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眼のしくみと機能

眼球は、眼窩(がんか)という骨で囲まれた空間に収まっています。眼窩の中にはこのほか、(1)眼の筋肉、(2)神経、(3)血管、(4)涙を分泌し排出する器官―があります。眼窩はいくつかの骨が組み合わさって形づくられた空間で、洋ナシのような形をしています。

眼の内部の構造

眼の内部の構造

眼球の表面には、強膜という比較的硬く白い組織(白目といわれる部分)があります。強膜は、眼の正面付近では、角膜と接するところまで結膜という薄い膜で覆われています。結膜はまぶたの内側も覆っています。

光は、角膜を通過して眼球の中に入ってきます。角膜は、眼球正面の表面にあって透明なドーム状をしています。角膜には眼球の表面を保護する働きと、眼球の裏側にある網膜の上で光が像を結ぶのを助ける働きがあります。光は、角膜を通り抜けた後、虹彩の中心にある黒い部分、つまり瞳孔(どうこう)を通ってさらに奥へと進みます。虹彩とは、円板形をした、眼の色のついた部分(茶や黒、青、緑などの部分、日本人ではいわゆる「黒目」)のことで、中心の瞳孔をカメラレンズの絞りのように拡大させたり収縮させたりして、眼球に入る光の量を調節しています。虹彩の働きにより、暗い所ではたくさんの光が眼に入り、明るい所では眼に入る光の量が少なくなります。瞳孔の大きさを調節しているのは瞳孔括約筋という筋肉です。

虹彩のすぐ後ろには、レンズの働きをする水晶体があります。この水晶体が形を変えることで、眼に入った光がうまく網膜の上に像を結びます。近くのものを見るときは、水晶体に付着した小さい筋肉(毛様体筋)が収縮して水晶体が厚くなります。遠くのものを見るときは、この筋肉がゆるんで水晶体が薄くなります。

網膜には、光を感じる細胞(視細胞もしくは光受容細胞)と、その細胞に栄養を与えるための血管が分布しています。網膜の中で最も感度が高い部分は黄斑(おうはん)と呼ばれ、視細胞がぎっしりと詰まっています。このように視細胞が高い密度で配置されていることによって、黄斑では像が鮮明になります。これは解像度の高いフィルムほど粒子密度が高いことと同様の原理です。1個1個の視細胞は神経線維につながり、この神経線維が束になって視神経を構成しています。この視神経の基部である視神経乳頭は、眼球の裏側にあります。網膜に結ばれた像は視細胞で電気信号に変換され、それが視神経を通って脳へと運ばれます。

視細胞には大きく2種類あり、それぞれ錐体(すいたい)細胞、桿体(かんたい)細胞と呼ばれています。錐体細胞はものをはっきり見る機能と色を感じる機能をもち、主に黄斑部に存在しています。桿体細胞は、暗い所でものを見るための機能と周辺視野の機能をもっています。この桿体細胞は錐体細胞よりもはるかに数が多く、光に対する感度も高いのですが、色を感じる機能はもっていません。また、桿体細胞は主に網膜の周縁部に集まっていて、錐体細胞と異なり、像を鮮明に見る働きはありません。

両眼の視神経は、2本の束になって、網膜から脳へとつながっています。その途中にある視交差と呼ばれる場所(脳の前方下部にある脳下垂体のすぐ前あたり)で、左右それぞれの視神経の1束ずつが互いに交差し、脳の後方部に到達する直前に、それぞれ残りの1束と合流します。後頭部の脳領域で眼から送られた電気信号が読み取られ、画像に変換されます。このしくみにより、視野の右側と左側から送られた電気信号はそれぞれ反対側の脳へと送られます。このようなしくみのため、視交差に損傷が生じると、特徴的なパターンの視野欠損が起こります(視覚が伝わる経路を参照)。

眼球は大きく2つの部分に分かれていて、そのどちらも液体で満たされています。眼球の前方、角膜の内側から水晶体の前面までの部分を前眼部といいます。ここは房水と呼ばれる液体で満たされていて、この房水が眼の内部に栄養を与える働きをしています。眼球の後方、水晶体の裏面から網膜までの部分を後眼部といいます。後眼部は硝子体(しょうしたい)液と呼ばれるゼリー状の液体で満たされています。この2種類の液体が眼球を満たしていることで、眼球の形が保たれています。

前眼部は、さらに2つの部分に分かれます。このうち前の部分、角膜から虹彩までを前房といい、後ろの部分、虹彩から水晶体までを後房といいます。通常、房水は後房でつくられ、瞳孔を通ってゆっくりと前房の中へと流れこんでいき、そこから虹彩の外縁にある流出路を通じて眼球の外へと排出されます。

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