Taro-14Chapter08_Sensory_DF

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きょうすけおとじま
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1 第 8 章感覚系感覚系 sensory system は周囲の環境および体内での変化を認知しヒトの体を保護するように働きます環境および体内の変化が神経の活動を引き起こすものを刺激といい感覚神経によって中枢神経系に伝わります外部環境からの刺激は体の表面かその近くにある受容器によって感覚が始まります脳では感覚情報の分析と統合および記憶との照合などの複雑な過程を経て認知し体に様々な反応を引き起こしますしかくちようかくへいこうかんかくみかくきゆうかくしよつかくつうかくしんがい感覚には視覚や聴覚平衡感覚味覚嗅覚触覚温度感覚痛覚 ( 侵害感覚 ) 固有感覚( 深部感覚 ) などがあります第 1 節視覚系ヒトの体に存在する感覚受容器の半分以上が眼に存在し大脳皮質の広い領域が視覚情報の処理に関与しますしかく視覚 vision は光によって発生した眼からの情報が視神経によって脳に伝わり認識されます 1. 眼球がんきゆうがんか眼球 ( 目 )eyeball は視覚を受け持つ器官で眼窩に存在しこの後部からは視神経が脳に向かって出ています直径が約 2.5cm の球形の眼球は脳の一部が前方に拡張したもので中枢神経系の一部と考えられています眼球は周囲の脂肪組織 ( 眼窩脂肪体 ) や外眼筋の緊張などによって眼窩の特定の位置に維持されています眼球の前部 ( 約六分の一 ) は眼窩から前方へ突出し外じようがんけんかがんけん界に接しているために前方にある上眼瞼と下眼瞼とで保護されていますかくまく眼球はほぼ球状ですが角膜が前方にふくれているため前後径が横径や垂直径よりも少し長いですするための眼球血管膜深層にある視覚のための眼球内膜などがありますがんぼうすいしようしたい眼球の内部に存在する眼房水と硝子体とで眼球は球状構造が維持できます a) 眼球線維膜眼球線維膜は厚く容易に曲がらず眼球を保護するための膜として存在します眼球線維膜の後六分の五きょうまくは不透明で強膜と呼ばれています一方前六分の一はかくまく透明で角膜といいます白色の強膜は数層の強靱な密性結合組織で構成された膜で眼球の形を維持し外眼筋や眼球内の平滑筋が付着する部位です後極の深部で視神経線維が視神経円板として強膜を貫通し眼球の後方に向かいます透明な角膜は通常血管が分布せず強膜よりも強い弯曲を示しています角膜は主に数層の密性結合組織で構成されていますが膠原線維の配列は光の通過を妨げないようになっていますすいしよう光が網膜に到達するためには角膜や眼房水水晶たい体硝子体などを通過しますがその際には光の屈折が左右の眼球は離れていますが脳幹に存在する神経細胞 ( 動眼神経核や滑車神経核外転神経核 ) の働きで左右表 8-1 媒質による屈折率の違いを示すの眼球が協調して動き一対として機能します片側の眼球だけでも物を見ることができますが単眼だけでは立体視が困難で特に距離の推測が難しくなります 1 眼球壁の構造三つの膜状構造物で作られた眼球の壁には表層にある保護のための眼球線維膜中間に存在する栄養を供給媒質屈折率空気水 ( 摂氏 18 度 ) エチルアルコール (18 ) クラウンガラス水晶ダイヤモンド

2 おこりますまた角膜の中央部では空気から酸素を取り込みます角膜には眼神経 ( 三叉神経の分枝 ) の神しゆんもくりゆう経終末 ( 自由終末 ) が多数分布し感覚や瞬目反射流るい涙反射などに関与します瞬目反射は角膜に物が触れたり空気の流れが当たると無意識に眼を閉じることです流涙反射では異物による角膜や結膜の刺激で涙の分泌が増えますきょうまくこう強膜と角膜との移行部の角膜強膜部には強膜溝と呼ばれる一巡する管があります強膜溝と眼房水の間の強膜には透過性があるために眼房水を眼球の内部から強膜溝に排出できますさらに強膜溝からの眼房水は強膜静脈洞を通り静脈 ( 前毛様体静脈 ) に流れますので眼房水は循環することができます角膜軟化症角膜軟化症は慢性のビタミン A 欠乏や食物のタンパクかいよう質欠乏などによって発症します角膜に潰瘍ができ通常二次的な細菌感染を伴います角膜が柔らかくなり時には b) 眼球血管膜せんこう角膜に穿孔が発生することがあります眼球線維膜を除去すれば眼球と視神経は茎のある黒いブドウの実のように見えますみゃくらくまくもうようたいこうさい眼球血管膜は脈絡膜毛様体虹彩などの三つの部位に区分さますこれらの三つの部位には血管 ( 特に静脈 ) と神経が豊富で粗い線維性の基質によって支持されています脈絡膜薄い脈絡膜は強膜の内表面を被っていますまたこの部位には多数の血管 ( 後部は短後毛様体動脈前部は長後毛様体動脈と前毛様体動脈の分枝 ) や神経が存在しメラニン色素を有する色素細胞があるため濃い茶色を示します瞳孔を通過した光は網膜で視細胞を刺激した後に脈絡膜のメラニン色素で吸収されます毛様体脈絡膜の前部で赤道に平行な約 2 cm 幅の領域にはとつき毛様体突起と呼ぶ70 個ぐらいの隆起で肥厚します毛様体突起は血管性の構造物で毛様体の主要な構成物です毛様体突起は眼房水を分泌し多分吸収も助けます毛様体に繊細な糸状の線維 ( 毛様体小帯 ) が付き水晶体を固定します毛様体筋は毛様体の深部で強膜に隣接した部位にある平滑筋で水晶体の厚さを調節します毛様体筋は毛様体神経節からの副交感神経 ( 短毛様体神経 ) の刺激で収縮します毛様体筋が収縮すれば水晶体に付いている糸状の線維がたるみ水晶体は自身の弾力性で厚くなり水晶体の表面の弯曲が強くなって通過する光の焦点距離を短くします逆に毛様体筋が弛緩すれば水晶体に付いている糸状の線維が緊張し引っ張りその結果水晶体が薄くなり通過する光の焦点距離を長くします虹彩こうさい眼球血管膜の最前部は虹彩と呼ばれ眼球に入る光りの量を調節する役割があります虹彩は毛様体の前方に見られる繊細な透過性がある血管性の円盤状の構造物でどうこうぜんがんぼう中央に瞳孔が見られます虹彩は眼球の前部を前眼房こうがんぼうと後眼房とに分けます虹彩には 2 種類の平滑筋が存在し副交感神経の刺かつやくきん激で収縮する瞳孔括約筋と交感神経で収縮する瞳孔さんだいきん散大筋がありますこれらの2 種類の平滑筋の働きで瞳孔の大きさを変え眼球に入る光の量を調節します薄暗いときには瞳孔を広げ明るいときは瞳孔を小さくします通常瞳孔括約筋の方が瞳孔散大筋よりも多く存在します瞳孔括約筋は毛様体神経節由来の副交感神経の刺激によって収縮し瞳孔散大筋は上頚神経節由来の交感神経の刺激で収縮します虹彩の基質にはメラニン細胞が存在するためにこのメラニン色素の量が虹彩の色 ( 目の色 ) を決めます c) 眼球内膜もうまく眼球内膜には網膜が存在します網膜は脳の一部が頭蓋の外に伸びたものです網膜の構造は脳に似ており 3 層の神経細胞が存在します視細胞には錐体視細胞と杆体視細胞があるしさいぼうそう光受容器が観察される視細胞層は脈絡膜に近い部位に存在します視細胞層と脈絡膜との間には色素層があるだけです視細胞層に光が到達するためには光は網膜を横切る必要があります視細胞層には光受容器として働く 2 種類の神経細胞すいたい体が存在しますその一つの錐体視細胞は五百万個ぐらい存在し昼のような明るい光に反応し物体の形や対比色彩などの認識に働きます錐体視細胞は主にちゅうしんか中心窩とその周囲に存在しますかんたいもう一つの杆体視細胞は一億個ぐらい存在し網膜の辺縁に主として分布し薄暗い光に反応します杆体視細胞は錐体視細胞と異なり細かい描写や色彩の認

3 識などはできずおおざっぱな情報を伝えます錐体視細胞や杆体視細胞の細胞質には光を吸収する視物質 ( 視覚色素 ) が存在します視物質に光が当たると細胞内へのイオンの流入がおこり視細胞で活動電位が発生します視覚色素はレチナール retinal ( ビタミン A のアルデヒド型 ) とオプシン opsin と呼ぶ 41kDa のタンパク質とが結合したものでロドプシン rhodopsin と呼ばれますロドプシンが光を吸収すると多段階のシグナル変換 (G タンパク質やサイクリック GMP によって ) が始まり最終的に視細胞内に電気シグナルが発生しますヒトでは 4 種類のオプシンがあるため 4 種類のロドプシンが存在します一つは杆体視細胞に存在するもので残りの 3 種類は錐体視細胞にあります錐体視細胞では光の吸収波長の違いによってそれぞれ赤色 (560nm)( 赤吸収錐体視物質 ) や緑色 (530nm)( 緑吸収錐体視物質 ) 青色 (425nm)( 青吸収錐体視物質 ) を良く吸収するものに区分されますそれら含むものを赤錐体視細胞緑錐体視細胞青錐体視細胞と呼びます例えば赤錐体視細胞は赤色に反応し赤色の情報を脳に伝えます双極細胞と視神経節細胞網膜にはさらに 2 種類の神経細胞が見られ双極細ししんけいせつさいぼう胞と視神経節細胞とです光受容器の神経細胞で発生した神経情報を双極細胞ではおおざっぱな処理をおこない視神経節細胞に伝えますそのために百個以上の杆体視細胞の情報が一個の視神経節細胞に収束します一方一個の錐体視細胞の情報は一個の視神経節細胞に伝わるだけです視神経節細胞の軸索は眼球の後方から出ていき視神経を形成し脳に網膜からの情報を伝えますこの軸索が眼球から後方に出る視神経円板の部位には光受容もうてん器の神経細胞がないため光に反応せずに盲点 ( 図 8-2) と呼ばれます網膜には二重の血管が存在し外表層は強膜に分布する血管で養われており内表層は網膜中心動脈から養われています網膜剥離もうまくはくり網膜剥離は網膜の色素層と視細胞層との間に分離が生じることですが痛みはありません色素層と視細胞層との間には接着装置が存在しないため網膜の萎縮や外力による眼球の歪みなどによって離れてしまうことがありますこの状態が続けば色素層の細胞にはレチナールをエステル化し視物質として視細胞に供給する働きがあるためにこの供給不全がおこり視細胞は光を神経活動に変換することができずこの領域の視野が欠損します症状としては眼の前に点が見えたりせんこう閃光が発生し段々と視力が失われます網膜症網膜中心動脈や網膜中心静脈の閉塞 ( 血管性網膜症 ) では痛みもなく突然に一側の眼が見えなくなります動脈の閉塞はアテローム性動脈硬化症や心内膜炎などに因ることが多い網膜色素変性症網膜色素変性症は遺伝性疾患で主に杆体視細胞が変性することに因ります小児の頃に薄暗い所での視力が悪いことに気づきその後進行することで視野がトンネル状に狭くなり最終的には失明に至ります色覚異常赤色と緑色の視物質をコードする遺伝子が X 染色体に連続して存在するために交雑による変異が発生し赤色あるいは緑色が認識でない色覚異常がおこります色覚異常は女性よりも男性に発生しやすい 2 眼球の内容物がんぼうすい眼球の内部には前方から後方にかけて眼房水やすいしょうたいしょうしたい水晶体硝子体が存在します眼房水と硝子体とに因り眼球は一定の圧と形を維持できます a) 眼房水眼房水は毛様体の上皮から分泌され角膜の後方でかつ水晶体の前方の空間をうめ角膜を前方に突出させていますけつしよう眼房水の電解質の組成は血漿に似ていますがタンパク質が少なく 0.1% 以下ですぜんがんぼう虹彩の前方の部分は前眼房と呼ばれ虹彩の後方でかこうがんぼうつ水晶体の前方の部位は後眼房といいます眼房水は毛様体突起から分泌され後眼房から瞳孔を通って前眼房に流れそして強膜溝から吸収され強膜静脈洞 (Schlemm 管 ) を通り静脈に帰ります通常眼球内圧は 1.3~2.6kPa(10~20mmHg) とほぼ一定に調節されていますがこの循環の障害により眼圧が上昇することがあります角膜と水晶体には血管が分布していないので眼房水がこれらに栄養と酸素を与え老廃物を運び出します

4 緑内障りよくないしよう緑内障は強膜静脈洞からの眼房水の排せつ障害によって眼球内圧が上昇する病気です内圧が上がった状態を放置すれば血液の供給不足による神経細胞の障害で網膜の機能が衰え視野が狭くなったり視力が低下し放置すれば最終的に失明します老化によって発病する緑内障は年齢とともに水晶体が厚くなり角膜から虹彩へとの移行部 ( 隅角 ) における隙間が段々と狭くなり眼房水が強膜静脈洞に向かって流れにくくなり発症します b) 水晶体すいしようたい瞳孔のすぐ後ろに存在する水晶体は直径が約 1 cm で厚さは約 0.5cm の弾力性のある透明な物体です水晶体はレンズとも呼ばれ眼球に入ってくる光を屈折させ網膜の上に焦点を結ばせます水晶体の厚さは平滑筋の毛様体筋によって調節されており厚さが変わることによって光の屈折力を変え網膜の上に視野の像が焦点を結ぶことができますただし年齢が進むに従って水晶体のタンパク質が変性し弾力性が失われ水晶体が硬くなりふくらみが悪くなると老眼になったといわれます白内障はくないしよう白内障は水晶体を構成するタンパク質の変性によっはくだくて白濁がおこり光の通過を妨げ視力障害を引き起こす病気です原因としては加齢や放射線障害赤外線障害紫外線障害糖尿病ステロイド剤の長期投与などによる変性があります c) 硝子体しようしたい硝子体はゼリー状で水晶体の後方の大きな空間を占めています硝子体はやわらかい無色透明のゼリー状の物質で 99% の水分と若干の電解質や糖タンパク質などから構成されています硝子体の圧で網膜は脈絡膜に固定され眼球が一定の形を保つことが可能です飛蚊症ひぶんしよう飛蚊症は硝子体が混濁するためにおこり視界に黒い影や蚊のようなものが見え眼を動かすとそれらが動き回るように感じるものです多くの場合加齢により自然発生しますが強度の近視の眼では飛蚊症になりやすいといわれています 2. 眼球の付属器がんけんしようもうびもう眼球の働きを助ける付属器には眼瞼や睫毛眉毛涙器外眼筋などがあります 1 眼瞼がんけん上眼瞼と下眼瞼は眼窩から前方に突出し外界と接している眼球の前部を保護していますけつまく眼瞼の外表面は薄い皮膚でつくられ内表面は結膜で形成されています皮膚と結膜の間には薄い疎性結合けんばん組織や眼輪筋密性結合組織で構成された瞼板などが存在しますさらに上眼瞼には眼を開ける上眼瞼挙筋 ( 動眼神経で収縮 ) と上瞼板筋 ( 交感神経で収縮 ) との 2 種類の筋組織がありますそのため交感神経が活動的なときは眼が大きく開き交感神経の活動が低下すると上眼瞼が下がり眼が細くなりますしょもう眼瞼の端 ( 眼瞼縁 ) には睫毛が生え睫毛腺や脂腺などがあります瞼板腺 ( マイボーム腺 ) は油脂性の物質を産生し眼瞼内面の縁に分泌しますこの油脂性の物質は 3~7 まばた秒の間隔でおこなわれる瞬きによって涙とともに角膜の表面に広げられ角膜の乾燥を防ぎます眼瞼に分布する動脈は主に眼動脈の分枝 ( 外側眼瞼動脈内側眼瞼動脈 ) です浅層の眼瞼からの静脈は顔面静脈に注ぎ深層のものは上下眼静脈に合流します上眼瞼には主に眼窩上神経の分枝が分布し下眼瞼には主に眼窩下神経からの分枝 ( 下眼瞼枝 ) が分布します麦粒腫ばくりゆうしゆ麦粒腫は眼瞼にある眼瞼腺や睫毛の毛包に付く脂腺の急性化膿性炎症です眼瞼腺にできるものを内麦粒腫といい睫毛の脂腺にできるものを外麦粒腫と呼びます主に黄色ブドウ球菌の感染を原因とし眼瞼の内表面などが腫れて痛む病気です 2 結膜けつまく結膜は薄い透明な膜で眼瞼の内面を被い反転して眼球の前面を被います眼瞼の内面を被う結膜 ( 眼瞼結膜 ) には血管が多く重層円柱上皮で構成されています眼球の前面を被う結膜 ( 眼球結膜 ) は血管に乏しく重層扁平上皮で形成されています眼瞼を閉じると結膜は袋状になります結膜は角膜や眼球前面を保護する役割があります上下の結膜は眼の内側と外側とで接し

5 それぞれ内眼角外眼角と呼ばれます翼状片よくじようへん翼状片は角膜の外表面にまたがる眼球結膜での薄いベージュ色の帯状の肥厚で通常鼻側からゆっくりと瞳孔に向かって成長します瞳孔まで広がると視力障害が起こります太陽光の紫外線が当たると成長が早くなりますそのため野外で長く働いたりスポーツする人などに見られます大きくなると手術で取り除く必要がありますしようもうびもう 3 睫毛と眉毛睫毛 ( まつげ ) は上下の眼瞼の縁に生えています眉毛 ( まゆげ ) は上眼瞼の上に生えています睫毛は異物や太陽光汗などから眼を保護します眉毛は前頭部からの汗が眼に入らないように防いでいます眉毛がなくなると汗が眼に入り結膜炎になりやすい 4 涙器るいきるいせんるいしょうかんるいのうびるいかん涙器は涙腺や涙小管涙嚢鼻涙管などで構成されています眼窩の上外側の角に涙腺が存在します涙腺は分葉から構成される漿液性の管状胞状腺で少量の涙を分泌します (1~2 ml/ 分約 0.1mL/ 時間 ) 涙は眼球の前面に広がり角膜に栄養を供給し異物を洗い流したり眼球の表面を湿潤に保ちます蒸発せずに残った涙は通常内眼角に存在する涙点から上涙小管あるいは下涙小管に入りつぎに涙嚢や鼻涙管に流れ鼻腔の下鼻道に向かいます涙の成分には水や電解質抗体 (IgA) 細菌を殺すリゾチーム lysozyme などが含まれています涙腺は上唾液核や顔面神経および翼口蓋神経節由来の副交感神経の刺激で涙を分泌しますまた上頚神経節由来の交感神経も涙腺に分布しますがこの神経は血流を調節し涙の分泌を変調させます角膜が刺激されると流涙反射によって涙が分泌されます涙腺は主に眼動脈から分枝した涙腺動脈から血液が供給されこの部位からの静脈は上眼静脈に合流します近年涙嚢や鼻涙管での障害で鼻腔への涙の排泄が悪くなり涙が眼からあふれるヒトが増えています ( 流涙 ) またこの状態が続き細菌感染がおこると慢性涙嚢炎うみめやにを引き起こし膿状の目脂が出るようになります 5 外眼筋がいがんきん外眼筋は眼球を一定の位置に維持し眼球を動かすじょうちょくきん眼窩の中に存在する小さな横紋筋です上直筋とかちょくきんがいそくないそく下直筋外側直筋内側直筋は眼窩の後端から始まりじょうしゃきんかしゃきん眼球の強膜に停止しますさらに上斜筋や下斜筋もあります外側直筋は外転神経で収縮し上斜筋は滑車神経で収縮残りの筋は動眼神経で収縮します左右の眼球が共に協働して動けるように脳幹や小脳が働きます眼球運動ふくそう眼球の運動には輻輳運動急速眼球運動追跡運動の 3 種類がありますふくそう輻輳運動は両側の眼球が同じ標的物に向き標的物の視覚像を網膜の対応する位置に維持するための協調運動です斜視しやし斜視は外眼筋によって左右の眼球を対応する部位に同じ像を結ぶように動かせない状態をいいます片方の眼は視線が正しく目標とする方向に向いているがもう一方の眼が内側や外側あるいは上や下に向く状態になります左右の眼球がそれぞれ異なる方向に向いているため両眼視差による立体視が困難になったり見ているふくし対象が二重に見える複視が生じることもあります 3. 視覚の伝導路視覚の伝導路には色の情報を伝えることができずおおざっぱな情報を早く伝える大きな神経節細胞 (M 型 ) から始まる機構と小さな神経節細胞 (P 型 ) から始まり色彩があって細かな描写の情報をゆっくりと伝えるものとがあります網膜の光受容器からの光刺激は網膜にある他の二つのそうきょくさいぼうししんけいせつさいぼう神経細胞 ( 双極細胞と視神経節細胞 ) に伝わりおおまかな情報の処理がおこなわれます視神経節細胞の軸索によって脳内に視覚情報が伝えらがいそくしつじょうたいれまず中継核の視床に存在する外側膝状体核に伝えます外側膝状体核からの軸索は視放線として後頭葉にしかくやある一次視覚野 (17 野 ) に向かいます一次視覚野に到達し処理された視覚情報はさらにしかくれんごうや視覚連合野 (18 野 19 野 ) に伝わり物体の形や色動き

6 などの視覚情報が認識されますとうちょう視覚連合野の情報はその内容に基づき頭頂連合野 (39 野 ) あるいは側頭葉の下部 (20 野 ) に伝わります頭頂連合野からの情報は視覚情報に基づく行動をおこなうのに利用されますが長く記憶されないものです一方側頭葉に向かう情報は長期記憶の形成に使われます他の経路日内周期 ( 変動 ) に関係する情報を伝える視索線維はしこうさじょうかく視床下部にある視交叉上核に終わります瞳孔を調節するための情報を伝達する視索線維は中しがいぜんいき脳の視蓋前域 ( 視蓋前域オリーブ核 ) に終止します眼球と頭の運動を協調させる視索線維は上白層に終わりますじょうきゅう丘の浅灰さらに眼球の安定に関係する情報を伝える視索線維は中脳に存在する副視索核群 ( 内側核外側核背側核 ) に終わります同名半盲同名半盲は両眼の同じ側が見えなくなることです脳血管障害や脳腫瘍で片側の視索あるいは大脳皮質の側頭葉や後頭葉に障害がおこりますと反対側の同名半盲になりますたとえば右の視索に病変があると両眼とも視野の左半分が見えなくなりますまた側頭葉や後頭葉の小さな病変では視放線の一部が傷害されるだけで視野の半分のうち上半分あるいは下半分だけが欠損することがあります第 2 節聴覚系ちようかく聴覚 hearing は非常に優れた分析能力を保持し音の高低強弱などを正確に決定することができまたねいろ異なる音の質 ( 音色 ) を区別することが可能ですこれらないじかぎゅうの働きをおこなうのは内耳にある蝸牛と複雑な聴覚伝導路です 1. 聴覚器聴覚系を理解するためには音によって作られた空気おんぱ中の音波のエネルギーが神経活動に転換される仕組みを学ぶことが必要ですこまく音波は外耳道を通り鼓膜を振動させます鼓膜のじしょうこつ振動は耳小骨を介して内耳に伝えられラセン器に到ゆうもうさいぼう着しますこの結果ラセン器にある有毛細胞がリンパの振動で興奮しこれと連結している蝸牛神経が刺激されます 1 外耳がいじじかいがいじどう外耳は耳介と外耳道から構成されます耳介は頭の両側面に付き音波を捕らえるのに適した構造物ですがヒトでは重要でなく装飾的なものとなっています外耳道は S 字形に曲がった長さが 3~5 cm の管状構造物で音波を減衰させることなく鼓膜に伝えることができますこまく外耳道の奥には線維性の鼓膜がありますこの膜がこしつ外耳道と鼓室とを分離しています鼓膜は厚さが約 0.1mm で直径が約 10mm の円形に近い形で中央より少し下にくぼみがあります鼓膜は鼓室側が耳小骨で支えられていることや構造が非対称性であることから空気の振動が止まると鼓膜の振動も速やかに止まることができます皮膚の変化したものが外耳道と鼓膜の外表面を被っています外耳道にも耳毛や脂腺耳道腺 ( 汗腺 ) が存在しじこうます耳道腺の分泌物は耳垢と呼ばれています外耳道は後耳介動脈や顎動脈の深耳介動脈浅側頭動脈の耳介枝などから血液の供給を受け静脈血は外頚静脈や顎静脈翼突筋静脈叢に流れます外耳道の前壁と上壁に分布する神経は下顎神経の耳介側頭神経で後壁と下壁には迷走神経の耳介枝が分布します鼓膜には主に耳介側頭神経が分布し痛みだけを伝えます 2 中耳ちゅうじこしつ中耳では鼓膜で外耳と隔離された鼓室と呼ぶ広い空洞が主要な部分です鼓室には耳管を通ってきた空気が存在しますじかん鼓室の前内側部からは耳管が出ています耳管は長いんとうこうさが約 2.5cm で咽頭に通じています耳管の咽頭口えんげは通常は閉じていますが嚥下やあくびくしゃみの時には開きます鼓室にはツチ骨キヌタ骨アブミ骨の三つの米粒じしょうこつ大の耳小骨がありますツチ骨は鼓膜に付きさらにキヌタ骨アブミ骨の順に関節で連結しますアブミ骨

7 ぜんていそうは内耳の前庭窓に付着します耳小骨の動きは二つの小さな横紋筋によって調節されています鼓膜張筋はツチ骨に付きこの筋の収縮で鼓膜は鼓室内に引っ張られ緊張度が増加し振動ができにくくなります鼓膜張筋は三叉神経の下顎神経の分枝によって支配されます顔面神経の分枝で支配されるアブミ骨筋はアブミ骨に付きます大きな音でこの筋が収縮すればアブミ骨底が前庭窓から遠ざかり振動を内耳に伝えません鼓室には深耳介動脈 ( 顎動脈の分枝 ) や前鼓室動脈 ( 顎動脈の分枝 ) 茎乳突孔動脈 ( 後耳介動脈の分枝 ) などが主に血液を供給しますこの部位からの静脈は翼突筋静脈叢や上錐体静脈洞に流れます鼓室と乳突洞からのリンパは耳下腺リンパ節あるいは上深リンパ節に運ばれます鼓室や耳管乳突蜂巣の粘膜には鼓室神経叢からの神経が分布します中耳炎中耳炎は風邪などの際に咽頭や鼻腔にある細菌やウイこの器官は音波によって蝸牛神経に伝える刺激を発生するものです前庭階や鼓室階などを通過した外リンパの波は基底板を振動させます基底板はその上に乗っている有毛細胞の上下運動を引き起こします有毛細胞は機械的受容器でこの上下運動によって刺激が発生します有毛細胞には 1 列の内有毛細胞と3 列の外有毛細胞とがあります有毛細胞には蝸牛神経節にある神経細胞体の末梢突起と上オリーブ核蝸牛路の神経終末とが終わります蝸牛軸の中には細い管がありこの管の中に双極神経細胞体が存在しますこれを蝸牛 ( ラセン ) 神経節といい約三万個の神経細胞体が存在しますこの神経細胞の末梢突起はさらに細かい管を通り骨ラセン板の端にある細かい開口部から出ますそして末梢突起は基底板を通ってラセン器に到達しますこの神経線維の大部分 ( 約 90%) は内有毛細胞と連結します双極神経細胞の中枢突起は蝸牛軸の床を走行し蝸牛神経を形成しますルスが耳管を通じて中耳に運ばれて炎症を起こす病気です基本的には細菌による感染症が多いがウイルス感染の場合もあります 3 内耳ないじ内耳は側頭骨の岩様部の中に存在し聴覚と平衡機能に関係した器官がありますこれらの器官にはこつめいろまくめいろ骨迷路と膜迷路と呼ぶ二つの部位があります骨迷路は全体として約 17mm の長さのもので三つかぎゅうぜんていこつはんきかんの部分があり蝸牛と前庭骨半規管ですから蝸牛はカタツムリの殻に似て 2 回半回転していまかぎゅうじくすこの中心軸の蝸牛軸からは骨ラセン板がネジクギのネジ山のように存在し管腔を二つの部位に分けますぜんていかい一つは前庭階で前庭に開口していますもう一つはこしつかいかぎゅうそう鼓室階でこの管腔は蝸牛窓にある第二鼓膜によって鼓 2. 聴覚の伝導路ラセン器からの刺激を受けた蝸牛神経節にある神経細胞体は蝸牛神経によって刺激を脳に伝えます蝸牛神経は前庭神経や顔面神経とともに内耳道を通り橋と延髄の結合部から脳幹に入ります蝸牛神経の神経線維は下小脳脚の外側面に沿って走行しそして同側の蝸牛神経核に終わります蝸牛神経核から中枢の聴覚伝導路が始まります特に蝸牛神経核は内側に進む神経線維 ( 軸索 ) を出しこれらだいけいたいのものは橋の背側で台形体を形成しますが台形体の神経線維は半分が交叉したものです台形体の外側縁ではがいそくもうたい非交叉性の神経線維が加わり外側毛帯として上行が始室と分離しています前庭階と鼓室階は蝸牛孔と呼ばれる蝸牛の先端でつながっています骨迷路の中には膜迷路が存在しています小さな膜きゅうけいのう性の袋が前庭の前部に存在し球形嚢と呼ばれています球形嚢からは細い膜性の管である蝸牛管がラセン状に前庭階に入り込みます蝸牛管の一部は骨の上に乗っていまります中脳の尾側端の高さで外側毛帯は背側に急かきゅうに曲り目的地である下丘核に向かいますかきゅうわん下丘核からの軸索は下丘腕として上丘の外側面に沿って吻側に進み視床にある聴覚の中継核であるないそくしつじょうたい内側膝状体核に到達しますちようほうせん内側膝状体核からの軸索は聴放線を形成し側頭葉ますが大部分は線維性のラセン板の上にあります前庭階の外側壁が大きいために蝸牛管は前庭階よりも細いものです球形嚢と蝸牛管には内リンパが入っていますこの管の床にはラセン器 ( コルチ器 ) がありますにある一次聴覚野に向かいますおうそくとうかい一次聴覚野は側頭葉の横側頭回 (41 野と42 野に相当 ) に存在し外側溝の深部に隠れています一次聴覚野では音の高低のみが理解でき音の意味は理解できませ

8 ん一次聴覚野からの情報が聴覚連合皮質に伝わり音の意味が理解できます聴覚連合皮質は上側頭回の背面と外側面 (22 野 ) に存在します話している言葉を理解する部位は左大脳半球にある側頭葉から頭頂葉にかけて存在するウェルニッケ野 Wernicke area( 感覚性言語中枢 ) であると考えられています聴覚皮質から内側膝状体核下丘他の脳幹の聴覚核ますこの中枢性由来の神経線維の最終目的地がオリーブ蝸牛束で橋に存在する上オリーブ核から蝸牛の聴覚受容器に向かいますこの経路は聞きたい音の効果を高めるのではないかと考えられています聴覚路は一側の聴覚器からの情報が両側の大脳皮質に伝わりますので一側の終脳 ( 大脳 ) の障害では聴覚に大きな影響は認められませんに向かう下行性線維が上行性聴覚路と平行して存在し第 3 節平衡感覚系へいこう平衡感覚 equilibrium は体のバランスをとり一定の姿勢を保つ上で重要な役割を果たします平衡器官に障害があると直立位が維持できずに倒れます平衡器官は側頭骨の内部の内耳に存在しています 1. 平衡器官速カーブの際に体に加速度が加わって三半規管特に耳石器系が過度に刺激された結果引き起こされる自律神経の失調状態です最初はめまい生あくびなどのどうき症状から始まり次第に冷や汗動悸頭痛体のしはけびれ吐き気といった症状を引き起こしますさらに悪おうと化した場合嘔吐が起こります骨迷路の後部は平衡器官を含んでいますがいそくはんきかん三つの管 ( 外側半規管前半規管後半規管 ) は円の三分の二の形を作り前庭から出て前庭に帰りますこの管には六つの穴があるはずですが二つが共通の口を持っているので合計五つの口しかありません三つの管は互いに直角になっていますらんけいのう前庭には膜性の袋である卵形嚢と球形嚢があります卵形嚢や三つの半規管の周りには外リンパがありますまたこれらの内部にも内リンパがあります頭の動きは卵形嚢や球形嚢ならびに半規管の内リンゆうもうさいぼうパを乱し聴覚の場合と同じく有毛細胞が刺激されこの刺激が前庭神経に伝わります前庭神経の細胞体はぜんていしんけいせつ内耳道に存在し前庭神経節を形成していますこの末梢突起は多数の穴により卵形嚢や球形嚢および半規管の膨大部などに到達し有毛細胞と接触しています卵形嚢や球形嚢では頭の傾きや重力直線加速度を感知していますそれに対して三つの半規管の基部にある膨大部では頭の回転運動を感知しています乗り物酔い 2. 平衡感覚の伝導路ぜんていしんけい前庭神経節にある神経細胞体の中枢突起は前庭神経を形成し大部分の神経線維は延髄にある前庭神経核に終わりますが一部のものは小脳に向かいます前庭神経核の神経細胞もまた軸索を小脳に伸ばしますこのように平衡感覚の情報は終脳 ( 大脳 ) には直接に伝わらずに小脳に向かいます平衡感覚に関与する小しょうせつへんよう脳の部位は小節と片葉ですぜんていせきずいろ前庭神経核の二次性軸索には前庭脊髄路として脊髄ないそくじゅうそくに向かうものや内側縦束として眼球運動に関係している脳神経核 ( 動眼神経核滑車神経核外転神経核 ) に向かうものがあります前庭脊髄路は体が倒れないように体幹の骨格筋を調節しています一方内側縦束に入った軸索は動眼神経核や滑車神経核外転神経核に頭の動きを伝え外眼筋の収縮を調節し頭の動きに応じて眼球の位置を調節します乗り物酔いは航空機や列車自動車船舶遊園地の遊具などで各種の乗り物が発する振動が原因で体の内耳にある三半規管が体のバランスを取れなくなって引き起こす体の状態です乗り物の動揺あるいは加速減

9 第 4 節味覚系みらいみかくヒトは舌にある味蕾によって得られた味覚 taste とあじ嗅覚との働きにより食べた物の味を感じることができます味は食べ物に含まれている化学物質が味覚受容器に結合することで引き起こされます 1. 味覚受容器からみ注 ) カプサイシンなどによる辛味は舌などに存在する痛覚受容器に作用することで感知しますので味覚には含まれていません味覚障害亜鉛が体内で不足すると味覚障害がおこりますインスかかタント食品をよく食べるヒトが罹りやすいあまみさんみしおあじ味には 5 種類の基本的なもの ( 甘味酸味塩味にがみ苦味うま味 ) がありますこれらの五種類を認識する味覚受容器が味蕾に存在していますじじよう若いヒトでは約 1 万個の味蕾が存在し舌の茸状乳ようじょうゆうかく頭 (30%) や葉状乳頭 (28%) 有郭乳頭(42%) などの粘膜で観察されます老化に伴って味蕾の数は減少しますあじさいぼう味蕾は味細胞や支持細胞基底細胞などで構成されていますあじぶっしつ味細胞の細胞膜に存在する受容体に味物質が結合するとナトリウム Na + やカリウム K + カルシウム Ca 2+ などのイオンチャネルが開口し活動電位が発生しその 2. 末梢の伝導路舌の前 2/3 の味蕾からの味覚刺激を伝える神経線維はしつしんけいせつ側頭骨の顔面神経管のなかにある膝神経節に存在する細胞体の軸索の末梢突起ですこの末梢突起は最初顔こさくしんけい面神経のなかを進み次に鼓索神経に入りさらに下顎ぜつしんけい神経の舌神経に合流しますもう一つの重要な味覚神経線維は舌咽神経で舌の後ろ 1/3 の領域に存在する味蕾からの刺激を伝えますこうとうがいまた迷走神経の味覚神経線維は舌の最後部と喉頭蓋にある味蕾からの情報を伝えます情報を味細胞に結合している味覚神経線維に伝えます味細胞も周囲の舌の上皮細胞と同じく数日間の寿命で絶えず新しいものに置き換わっています塩味はナトリウムイオンの作用で感じます酸味は水素イオンの働きで感知しますうま味はグルタミン酸が受容体に結合することで感じます甘味はスクロースやグルコースなどがシグナル分子として作用するために感じます苦味はカフェインやキニーネなどがシグナル分子として働くために感知します 3. 中枢の伝導路上記の三つの神経のなかの味覚神経線維は延髄のこそくこそくかく孤束を通り孤束核の吻側部に終わります孤束核吻側部からの神経線維は同側の視床にある後内側腹側核の小細胞群に終わりますこの神経核の軸索は大脳皮質の中心後回の外側溝に近い領域や島の味覚領域に向かいますいわゆる味を認識する経路ですさらに孤束核吻側部からの神経線維で橋のきゃくぼうかく脚傍核に向かうものがあります脚傍核からの軸索は辺縁系や視床下部などに味覚情報を伝えますこの経路表 8-2 味を認識する閾値物質名味覚の種類閾値 (mmol/l) は感情と食欲などの自律神経系に影響を与えます塩酸酸味 100 塩化ナトリウム塩味 2,000 塩酸ストリキニーネ苦味 1.6 グルコース甘味 80,000 スクロース甘味 10,000 サッカリン甘味 23 サッカリンは発癌性が疑われ食品に添加することが禁止されていました

10 第 5 節嗅覚系におヒトは空気中に存在する匂いの化学物質を嗅覚 olfaction で感じることができます 1. 嗅覚器官きゅうじょうひきゅうさいぼうきゅうもうにおいは鼻腔の嗅上皮に存在する嗅細胞の嗅毛に存在する嗅覚受容体に匂い分子 ( 約千種類 ) が結合することで受容体と共存する G タンパク質が活性化され細胞膜のイオンチャネルが開き嗅細胞の活動電位が発生することから始まります嗅覚受容体は約千種類が存在すると考えられています嗅覚は他の感覚系にじゅんのうくらべても特に順応しやすいものです 2. 嗅覚の伝導路きゅうしんけい鼻腔の嗅粘膜に存在する嗅細胞の軸索が嗅神経を構成しばんします嗅神経は約 20 個の篩板の穴 ( 篩孔 ) を通りきゅうきゅう嗅球に終わります嗅球に存在する僧帽細胞の軸索はきゅうさく嗅索を後方に向かい視床を経由せずに直接に大脳皮きゅうひしつ質の嗅皮質に終わりますがいそくきゅうじょう嗅皮質は前頭葉では外側嗅条に隣接した部位に存在かいばぼうかいこうし側頭葉では海馬傍回の鈎の領域にあります嗅皮質が受け取った匂いの情報は図 8-50 に示すように最終的には前頭葉の眼窩前頭皮質に伝わり匂いの同定や識別がおこなわれますまた嗅索からの情報は辺縁系や視床下部にも伝わりますそのためににおいはヒトの感情や記憶に強い影響を与えますよい香りは好感を与え嫌な臭いは気分を害します表 8-3 におい物質 1 リットルの空気中のにおい物質を認識する閾値においの閾値 (mg/l) エチルエーテル 5.83 クロロホルム 3.30 ピリジン ( 焦げ ) ペーパミントの匂い 0.02 酪酸 ( 汗 ) ベンゼン ( 灯油 ) 硫化水素 ( 腐敗臭 ) クマリン酸 ( 新鮮な干し草 ) 第 6 節皮膚感覚 ( 触覚と温度感覚 ) 外界と身体との境界をなす皮膚には多数の感覚受容器が存在しその受容器の働きによって体の外にある物体が何であるかがわかります例えば硬い椅子に座って外界と接触すると過去の経験から椅子に座っていることがわかります皮膚の感覚受容器は感覚神経細胞の軸索の末梢枝から構成され皮膚の上皮や結合組織の中に神経終末として存在します皮膚の感覚受容器からの刺激は大脳皮質 ( 中心後回 ) の感覚野 (3 野 1 野 2 野 ) に伝達され認識されます皮膚には特定の刺激に対する様々な感覚受容器があり身体の表面に様々な密度で分布しています通常皮膚では触覚と痛覚 ( 侵害 ) 温覚冷覚が区別できます 1. 触覚受容器次の5 種類の皮膚受容器は刺激が弱い場合は触覚として感じますが刺激が強いと圧覚として感じますさらに刺激が非常に強い場合は痛みとして感じますまた自由神経終末は温度覚やかゆみも感受します 1 触覚上皮細胞 ( メルケル ) 毛が生えていない皮膚 ( 無毛部 )( 手掌型皮膚 ) に分布する特殊な皮膚の細胞で口唇や四肢の遠位部外生殖器などに多く分布しますこの感覚受容器は低閾値で緩慢な適応を示します 2 触覚小体 ( マイスネル ) 指の先端や手掌足底眼瞼口唇外生殖器などの真皮乳頭に存在しますこの感覚受容器は低閾値で早い適応を示します

11 3 層板小体皮下組織や内臓骨格筋関節などに認められます 4 柵状神経終末 palisade ending 毛が生えている皮膚 ( 有毛型皮膚 ) において毛根の周囲を取り巻いています 5 自由神経終末 free nerve ending 神経鞘を持たない神経終末です 2. 温度受容器中枢神経系は皮膚や体内のいたる所に分布している温度受容器から体表面と体内温度に関する情報を絶えず受け取っていますヒトには温覚受容器と冷覚受容器があり 10~45 の温度を感知することができますこれ以外の温度では痛覚受容器が働きます Ad 神経線維 ( 直径が1~5 mm) および C 神経線維 ( 直径が0.2~1.5mm で無髄性 ) などの自由神経終末は冷覚受容器として働きます一方温覚受容器には C 神経線維の自由神経終末のみです温覚受容器は 30 以上の温度で活動的になり 46 まで続きます冷覚受容器は 40 では不活発ですがそれよりも温度が下がると刺激され約 24 まで活発になりますですが 24 以下になると刺激が弱くなり 10 まで低下し続けますしかし 10 以下になると活動が止まります 3. 痛覚 ( 侵害 ) 受容器 Ad 神経線維と C 神経線維の自由神経終末は痛覚の受容器として働き皮膚のすべての領域と体内の多くの部位に分布しています受容器の刺激が苦痛を感じるほど強い場合は受容器は身体の損傷を知らせる警報器 ( 侵害 ) として重要な役割を果たします痛みには針を刺した時の瞬間的な痛みと針を抜いてもおこる持続性の長い痛みのようなものとがあります前者を速い痛み ( 第一の痛み ) といい後者を遅い痛み ( 第二の痛み ) と呼びます痛覚受容器は組織の損傷や炎症などの障害が起こった際に遊離されるプロスタグランジン prostaglandin やヒスタミン histamine などの化学物質に反応します痛覚受容器が刺激されると疼痛刺激は末梢神経 ( もしくは自律神経の神経線維 ) を経てまずは脊髄に伝えられますそして脊髄から視床を通り大脳皮質の体性感覚野に伝えられここで疼痛感覚が認識されますこの伝達は脳から分泌される物質によって阻止されたり様々な程度に抑制されます ( 下行性抑制路 ) この抑制路は重要な意味がありますベッド上で安静にしているヒトに比べて何かに熱中しているヒトは痛みの感じ方がはるかに少ないものです第 7 節深部感覚覚醒状態では私たちは常に体肢の位置についての情報を得ています ( 位置感覚 ) また関節の動きも感知できるし ( 運動感覚 ) 骨格筋の運動に対する抵抗感覚( 力覚 ) も持っています骨格筋や関節靱帯などの機械的 ( 伸展 ) 受容器によって伝達されるこのような感覚能を深部感覚 ( 固有感覚 ) といいますこの感覚は内耳に存在する平衡器官の助けを得ながら役割を果たすことになります受容器には以下の種類があります 1 筋紡錘筋紡錘は骨格筋の特殊化したもので骨格筋の伸展状態を感知します 2 腱紡錘腱紡錘は筋と腱との移行部にあって伸展刺激に反応し腱や骨格筋の過伸展を防いでいます 3 層板小体層板小体は関節包にもあり関節運動などによる機械的な変形を感知して関節の状態を伝達しますらの情報の主要な調節中枢ですこれらの受容器からの情報は感覚神経によって脊髄に伝わり脊髄を上行し脳に向かいます小脳はこれらの情報の主要な調節中枢ですこれらの受容器の情報の一部は大脳皮質で感覚として認識され場合によっては随意運動として応答します

12 骨格筋の緊張の維持や骨格筋の伸展収縮の協調運動大まかな運動過程の調整は無意識下におこなわれこれに対する応答も無意識のうちに反射的におこなわれています

解剖学　1

解剖学　1 解剖生理学神経系の構造と機能 ( 感覚器 : ) 眼球の構造 : 眼球は直径 25mm ほどの球状で前後径の方が横径より少し大きい : 前方の角膜は他部分よりも彎曲が強い : 後極の少し下内側で視神経につながる : 眼球の壁は 3 層構造からなり内部に水晶体硝子体眼房水が含まれる眼球線維膜 ( 外膜 ) : 眼球壁の最外層を形成 : コラーゲン線維を主体とする強靭な膜 : 前方の一部は透明な角膜だが