瞳孔とは|構造・働き・縮瞳・散瞳の仕組みをわかりやすく解説

瞳孔の構造と働き、縮瞳・散瞳のメカニズムを図解でやさしく解説。明暗で変わる仕組みや異常のサインまで、目の基本が一目でわかる入門ガイド

著者: Leandro Alegsa

瞳孔は目の中心にある開口部で、外から入った光が瞳孔を通り、水晶体を通って、網膜に焦点を合わせます。瞳孔の働きは、網膜に届く光の量を調節することにあり、その結果として物の見え方(明るさやピント)に大きく関わります。

構造と制御

瞳孔の大きさは主に虹彩にある2つの筋肉群によって制御されます。ひとつは虹彩を小さくする収縮筋(環状の筋:sphincter pupillae)、もうひとつは虹彩を広げる散大筋(放射状の筋:dilator pupillae)です。これらの筋肉は自律神経によって支配され、縮瞳(瞳孔が小さくなる)は副交感神経、散瞳(瞳孔が大きくなる)は交感神経の活動が関与します。瞳孔は筋肉によって細かく調節され、光が多く必要な暗所では大きく、明るい場所では小さくなります。しばしばカメラの絞りに例えることができます。

瞳孔反射(光反射と同調反射)の仕組み

光を当てると、まず網膜が刺激され、その情報は視神経(CN II)を通って脳の視床下部近くの前帯状核や前丘(pretectal nucleus)に伝わります。ここから両側のEdinger–Westphal核に信号が送られ、副交感神経経路を介して両側の虹彩収縮筋が収縮し、両目の瞳孔が縮みます(求心路と遠心路が交差し、同側・反対側ともに反射が起こるため)。このため片目に光を当てても両目が収縮する(直接反射と間接(対光)反射)が起こります。

縮瞳と散瞳の原因

  • 自然な反応:明るさの変化、近見作業(調節反応に伴う縮瞳)、情動や痛みなど。
  • 薬理学的作用:抗コリン薬(例:アトロピン)は散瞳を引き起こし、オピオイドはしばしば瞳孔収縮(縮瞳)を起こします。
  • 神経学的病変:動眼神経麻痺では散瞳を伴うことがあり、ホルナー症候群では縮瞳・眼瞼下降・発汗低下を呈します。

生理的特徴・個人差

成人の瞳孔径は明るさや年齢によって変わりますが、一般に明るい光で約2–4 mm、暗い状態で約4–8 mm程度が典型的です。加齢により瞳孔径は小さくなる傾向があります。また、瞳孔の色は通常ほとんどの動物では黒色ですが、爬虫類や一部の動物では色や反射の仕方が異なる場合があります。瞳孔が黒く見えるのは、瞳孔から入った光が眼内の組織に吸収されるためで、まれに眼底反射(赤目現象のようなもの)で色が見えることがありますが、基本的に瞳孔自体には色がないのはそのためです。

動物での形の違い

人間の瞳孔は一般に丸いですが、猫のように縦長のスリット状、馬や羊のように横長の楕円に近い形をした動物もいます。これらの形は捕食者・被食者の視野や光の取り込み方に適応した結果と考えられています。

臨床的意義と検査法

瞳孔の大きさや反射は神経学的評価で重要です。片側のみが散大する「吹瞳(blown pupil)」は頭蓋内圧の亢進や動眼神経圧迫(例:脳ヘルニア)を示す危険なサインになり得ます。検査には簡便な懐中電灯を用いた光反射検査、スウィングング・フラッシュライトテスト(Marcus Gunn pupilの検出)、および定量的に測定する瞳孔計(pupillometer)などがあります。

まとめ

瞳孔は単に「黒い丸」ではなく、光量の調節を通じて視覚の質を保つ重要な器官です。虹彩の筋肉と自律神経系が協調して働き、明るさや近見、情動、薬物や神経学的状態に応じて素早く大きさを変えます。異常な瞳孔の形状や反射は、眼科的・神経学的な疾患の手がかりになるため、注意深い観察と必要な場合の専門的検査が重要です。

目の図Zoom
目の図

瞳孔は、中央の透明な領域(黒として表示)です。Zoom
瞳孔は、中央の透明な領域(黒として表示)です。

生徒と健康

人間の場合、瞳孔はその人の脳がどれだけ健康であるかについて多くのことを教えてくれます。例えば

サイズ

正常な瞳孔の大きさは約4mmです。普通の大きさの瞳孔を"レギュラー"と呼びます。

瞳孔が両方とも「ピンポイント」(ピンの先の尖った部分の大きさ - 幅約1mm)の人は、これらの問題のいずれかを持っている可能性があるサインです。

また、非常に明るい光の中にいると、人の瞳孔が通常よりも小さくなることがあります。

瞳孔が両方とも「拡張」している(通常よりも大きく、横に8mmまで)のは、人がこれらの問題のいずれかを持っている可能性があるサインです。

また、暗い場所にいたり、何種類かの目薬を使用していたりすると、瞳孔が拡張してしまうことがあります。

平等性

ほとんどの健康な人では、瞳孔の大きさは同じ(「等しい」)はずです。瞳孔の大きさが「不等」(一方が他方よりも大きい)の場合は、通常、脳に何か問題があることのサインです。例えば、脳が傷ついていたり、脳卒中を起こしていたりします。

しかし、健康な人の最大20%には、瞳孔の大きさが異なる人がいます。これらの人々の場合、これは正常なことであり、問題のシグナルではありません。通常、大きさの違いはわずかなものです。

形状

健康な瞳孔は丸いです。片方の瞳孔の形が違う場合、通常は目に怪我をしていることが多いです。

反応性

片方の瞳孔に光を当てると、両方の瞳孔が同時に小さくなるはずです。光を取り去ると、両方の瞳孔が同時に大きくなります。これを「光反応性」(光の変化に瞳孔が反応している)といいます。

両方の瞳孔の大きさが同時に変化するが、変化がゆっくりと起こる場合、瞳孔は"緩慢"と呼ばれます。これは、違法薬物の使用、低酸素症(脳に十分な酸素が届かない)、または怪我のサインである可能性があります。

瞳孔の大きさが片方だけ変わる場合は、通常は脳に問題があるか、視神経(脳から目に走る神経)に問題があります。

光を当ててもどちらの瞳孔も形が変わらない場合は "固定瞳"と呼ばれますこれは非常に深刻な脳の問題のサインです。脳は瞳孔の形を変えるようにしているはずなので、それが起きていないということは、脳が正常に働いていないということになります。昏睡状態や死亡したときには、瞳孔が固定と拡張(大)の両方の状態になります。

健康な生徒

瞳孔は脳がコントロールしているので、健康な瞳孔は健康な脳の一つのサインです。医療関係者は、健康な瞳孔をPERRLという略語で表現しています。

  • 生徒は
  • 平等です
  • 丸い。
  • レギュラーで
  • 光反応性

 

 

·         非円形の瞳孔を持つ動物

·        

縦スリットの入った瞳孔を持つワニ

·        

W字型の瞳孔を持つイカ

·        

真珠の糸」の瞳を持つヤモリ

·        

縦スリットの瞳孔を持つ

·        

目が見えないほどにカモフラージュされているバッタの幼体

質問と回答

Q:瞳孔とは何ですか?


A:瞳孔は、目の中心にある開口部です。光は瞳孔から入り、水晶体を通り、網膜に焦点を合わせます。

Q: 光は瞳孔の大きさにどのような影響を与えるのですか?


A: より多くの光を必要とする場合、瞳孔は大きくなります。明るいところでは、瞳孔は小さくなります。光によって瞳孔の大きさは変化します。暗いところでは、見るために多くの光を目に入れる必要があるため、瞳孔は拡張します(大きくなります)。明るいと、瞳孔は収縮し、目に入る光の量を制限するため、目が見えるようになります。

Q: 人間の瞳孔は通常どのような形をしているのですか?


A:人間の瞳孔は通常、丸い形をしています。

Q: ほとんどの動物の瞳孔は何色ですか?


A:ほとんどの動物の瞳孔は黒い色をしています。

Q:なぜ瞳孔があるのですか?


A:瞳孔は、網膜に届く光の量を調節して、はっきりと正確に見ることができるようにするためにあります。

Q:人間とは違う形の瞳孔を持つ動物はいますか?


A:そうですね、猫のように瞳孔が丸くなく、切れ長になっている動物もいます。

Q:子犬に色がないのはなぜですか?A:瞳に色がないのは、入ってきた光が目の中の組織に吸収され、目の中を通過してしまうからです。


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