第六章　眼球内容

眼球の内容は，房水，水晶体，および硝子体である．
構成割合は，水晶体と前後房が約10％，硝子体が約80％，残りの組織構造が約10％である．

A．　眼房　　camerae bulbi/Augenkammer

B．　房水　　humor aquosus/Kammerwasser

房水 aqueous humor は毛様体上皮から分泌され後房に，水晶体前面を通り瞳孔縁で前房に，虹彩根部と角膜周辺部にはさまれる前房隅角から流出する．眼内圧の維持のほか，角膜・水晶体の代謝(酸素・エネルギーの供給と廃棄物の運び出し)，紫外線吸収，酸化防止，免疫物質の運搬などを担う．

Ⅰ) 産　生

毛様体血管叢で血液から濾過され，主(75％)に無色素上皮の能動輸送 active secretionにより分泌される．アクアポリンやイオンチャンネルにより細胞間隙がATP依存性に高浸透圧状態となっており，これに引かれて水分が後房側へ移動(図 ⬆⬆)する．毛細血管圧(静水圧)による限外濾過 ultrafiltration(25％)や濃度勾配による拡散 diffusionが加わる．血管叢からの源分泌量は約50µL(mm³)/分，とのことである．

後房への分泌 bulk inflowは2〜3µL/分，房水量は前房250〜280(300)µL，後房50µLであるから，およそ2時間で入れ替わる(前房容積にして毎分1％ずつ入れ替わる，という表現もできる)．平均的な概日リズムは，午前中約3.0µL/分，午後に約2.4µL/分，夜間に約1.5µL/分，ということで朝の流量は多く，睡眠中は半減する．

後房から前房へは，虹彩裏面(瞳孔縁)と水晶体前面との隙間を移動する．ここはほとんど接触しており，軽い通過抵抗がある．後房 ➠ 前房の圧較差(硝子体静水圧)は1mmHg弱とのことである．
なお，僅かながら硝子体中を後極へ向かう流れ postiridal flowもある．

屈折率は1.333(水と同等と見做す．テキストによっては 1.335~1.337，Gullstrand の模型眼では 1.336 )，pHは7.4，比重は約1.08．透光体としての透明度に重要な蛋白濃度(0.005⁓0.015％：約20-30mg/dl)は，血液房水関門機能で制御され，血液中に比べ遥かに少ない．関門機能は無色素上皮細胞の tight junction(上図Ａ )による．
平常の(生理的に平衡状態にある)房水が一次房水，手術を含む外傷などで前房をカラにした時に補充される，あるいは炎症時の房水は二次房水といい，関門機能の破綻を伴うことから蛋白濃度が上がる．

✓▣	温流(warm current∕thermal current)：前房内では，角膜近くでは外気温により冷やされ，虹彩側では体温により温度が上がる．このために対流 convectionが生じている．角膜裏面は下降流であるため，病的状態で房水に混濁が生じると角膜裏面下半に混濁成分が沈降・沈着することになる．

Ⅱ) 排　出

排水する部位は前房隅角である．房水が接する虹彩や角膜へは水の動きはない，ことになっている．

図 03

房水は，眼圧と上強膜静脈との間の圧差(静水圧)によって隅角部から眼外に流出する．流出経路には，
　①線維柱帯流出路 trabecular(conventional)outflow と，
　②ぶどう膜－強膜流出路 uveoscleral(unconventional)outflow とがある．

正常眼での流出量の研究報告によると，0.22〜0.30µL/分/mmHg の範囲である．

trabecular outflow(主経路)は Schlemm管を通過する排出路で，一定の流出抵抗により眼内圧が成り立っている．生理的範囲を超えて流出抵抗が大きくなると，病的眼圧上昇をきたすことになる．低眼圧(8mmHg 以下)や上強膜静脈圧上昇時には Schlemm管から前房側へは逆流しないようになっている．そうすると，8～10mmHg が眼圧の下限となる．
uveoscleral outflow(副経路)は毛様体筋束間から上毛様体腔→上強膜へ流出する経路で，流出の10〜15％ほどである．その後，副経路の比重は意外に大きい(若年者において35〜55％)と報告された(1µL/分)．眼圧が上がると毛様体圧も上がり較差が生じないことで，眼圧に依存せずほぼ一定である．加齢によりぶどう膜－強膜路の流出抵抗は増加する．

なお研究者は，虹彩・毛様体の血管に入り渦静脈から流出する ③ぶどう膜－渦静脈流出路 uveovortex routeの存在も指摘している．網膜色素上皮経由も含め，数％位になるそうである．

✓▣	加齢により房水産生量は減少する(80歳で25%減．生涯，有意な減少はない，との意見もある)が，ぶどう膜強膜路経由の流出も減少し，結果的に眼圧は維持されている．なお前房容積は三～四割減，とのことである．

Ⅲ) 関連因子　aqueous inflow & outflow 【第十一章自律神経】

❖ 分泌系
副交感神経はほとんど影響しない．

①分泌減少
　一般に交感神経は減少に作用する．α₁受容体は毛様体血管に存在し，産生抑制に作用する．α₂受容体は上皮に存在し，産生抑制に作用する．
　眼圧が上昇すると減少する．
②分泌増加
　一般に副交感神経は増加に作用する．β受容体は房水産生を促進させる(受容体数は，β1<β2．

❖ 排泄系

③線維柱帯流出路
　散瞳・交感神経優位の状態では，線維柱帯流出路の流量が減少する(毛様体筋全体が弛緩することによる流出抵抗の⤴増加．
　縮瞳・副交感神経優位の状態では，線維柱帯流出路の流量が増加する(Schlemm管が拡張することによる流出抵抗の⤵低下．
　α₁作用では，線維柱帯流出路の流量が減少する．
　β作用では，線維柱帯流出路の流量が増加する(βブロッカーは産生量を下げて眼圧下降を得る)．

④ぶどう膜ⲻ強膜流出路
　縮瞳によりぶどう膜強膜流出路の流量が減少する(毛様体筋の収縮で通過抵抗が増加することによる．
　α₁作用ではぶどう膜強膜流出路の流量が減少する．
　α₂作用ではぶどう膜強膜流出路の流量が増加する．
　α・β作用ではぶどう膜強膜流出路の流量が増加する(プロスタグランディン合成を促進する)．
　プロスタグランディン(特にPGF2α受容体)によりぶどう膜強膜流出路の流量が増加する．

Ⅳ) 眼内圧　intraocular pressure(IOP)

眼球の強角膜はそれ自体に形状記憶の性質はなく，眼球の強度・硬性の維持や網膜の伸展等のために，内容物としての硝子体・水晶体・房水の存在と共に一定の内圧が必要である．眼内圧 IOP である．通常の眼内圧測定には角膜を介して眼圧計にて計測する．臨床的に言う眼圧 ocular tension (OT)で，両者は区別するべきもの，と多くの研究者が述べている．ここでは一般的に “眼圧”として考える．

眼圧に直接かかわる要素は，房水である．産生量と流出量は，通常では均衡状態にある．硝子体・水晶体(および網膜・ぶどう膜を含めて)の体積を一定と見做すと眼圧決定の要素は，産生量，流出抵抗，上強膜静脈圧である．眼圧変動において，産生量の増加はほとんどない．産生量の低下は通常，原疾患による続発変化として毛様体機能低下のため低眼圧をきたすものである．よって主に，流出量もしくは流出抵抗が眼圧を規定する．流出特性を facility という．

眼内循環に欠かせないもう一つの要素が血流である．眼外へ出た房水は，房水静脈(上強膜静脈)→ 前毛様体静脈 → 眼静脈 → 海綿静脈洞の経路に依ることから，眼静脈・眼窩先端部・海綿静脈洞に至るいずれかの静脈圧も眼圧に影響を及ぼす(であるから，上強膜静脈圧は房水の流出抵抗の延長と考える)．上強膜静脈圧は8〜10mmHg とされる．

水を 1,000mL を(一気に)飲むと上昇する．血漿浸透圧が下がるため．血圧上昇により分泌量は増加する．一日あたりカフェイン200mg (コーヒー500mL相当？，コーヒー1杯に0.04〜0.06％のカフェインとして)以上で上昇との研究結果がある．一杯のカフェイン60mgで2時間後2mmHgほどの変化だとか．分泌量が増える？ため．
飲酒により下降するが，産生が抑制されるためとのこと．加齢の他，運動，麻酔，炎症，低体温，で産生は減少する．また，妊娠では一般に(特に後半期ほど)低下する．ホルモン作用で強膜上静脈圧が低下し，房水の流出率が増加するためで出産後2か月ほど続く．

統計学的に10〜20mmHg(欧米人のデータでは21mmHg)が正常範囲となり，これを逸脱する眼圧が，低眼圧あるいは高眼圧となる．眼内の恒常性の維持に必要なはずの眼圧が，神経機能に悪影響をあたえ機能障害(視野障害←視神経障害)をきたす疾患が緑内障である．この場合，眼圧は個人差を加味する必要がある(健常眼圧あるいは安全眼圧という概念)．

Ⅴ) 眼圧測定　tonometry

圧力とは普通，大気圧より高い状態を指す．内圧の計測manometryには，例えばクルマのタイヤ圧をチェックするには測定器をバルブに接続しタイヤ内と直結する．眼球内圧 IOP の計測で測定器を眼球に接続することは動物実験でもない限り現実的ではなく，先の如く眼科臨床では強角膜の外から圧をかけ，間接的に眼圧 OT を知ることになる．

触診：
原始的には指で押してみる．ただしむやみにゴリゴリするものではなく，一応の「お作法」がある．実用化は1622年だそうである．
眼圧計tonometer：
圧力(P)は，単位面積(S)にかかる力(F)で大きさをあらわす．眼圧で用いるのはミリメートル水銀柱 mmHg である．
1. Schiøtz眼圧計：indentation(圧入)式眼圧計
2. Goldmann眼圧計：applanation(圧平)式眼圧計の代表
  
  涙液の量が生理的範囲を越えて多いと表面張力による誤差が生じるが，Schiøtz式眼圧計に比べ角膜の硬性度の影響が少なく，臨床的には最も安定した成績が得られる．なお硬性度は角膜厚に関連し，0.52mmを標準として設計されている．これにより屈折矯正角膜手術後の菲薄角膜では，眼圧評価に注意を要する．
3. dynamic contour tonometer
  角膜厚の影響が少ない．
4. rebound tonometer　反跳式眼圧計
  7割以上の被検者で自己測定が可能となる．計測値はGoldmann式との互換性はない．
5. continuous IOP monitoring　連続計測
診療録では，
TOD (Td): tensio oculi dextri;
TOS (Ts): tensio oculi sinistri;

C．　前房隅角　　anterior chamber angle/Kammerwinkel

隅角 gonio/angulus iridocornealis は，虹彩根部と角膜周辺部で形成され，Schwalbe線から線維柱帯 trabecular meshworkの前房面と虹彩根部を含めた領域を指す．Descemet膜の終端と線維柱帯の前縁の移行帯がSchwalbe線で，50〜150µm ほどの幅がある．ここで曲率がわずかに変わる．
線維柱帯はSchwalbe線から強膜岬までの範囲であり，幅は約1.0mm(0.8〜1.5)である．線維柱帯の後縁が強膜岬 scleral spurで膠原線維が(輪部と平行の)リング状になっている．強膜岬には毛様体筋縦走線維が付着し，線維柱帯を引きSchlemm管がつぶれないようになっている．虹彩根部 iris rootの奥(隅角底)に見えるのが毛様体帯 ciliary bandで，強膜岬を超えて虹彩突起 iris processを認めることがある．

房水は線維柱帯の網目状間隙 intertrabecular spaceを通り，内部のSchlemm管に入る．Schlemm管腔は0.3〜0.4mmの幅がある．Schlemm管は内部にある，ということで直接には確認できないが，しばしば線維柱帯を通して僅かな色素沈着を認め，位置を推測することができる．
線維柱帯には交感神経β₂受容体，副交感神経，三叉神経第一枝(眼神経)の神経支配がある．

線維柱帯はSchwalbe線からSchlemm管前端までの ❶前部線維柱帯 nonfiltering portionと，Schlemm管前端から隅角底までの ❷後部線維柱帯 filtering portionに分けられる．後部線維柱帯は房水流出路として重要である．Schlemm管へ向かう房水の流れが 線維柱帯流出路．毛様体筋へ向かう流れが ぶどう膜強膜流出路，である．【☟ 線維柱帯】

隅角組織の発達は３つの要素がある．⑴隅角底，⑵線維柱帯，⑶Schlemm管，である．隅角底は位置が後退することで深くなる．結果として隅角底と毛様体筋は接近する．隅角底すなわち毛様体帯は個人差があり，正しく発育した隅角底は深く，線維柱帯の半分ほどの毛様体帯の幅が確認できる．
毛様体帯の幅が狭かったりほとんど見えないと線維柱帯の発育も不十分であると予想する．これは先天緑内障の危険因子である．未熟性の程度(強→弱)により，先天緑内障→若年緑内障→開放隅角緑内障の発症年齢がシフトする．
虹彩面と角膜(裏)面との角度iridoⲻcorneal angleが隅角角度であり，これが小さい状態を狭隅角という．浅前房と狭隅角は原発閉塞隅角緑内障の危険因子である．

D．　水晶体　　lens crystallina/Augenlinse

水晶体は，虹彩の奥すなわち後房に浮かび硝子体に乗っている．成人では直径9mm(乃至9.5mm)，厚さ4.0mm，容積約160mm³，質量200〜255mg のレンズ豆 lentilで，内容積での水晶体の割合は3〜4％である．房水中で約＋20(15~27)D の屈折力がある．

Ⅰ) 基本形態　structure

水晶体囊 capsuleで包まれ，前房側で虹彩と接している面が前囊 anterior capsuleで硝子体側が後囊 posterior capsule，その中央がそれぞれ前極・後極となる．内部に水晶体上皮細胞・水晶体線維細胞を入れる．構成はクリスタリンタンパク・細胞骨格タンパク・膜タンパク(35％)のほか，65％が水分(水晶液 humor crystallinus;皮質68％，核63％)である．紫外線領域(400nm以下)はほとんど吸収するが可視光から赤外部まで透過する．Zinn小帯が懸架，所定位置に固定・支持する．

　①水晶体囊：lens capsule

上皮細胞が合成・分泌した基底膜で，IV型コラーゲン・ラミニンなどで構成される．部位により一定ではないが，おおよそ前囊厚10µm強，後囊厚3µm．赤道部付近のZinn小帯付着部は細胞分裂などの代謝により，20µm以上と厚い．加齢により柔軟性が低下する．

✓▣	水晶体囊は生体内で最も厚い基底膜である．密度の違う二層構造になっている．
✓▣	中央部が薄いのは，近見時に水晶体前面では中央部が突出し平坦な辺縁部に比べ曲率半径が小さくなる．これは近見時に水晶体の球面収差を減らすのに有効に作用している，とのことである．

　②上皮細胞：epithelial cells

水晶体上皮細胞は前囊下に一層．
上皮細胞は生涯に亘り(30歳代以降で能率は落ちるが)分裂を続けクリスタリンを作る．赤道部へ移動し，ここで水晶体内部へ向かい重層化し，細長い細胞形態の水晶体線維となる．後囊を基底とし前囊側に頂端が向く配置である．

　③水晶体線維：lens fibers

細長くなった細胞は細胞核やミトコンドリア・小胞体・リソソームなどなどの細胞(内)小器官が分解・消失し，透明性を獲得しながら後極から前極へ弓状に伸びる水晶体線維として水晶体の中心へ向って移動する．皮質 cortexである．細胞膜の内側にクリスタリンや不溶性タンパクを充填した袋のような構造物が最終的な水晶体線維である．

　④水晶体核：nucleus
中心で線維が古く凝縮し，膜構造が不明瞭になり細胞内器官も消失したものである．核質部での水分量は少なく，加齢によりさらに減少する．これにより核質部屈折力が増加し近視化となる．

　⑤赤道部：equator
径の最も大きい辺縁部分．Zinn小帯(毛様体小帯)が付く．当然，虹彩で隠されている．

Ⅱ) 発生　development

眼胞により表層外胚葉から誘導された細胞層が裏返しになり形成される．基底膜面が外がわとなり，上皮細胞が内側に閉じ込められることで，周囲から隔絶された環境となることが特異である．基底膜がすなわち水晶体囊であるのは上記の通り．前囊側に細胞が残り，線維細胞への分化誘導に関わるのは，硝子体(特に線維芽細胞成長因子 fibroblast growth factor：FGF)の存在による．
新生児では95％以上が水溶性タンパクcrystallinsで占められているが，加齢と共に不溶性タンパクの割合が多くなる．
水溶性タンパクは α-クリスタリン35％(⁓45％)， β-クリスタリン(20⁓)55％， γ-クリスタリン10％(⁓35％)が発現する．
成熟した水晶体線維は代謝機能を失うことで，クリスタリンは更新されることはない．
不溶性タンパクはアルブモイドalbumoid・アルブミノイドalbuminoidsと呼ばれる．

✓▣

水晶体タンパクはクリスタリンのほか，2⁓4％の細胞骨格タンパク，1％の膜タンパク．生体内で最も高濃度のタンパク(全重量の30-35%で固形成分の90%)を含む組織である．
透明度は，基本的には水溶性タンパクのほか細胞骨格タンパク・水晶体線維の配列や含水量(アクアポリン〜水チャネル蛋白〜による調節)で維持される．グルタチオン(GSH)はクリスタリンを活性酸素などから保護していると考えられている．GSHは上皮細胞で合成され，水晶体内を拡散する．加齢により合成能は低下しないが，核まで届かなくなるとのことである．なおシステインはGSHの前駆体である．
栄養補給は線維間のすき間を通るらしいが，透明度を維持する代謝量の確保はナゾだそうである．

✓▣

栄養を供給する房水は高濃度のアスコルビン酸を含み，酸化抑制や紫外線の吸収をしていると考えられている．ただし必要以上の高濃度は，線維柱帯の細胞外マトリクス産生を亢進させる，とのことである．
房水中の形質転換増殖因子transforming growth factor beta（TGF-β）と硝子体中の線維芽細胞成長因子fibroblast growth factor（FGF）とのバランスで増殖⇒線維化がコントロールされているらしい．

Ⅲ) 加齢　aging・変性　degeneration

新生児では直径6.5mm，質量は65〜90mg，齢と共にわずか(2mg╱年)ずつ増加し高齢では270mg．前後径は新生児3.5mm，60~80代で4.5〜5.0mm．成長は生後1年未満が急速で，それ以降 1∕100ほどのレートになり生涯同レベルなのだとか．
酸化・糖化を受けるクリスタリンは徐々に不溶化・巨大分子化し，構造が変化する．クリスタリン内のアスパラギン酸のＬ型からＤ型への転移により，大きな会合体が形成され，乱反射が増え白濁する．含水量が低下し硬化する．淡黄色は加齢と共に濃くなり，黄褐色から褐色調となる．このために短波長の透過が落ち(吸収され)，420nm領域は80歳の水晶体では20歳の10倍以上吸収されてしまうという．網膜が受け取る可視光量は，60歳に於て20歳の1∕3と見積もられている．
散乱光が増え透明度が減少する状態が 白内障 である．白内障では，一般に含水量は増加している．
(研究者によると，加齢変化の延長が白内障とは言い切れない，とのことである)

✓▣	水晶体の屈折率は，中央の核質部分が 1.40~1.42 ほど，皮質部分は 1.38 ほどである．
✓▣	Gullstrand 精密眼での屈折率：皮質 1.386 ，核質 1.406 ．なお眼鏡レンズは 1.5 前後．
✓▣	Gullstrand 略式眼に従えば屈折率 1.413 ，前面曲率 r＝10.0 mm，後面曲率 r＝－6.0 mm，屈折力 19.11 D，水晶体厚 3.6 mm(最大調節時：前面曲率 r＝5.33 mm，後面曲率 r＝－5.33 mm，屈折力 33.06 D，水晶体厚 4.0 mm)，で設定されている．全体の屈折力は，58.64 D＝(角膜＋水晶体)－3.52 ，最大調節 70.57 D＝(角膜＋水晶体)－5.54 ，ということだが　･････

Zinn小帯(ciliary zonule 毛様小帯)は透明な線維で，5〜30µmの線維の束がおよそ140本，起始部は毛様体皺襞部〜扁平部〜前部網膜内境界膜(基底膜)に広がり，水晶体赤道部から前囊側1.5mm，後囊1.25mmに付着している．毛様体と水晶体との間隔は0.5mmほどである．

発生の出現は胎生3か月の終わりころ，二次硝子体基底部，特に毛様体上皮から線維が伸展し，水晶体血管膜 tunica vasculosa lentisを通過して水晶体囊に到達する．Zinn小帯は第三次(tertiary)硝子体の名はあるが，主な構成は膠原線維ではなく弾性系線維(エラスチンを含まないオキシタラン線維)である．システイン cysteineを多く含む弾性系微細線維は毛様体無色素上皮が供給源となっていて，15q21.1にコードされるフィブリリン fibrillinという350 KDaの糖タンパクである．発生のある時期には赤道部水晶体上皮細胞に於いてもフィブリリン-1陽性になる，とのことであるが，生後の持続期間やわずかでも代謝が続くのかは不明である．なお，IV型コラーゲン(基底膜成分)も存在し，無色素上皮の生成と考えられている．

近見時に毛様体輪状筋が収縮すると毛様体の円周が小さくなる．Zinn小帯が弛緩し，水晶体は自らの弾力でふくらみ屈折力を増し，明視を行う(曲率は前囊後囊共に増加するが後囊は硝子体で押さえられていることで，水晶体は前進し，前房が浅くなる)．調節のHelmholtz理論である　　外調節作用．加えて，水晶体線維の再配列が起こり屈折率が増す．Gullstrand理論である　　内調節作用．

E．　硝子体　　corpus vitreum/Glaskörper

硝子体(硝子液 humor vitreus)は生の卵白のような外観の無色透明な無血管ゲル状構造物で，膠原線維・可溶性たんぱくが三次元のメッシュ状骨格を形成し，ヒアルロン酸が水(硝子体液)を保持している．98〜99％の水を含みながら高い粘弾性によって眼球の形態を保持し，クッションとして摩擦・振動などの外力から保護する．
正視眼での硝子体腔 vitreal cavity は，眼球体積の66％(眼球容積では80％)，3.9〜4mL(4g)を占める．