外眼筋と運動

前庭系を評価するためのテストバッテリの大部分は、眼球運動の測定を通じて間接的に行われます。 前庭検査の多くは眼球運動の解釈に依存しているため,前庭臨床医は眼球の動き,動きの制限,眼球運動が視覚に与える影響,眼球外筋(EOM)の潜在的障害を理解することが最も重要である。 以下では、臨床で眼球運動を扱う際の快適さと能力を高めることを目的として、これらの概念の徹底的な紹介を行います。

眼筋外の解剖学1 2 3

眼筋外
図1.眼筋の解剖学
眼筋の解剖学。 出典 ウィキメディア・コモンズ

骨のある眼窩の中で、目のすべての動きを生み出す役割を担う筋肉が6つあります(片目あたり)。

  • 外側直筋 (LR)
  • 内側直筋 (MR)
  • 上直筋 (SR)
  • 下直筋 (IR)
  • 上斜筋 (SO)
  • 下斜筋 (IO)

一緒に考えるとき。 下斜角筋を除いて、これらの筋肉は円錐形の形をしています。 これらの筋肉は、一端(円錐の開口部)で眼球に付着し、ジン環(円錐の頂点)と呼ばれる腱輪に収束しています。 図1では、下斜角筋が骨性眼窩の鼻側の部分に付着しているのがわかる。

上直筋と上腹斜筋は、眼球の上部に付着しています。 下直筋と下斜筋は目の底に付着している。 外側直筋と内側直筋は、それぞれ鼻から最も遠い側と最も近い側に付着しています。 上斜角筋は錐体に属していますが、ジン環で他のEOMと合流するまでは間接的な経路をとります。SOは眼球の上部に付着し、「トロクレア」という線維輪を通過して、他のEOMに合流します(図1参照)。

滑車に似た解剖学的構造:眼窩の内側上部にある線維輪で、上斜角筋の腱が通過するところ。 4

眼窩は上斜筋の滑車の役割を果たし、眼球にかかる引力の角度を変化させます。 これは、下斜角がEOMコーンの頂点ではなく、骨性眼窩の鼻の部分に付着しているため、独特の角度を有していることを思い出してください。

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眼外筋の動き1 2 3

図 1 を見て少し難しく感じるかもしれませんが、目の動きは直感的なメカニクスで、実際には非常に単純なので安心してください。 実際、ベッドサイドでの簡単な眼球運動検査 (たとえば、ベッドサイドでの標準的な脳神経検査の一部) では、6 つの主要な視線方向が呼び出されるため、両目の 6 つの眼外筋すべてがテストされます。 この検査に馴染みのない方のために説明すると、患者は頭を静止させ、臨床医の指(または他の物体)が患者の前に大文字の「H」を「描く」のを追うだけである(図2参照)。

ベッドサイド眼球運動検査
図2.ベッドサイド眼球運動検査とは?

Yoked Eye Movements

図2を調べて、6つの視線方向を学んだところです。 これらの動きはすべて「ヨークド」であり、これは両目の眼球が同時に同じ方向に動くように協力していることを意味し、一方の目がすることは、もう一方の目も自動的にします。 例えば、左側にあるものが目に入ったとき、左目を素早く動かしてピントを合わせようとすれば、意識して右目に「左へ」と指示する必要はないのです。 この視線の方向(「左」)はヨークド・アイ・モーションであるため、両目が反応するのです。

次に、もう少し掘り下げて、どの眼筋がどの動きに関連しているか、またどの眼筋のペアがヨークされているか、について説明します。

ここでは、6つの視線方向、上目遣い、下目遣い、そして輻輳について説明します。

「右を見る(Dextroversion)」。 外側直筋は、鼻から最も遠い目の側面に付着していることはすでにご存じでしょう。 筋肉は収縮することしかできないことを念頭に置くと、LRが目を鼻から遠ざけることは完全に理にかなっています。 したがって、右を向いているとき、右目の直腸は眼窩を右回りに回転させるのです。 このように、眼球が鼻から遠ざかることをアブダクションといいます。

では、左目はどうでしょうか。 左目の眼球後転は眼球を左に回転させるので、この場合は役に立ちません。 内側直筋は鼻に近い目の側に付着しているので、左目を右側に引っ張ることになると学びました。 MRは眼球を鼻の方に回転させます。 鼻の方に移動することを内転といいます。 このように、右のLRと左のMRという、初めて結ばれた眼筋のペアに出会いました(図3参照)。

←患者の右
外眼筋の動き - 右を見る
図3.

” 左を見る(Levoversion)”。 この視線は、右を見るのと同じ動きを必要としますが、方向は逆です。 右のMRと左のLRです(図4参照)。 つまり、右目は鼻の方へ、左目は鼻から遠ざかるように動かす必要があるのです。

→患者の左
外眼筋の動き-左を見る
図4.

” 右を向いて上を向く(Dextroelevation)。 この方向は少しニュアンスが異なりますが、まだ理解しやすいでしょう。 上図のように、右を向くには、右LR(外転)と左MR(内転)が必要です。 EOMのメカニズムにより、右目が完全に外転しているとき(鼻から離れる)、上直筋によってのみ上昇させることができます。 逆に、左目が完全に内転しているとき(鼻の方向へ)、下斜角筋によってのみ挙上させることができるのです。 このように、右を見たり上を見たりするときには、右SRと左IOという、もう一組の連動した筋肉が必要になります(図5参照)。

←患者の右斜め上
外眼筋の動き-右を見る、上を見る
図5.外眼筋の動き-右斜め上
外眼筋の動き-左斜め上
図5.

「左を見る」「上を見る」(Levoelevation)。 このような場合、「虹色に見える」「虹色に見える」「虹色に見えない」「虹色に見えない」「虹色に見えない」「虹色に見えない」「虹色に見えない」「虹色に見えない」「虹色に見えない」「虹色に見えない」「虹色に見えない」「虹色に見えない」「虹色に見えない」。 左目は外転(鼻から離れる)しているため、SRで上げるしかない。 右目は内転しているので(鼻の方に)、IOでしか上げることができません。 このように、右のIOと左のSRの2つの筋肉が連動しています(図6参照)。

→患者の左斜め上
外眼筋の動き-左と上を見る
図6.外眼筋の動き-左と上を見る。

” 右を見たり下を見たり(脱力系)”。 右や下を見ることは、まだ右LR(外転)と左MR(内転)を伴う – この視線の方向でそれだけは同じです。 同様に、EOMのメカニズムにより、右目を完全に外転させると(鼻から遠ざかる)、下直筋によってのみ凹ませることができるようになります。 逆に、左目が完全に内転しているとき(鼻の方向へ)、上斜角筋によってのみ凹ませることができます。 したがって、右を見たり下を見たりすると、右IRと左SOというヨーク筋が働くことになる(図7参照)。

← ↓患者の右下斜め前
外眼筋の動き-右下を見る
図7.外眼筋の動き-右下を見る

図7.外眼筋の動き-右下斜め前
← ↓患者の右下斜め前を見るdiv

」左斜め下を見る(レボディープレゼンテーション)。 これまでのパターンと一貫して、左と下を見ることは、右と下を見るときに反対の EOM を単に使用することです: 右 SO と左 IR (図 8 を参照) です。 これは、右目が内転し(鼻に向かうとSOで凹む)、左目が外転する(鼻から離れるとIRで凹む)ためである。

→ ↓患者の左下斜め前
外眼筋の動き-左下視
FIGURE 8.

” 真下を見る(内転)。 下向きの視線も2つの筋肉が関与しているが、今回はLRとMRは関与していない。 その代わり、右のIRとSO、左のIRとSOという両方の下向き回転筋が同時に働きます。 このメカニズムは、IRとSOの付着角度の違いに関連しており、IRとSOがそれぞれ内転と内転の際に眼球を押し下げることに制限されている理由もここにあります(大幅に簡略化)。 IRとSOが同時に収縮すると、鼻に向かう力と鼻から離れる力によって、眼球は真下に回転する(図9参照)。

↓患者の下向き視線
外眼筋の動き-真下を見る
図9.

” 真上を見る(上目遣い)。 真上を見ることは、真下を見ることと同じ原理ですが、右のSRとIO、左のIOとSRというように、反対の筋肉を使っています(図10参照)。

患者の上方凝視
外眼筋の動き - 真上を見る
図 10 を参照してください。

” 目を交差させる(輻輳)。 輻輳とは、左右のMR筋が同時に収縮し、両目を鼻の方へ水平に回転させることです(図11参照)。 これは、ある種の立体映像を見るための方法というだけでなく、ピントを合わせたい対象が視聴者に近づくと目が収束するのである。 その反対である発散は、人が(自発的に)両方のLR筋を同時に収縮させることができないため、ここには記載されていない。

患者の目を鼻に向ける
外眼筋の動き - 収束
図11.輻輳(ふくそう)

これで、6つの視線方向(右/上、右、右/下、左/上、左、左/下)と、残りのヨーク眼球運動(真上、真下、輻輳)がお分かりになったと思います。 次のリンクをクリックすると、あなたが知っていることを練習するための素晴らしいインタラクティブな眼球シミュレータが表示されます。 筋肉や脳神経(このサイトで後ほど取り上げます)を病変させることができ、病変を分離するためのクイズもあります。 クイズの中には脳神経に関するものもありますので、クイズに参加する前にこのサイトのそのセクションに目を通しておくとよいでしょう。

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Laws of Eye Movements1 2 3

これから目の動きに関するいくつかの法則について簡単に説明しましょう。 これらの法則は、眼球外筋の限界と境界線、および骨のある軌道での目の許容される向きを明確にするのに役立ちます。

ヘリングの法則

ヘリングの法則は、誘発された筋肉は同じ量の神経を同時に受け取ることを述べています。 これは痛々しいほど単純に思えるかもしれませんが、「ゆさぶられた」と考えられる筋肉と動作のつながりを強調する、重要な原理なのです。 実際、この原理は、病的な眼振の際に両目が影響を受ける理由の一部を説明しています。 この法則の例としては、左を見るときに左のLRと右のMRが等しく同時に神経支配されることが挙げられます。 ヘリングの法則は、これらの運動をヨークさせるエッセンスである。

シェリントンの法則

シェリントンの法則は、作動筋への神経支配の増加は、同時に拮抗筋への神経支配の減少も含まなければならないことを説明しています。 この法則をより完全に理解するために、これらの2つの用語を定義してみましょう。

アゴニスト筋 収縮する際に、他の筋肉の反対側の同時収縮によって自動的にチェックされ、制御される筋肉で、アゴニスト筋、原動筋とも呼ばれる。 4
拮抗筋(きっこうきん) 生理学的に反対方向に作用する筋肉:対になっている拮抗筋の作用を制限して収縮する筋肉。 4

これらの正式な定義の短いバージョンでは、作動筋は望ましい動作 (たとえば、左を向く) を達成するために働く筋肉であり、拮抗筋は反対の動作 (たとえば、右を向く) を行うために存在すると言い換えることができます。 例えば、右を向くことが望ましい動作であれば、関係する筋肉はアゴニスト筋になり、左を向くことを担当する筋肉はアンタゴニスト筋になるということである。

シェリントンの法則は非常に合理的で、作動筋 (目的の動きをする) への神経支配の増加は、その筋肉の拮抗筋 (反対の動きをする筋肉) への神経支配の同等の減少を伴うはずです。 この法則は、対になったアゴニスト/アンタゴニスト眼筋の関係をうまく示している。 図にすると、この点がより明確になるかもしれない(下の図12参照)。

眼球外のアゴニスト筋とアンタゴニスト筋
図12.眼球外のアゴニスト筋とアンタゴニスト筋の関係。 左右を見るときのアゴニスト/アンタゴニストEOM。

図12から、LRとMRが一対のアゴニスト/アンタゴニスト筋であることが容易にわかります。 片目だけを考えると、6つのEOMは3組の作動筋と拮抗筋に分類される。

    同一眼球内のアゴニスト/アンタゴニストのペア

  1. 外側直筋 vs. 内側直筋
  2. 上側直筋 vs. 下側直筋
  3. 上斜筋 vs. 下斜筋

両目を考えるときのペアは(アゴニスト/アンタゴニストという言葉はないにしても)すでに、視線を構成する中心方向の議論で見ました(図 3 ~ 10)。 下の表は、参考までに両目を考慮した場合のアゴニストのペアをまとめたものです。

表1. 両目で対になる作動筋

Right Eye Left Eye Movement
Lateral Rectus Medial Rectus Move the globe to the right
Medial Rectus Lateral Rectus Move the globe to the left
Superior Rectus Inferior Oblique Move the globe upward
Inferior Oblique Superior Rectus Move the globe upward
Superior Oblique Inferior Rectus Move the globe downward
Inferior Rectus Superior Oblique Move the globe downward

Donders’ Law

Before we discuss the next two laws (Donders’ and Listing’s) you should be aware of a fantastic, free tutorial of eye movements from the University of Western Ontario. It covers the next two laws, as well as immediately related topics in depth, in an interactive manner. It’s really worth visiting.

ドンダースの法則は、特定の方向を見ているときの眼球の軌道上の位置について扱います。 しかし、これ以上掘り下げる前に、少し背景情報が必要です。

眼球は、3 次元で移動する能力を持っています。 それらの方向は次のとおりです。

    3D Eye Movements

  1. Yaw (左右)
  2. Pitch (前後)
  3. Roll (時計回り-反時計回り)
Yaw 面における眼の回転
FIGURE 13. ヨー(横から縦)平面での目の回転。

Eye Rotation in Pitch Plane
Figure 14. ピッチ(前後)平面での眼球回転。

Eye Rotation in Roll Plane
Figure 15. ロール(時計回り-反時計回り)平面での目の回転。

EOMは、垂直と水平の動き(2次元)だけを使用して、(最適な視力のために)オブジェクトを窩に集中させることができます。 ロール平面 (3 次元) によって提供される自由度のため、同じ視覚結果 (すなわち、オブジェクトの焦点が鳩目に合う) で、ロール平面に沿って目が想定できる方向は多数存在します。 例えば、水平・垂直運動で眼窩に焦点を合わせた後、視力的には、ロール平面上で左右に1、2、3、4・・・度回転しても、視力に影響がない自由度があるわけです。 しかし、ドンダースの法則では、このようにいくつかの方向が考えられるにもかかわらず、ある方向を見たときに、地球儀は常に同じ位置(ロール平面上でも)を取ることになっています。 したがって、ドンダースの法則は機械的な制約ではなく、神経的な制約なのである。 したがって、たとえば下と右を見るために眼球がどのような一連の動きをしようとも、それまでの位置がどうであれ、「下と右」に対する骨軌道上の地球儀の向きは常に同じなのです。

Listing’s Law

Listingの法則は、より具体的なDondersの法則のようなもので、目がある方向を見るために同じ3次元の方向を持っていることを認め(Dondersの法則)、より具体的にその固有の方向が何かという根拠を示しているのです。 リスティングでは、地球儀が視線の枢軸方向に動き、ドンダースの法則に従うために必要な軸は、すべて同一平面上にあることを発見した。 下の図16は、「リスティングの平面」と呼ばれるものである。

リスティングの平面's Plane
図16. リスティング平面。 出典 University of Western Ontario

すべての軸が青いボックスの平面 (コンピューター画面の平面) にあることに注意してください。 このことは、偏心的な視線を保持するのに必要な労力(それは減少する)や、他の多くの要素について重要な意味を持っています。 これ以上踏み込むには、回転運動学の説明が必要ですが、このサイトの範囲外です。 目ができるのにしない動作の選択肢がある、というだけで十分です。 安定した視線を維持するための努力と、筋肉の伸縮性や粘性との間の相互作用は、自分で研究する価値がありますが、ここでは取り上げません。

最後に、リスティングの法則と平面について説明します。 もちろん、これらのルールには例外があります。 お気づきかもしれませんが、Listing の Plane は 2 次元です。 平面から突出した軸の周りを回転するような目の動きは、法則に違反することになります。 図15でロールプレーンを確認すると、その軸(3次元)はリスティングの法則に反していることがわかります。 もちろん、私たちは常にねじれ眼球運動を利用しています。 バランス臨床家にとって最も重要な例は、ロールプレーンにおけるVORである。 頭を肩から肩に動かしても(ロール)、この画面・テキストは同じ向きのままである。 これは、目の前の映像の安定性を保つために、頭の動き(=VOR)と反対方向に目が回転しているからです。 Since this is done in the roll plane, which violates Listing’s Law, the roll plane VOR is an important example of an exception to Listing’s Law.

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