜である。

瞬膜は上下のまぶた(第一・第二眼瞼)とは別に眼球表面を保護し、涙を均等に広げる役割を担う。

イヌ・ネコ・鳥類などに存在するが、ヒトには退化しており痕跡的な組織(半月ひだ)しか残っていない。

チェリーアイは瞬膜の内側にある瞬膜腺(第三眼瞼腺)が脱出して眼の内角に赤い丸い腫れとして見える状態である。

5種による瞳孔の形の違い

瞳孔の形は動物種により異なる。横長楕円形:ウマ・ヤギ・ヒツジ。円形(丸):イヌ・ヒト。縦長スリット状:ネコのみ。縦長の瞳孔は光量の微調節に優れ、薄明薄暮性の捕食者に有利。

瞳孔の形は同じ哺乳類でも動物種によって大きく異なる。

横長楕円形の瞳孔:ウマ・ヤギ・ヒツジなどの草食動物に見られる。

広い水平視野を確保し、地面すれすれからの肉食獣の接近を察知しやすい。

円形(丸)の瞳孔:イヌ・ヒトに見られる。

汎用的な光量調節に対応する。

縦長スリット状の瞳孔:ネコに特有。

縦スリットは瞳孔括約筋の働きで非常に細く絞れるため、明るい場所での光量を極限まで制限できる。

同時に暗い場所では大きく開いて多くの光を取り込む。

これにより昼夜両方で優れた視覚を実現する。

なお、大型ネコ科(ライオン・トラなど)の瞳孔は円形に近い。

縦長スリットは小型ネコ科(イエネコなど)に特徴的とされる。

6緑内障―眼圧上昇による視神経障害

緑内障は眼房水の流出障害による眼圧上昇が視神経・網膜を障害する病気。先天性(3〜6ヶ月齢ごろ発症)・原発性・続発性に分類される。続発性の原因は水晶体前方脱臼・白内障・ぶどう膜炎・眼内腫瘍・網膜剥離。急性期は48時間以内に治療が必要。

緑内障(りょくないしょう)は、眼圧(目の中の圧)の上昇によって視神経と網膜が障害され、視覚に障害をきたす疾患である。

眼球内では毛様体で産生された「眼房水(がんぼうすい)」が前房を循環し、隅角(ぐうかく)の排液路を通じて眼球外へ流出することで眼圧が一定に保たれる。

この眼房水の流出が障害されると眼圧が上昇し、視神経や網膜が圧迫・虚血を受けて視覚が失われる。

【分類】先天性緑内障は排液角の形成異常による遺伝性疾患で、生後3〜6ヶ月ごろに発症することが多い。

原発性緑内障は遺伝素因による排液路の機能異常で、成犬に多い。

続発性緑内障は他の眼疾患が原因で起こり、主な原因は「水晶体前方脱臼・白内障・ぶどう膜炎・眼内腫瘍・網膜剥離」である。

【急性期の定義】急性緑内障は48時間以内が急性期とされ、この時間内に眼圧を下げる治療を行わないと視神経への不可逆的なダメージを残す緊急事態である。

【症状と検査】眼圧上昇・白目の充血・角膜の浮腫(濁り)・流涙(湿め)・瞳孔の散大・頭を触られるのを嫌がるなどの症状が現れる。

眼圧測定(トノメトリー)やスリットランプ検査で診断する。

7マイボーム腺と涙液―リゾチームの殺菌作用

マイボーム腺はまぶたにある皮脂腺で、涙液の脂質層を分泌して涙の蒸発を防ぐ。涙液には「リゾチーム(lysozyme)」という殺菌作用を持つ酵素が含まれ、目の表面での微生物感染を防ぐ。リボソームは細胞内のタンパク質合成装置で全く別のもの。

涙液(るいえき)は単純な水ではなく、水層・脂質層・ムチン層の3層構造でできている。

まぶたの縁に並ぶマイボーム腺(meibomian glands、眼瞼板腺)は涙液の最外層である「脂質層」を分泌する皮脂腺である。

この脂質層が涙の表面を覆うことで蒸発(乾燥)を防いでいる。

マイボーム腺が詰まると霰粒腫(さんりゅうしゅ)が生じる。

涙液には「リゾチーム(lysozyme)」という酵素が含まれており、細菌の細胞壁を分解する殺菌作用を持つ。

リゾチームにより目の表面(角膜・結膜)への微生物の侵入・感染が防がれている。

なお、リゾチームとリボソーム(ribosome)は名前が似ているが全く別物である。

リボソームは細胞内でmRNAを読んでタンパク質を合成する細胞小器官であり、涙液には含まれない。

試験ではこの混同を狙った問いが出ることがある。

8眼科検査―シルマー試験・フルオレセイン染色・対光反射

シルマー試験:涙液産生量の測定。イヌの正常値は15mm以上、5mm以下は重度乾性角結膜炎(KCS)。フルオレセイン染色:角膜の傷(潰瘍)を緑色に可視化、鼻涙管の通過性も確認。間接対光反射:光を当てた反対側の瞳孔が収縮する正常反応。

【シルマー試験(Schirmer tear test)】特殊な試験紙(シルマーペーパー)をまぶたの内側に引っかけて1分間涙を吸わせ、濡れた長さ(mm)で涙液産生量を評価する。

イヌの正常値は15mm/分以上。

10〜14mmは境界域、5mm以下は重度の乾性角結膜炎(KCS、ドライアイ)と判定される。

ネコの正常値はイヌより低く約10mm/分以上が目安とされる。

【フルオレセイン染色(fluorescein staining)】フルオレセイン色素を点眼して洗い流すと、角膜上皮が欠損した部分(潰瘍や傷)だけに色素が取り込まれ、紫外線(ブルーライト)下で緑色に蛍光発色する。

これにより角膜潰瘍の範囲・深さを評価する。

また鼻涙管に色素が流れてくるかを確認することで、鼻涙管の通過性(閉塞の有無)を検査することもできる。

【間接対光反射(consensual pupillary light reflex)】片目に光を当てたとき、光を当てていない反対側の瞳孔も同時に収縮する現象を間接対光反射という。

これは光刺激が視神経→脳幹の光反射中枢を経て両側の瞳孔括約筋に伝わるためで起こる。

直接対光反射(光を当てた側の瞳孔収縮)と間接対光反射の両方を確認することで、視神経や脳幹の異常を評価できる。

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