まぶたってどうやって持ち上がるの?眼瞼下垂症の病態生理学

まぶたが下がると筋肉が緊張し、交感神経が興奮します。そう、カラダが眼瞼下垂に対して反応するのです。その反応は無意識に起きています。どのようなメカニズムになっているのでしょう?20年前の医師たちはその生理学に対してほとんど無知だったのですよ。

眼瞼下垂症を機能解剖、神経生理学から見ましょう

何がまぶたが持ち上げているの?正常な解剖と生理学

まぶたを持ち上げる筋肉を眼瞼挙筋(がんけんきょきん)といいます。眼瞼挙筋は眼窩(眼球が収まっているソケット状の構造)の奥から、眼球の上をグルリと回り込んでまぶたの縁(ふち)につながります。(図1,2)

 

横顔眼窩
図1. まぶたの解剖(横から)
眼瞼の解剖
図2. まぶたの解剖。眼瞼挙筋は目の奥から目の玉の上を回り込んでまぶたの縁に繋がる
眼窩上方から眺めた解剖
図A. 眼窩上方から眺めた解剖。A:眼瞼挙筋 J:挙筋腱膜

出典:『BEARD’S PTOSIS 眼瞼下垂』メディカル葵出版

まぶたの奥の解剖
図B. まぶたの奥の解剖。D:眼瞼挙筋 B:上位横走靭帯(Whitnall’s ligament)

出典:『BEARD’S PTOSIS 眼瞼下垂』メディカル葵出版

眼瞼挙筋は、遠位部(まぶた近く)で「茶色の筋肉成分」から「白いシート状の腱成分」になります(図3参照)。これを挙筋腱膜(きょきんけんまく)と言います。

この挙筋腱膜がまぶたのフチに連結しています。眼瞼挙筋がぎゅっと縮むと、眼瞼挙筋腱膜(図2の②,図AのJ)を通してまぶたの縁にチカラが伝わり、まぶたがエイっとひっぱり持ち上げられるのですね。

一方、眼瞼挙筋腱膜はもともとルーズな構造をしています。つながりかたに滑り(あそび)があります。眼瞼挙筋がギュッと収縮しても、すぐにまぶたが持ち上がるのではなく、少し遅れてまぶたが持ち上がります。

ゆう
しかもその連結はほどけやすい「蝶々結び」になっています。ここが落とし穴なんです。ほとんどの骨格筋は「固結び」で連結しているのにね。
まぶたの解剖の写真
図3. まぶたの手術の時に見える眼瞼挙筋 (クリックで拡大)

眼瞼下垂の病理

眼瞼下垂症とは、まぶたが下がる病態を指します。

歳をとって年月が経過すると挙筋腱膜が劣化し、伸びてしまいます。さらに腱膜の劣化が進行すると、まぶたの縁にある瞼板(けんばん)から挙筋腱膜がはずれていきます。「蝶々結び」がほどけていくのです。

その結果、眼瞼挙筋の力が伝わりにくくなり、まぶたが持ち上がりにくくなります。

この病態を「腱膜性(けんまくせい)眼瞼下垂症(がんけんかすいしょう)」といいます。

老化と物理的刺激(まぶたをこするなど)による、まぶたの構造的な破綻現象です。

眼瞼下垂症の初期は眉を挙げ(おでこにしわを寄せて)、ミュラー筋を動員し、眼瞼挙筋を過収縮させてまぶたを持ち上げます(代償期)。カラダの予備力でまぶたをあげている状態です。

金沢のイラスト
かなざわ
例えると、メインの発電システムが機能しなくなり、別のバックアップ発電システムがフル稼働して電力を供給している状態ですね。

さらに病態が進行するとまぶたがもっと下がり、視野をさえぎるように(非代償期)なってきます。予備力の限界を超えた状態です。

ゆう
例えると、バックアップ電源もオーバーヒートしてついに電力不足になった状態ですね
  • 代償期:まだ視野が狭くない。不顕性。
  • 非代償期:視野が狭くなった状態。

代償期は腱膜のみの破綻現象。非代償期は腱膜の破綻に加えて、ミュラー筋の機能も破綻しています。厳密には「非代償期」は「腱膜性眼瞼下垂症」と表現するには言葉足らずかもしれません。

開瞼(かいけん;目を開けること)の抵抗成分(靭帯、脂肪、眼輪筋など)が発達しているとまぶたを持ち上げる力に対してブレーキがかかります。結果、まぶたが重く感じられます。これも広義に眼瞼下垂に含めることもあります(議論もあります)。
以上がいわゆる、機能解剖から見た、退行性(歳とったりして劣化することによる)の眼瞼下垂です。つまり、「筋肉や神経の病気ではない」というところがポイントになります。

※症候性眼瞼下垂症というのもある

腱膜性眼瞼下垂症とは異なり、病気で眼瞼下垂になることがあります。眼瞼挙筋が病的にチカラが弱り、まぶたが下がります。眼瞼下垂の分類を参照

  • 筋原性疾患:重症筋無力症、ミトコンドリア脳筋症など
  • 動眼神経麻痺:脳血管障害、脳腫瘍、ウィルス感染症など
  • 神経変性疾患:ニューロパチー、ジストロフィ

などです。生まれつきにまぶたの動きが弱い場合を先天性眼瞼下垂症(関連記事)とよびます。

眼瞼下垂と少しややこしい神経生理学

上まぶたへの負荷に対する反射のメカニズム

上まぶたに負荷がかかると、関連する筋肉が反射で収縮するため、無意識下に筋緊張が起こります。上まぶたへの負荷によって交感神経が刺激されます。

まぶたの重さを感知するセンサー(固有知覚の受容体)(関連記事)が眼瞼挙筋腱膜の裏(結膜側)にあります。ミュラー筋(Müller’s muscle)(関連記事)の中にあり、筋紡錘(注1)を持たない眼瞼挙筋の、筋紡錘としての役割を担っています(図2の③)。

ヒトが開瞼(まぶたを開く)するときには、眼瞼挙筋の速筋がミュラー筋を引っ張り、センサーを刺激します。ミュラー筋センサーに生じたシグナルが脳幹を介して眼瞼挙筋の遅筋(注2)を収縮させ、開瞼を維持(まぶたを開け続ける)します。

まぶたの手術時の写真
ミュラー筋が挙筋腱膜と瞼板との間に見える。ミュラー筋は挙筋腱膜の裏にある。

加齢などにより挙筋腱膜が緩んでくると、ミュラー筋にかかる伸展ストレスが大きくなります。今まで挙筋腱膜とミュラー筋でまぶたの重さを分担していたのに、挙筋腱膜が働かなくなってしまい、ミュラー筋がその重みを担うことになるのです。ミュラー筋からの信号が脳幹を介して前頭後頭筋を収縮させます。そのために眉が上がり、肩こり・筋緊張性頭痛がおきます。これも無意識に起こるのです。

また、ミュラー筋からの信号は青斑核(注3)を介して交感神経を刺激(関連記事)します。さらに、まぶたを持ち上げるためにミュラー筋自体を収縮させようと歯をかみしめて歯根膜(交感神経スイッチ)を刺激し、交感神経を賦活します。なぜなら、ミュラー筋は交感神経支配の筋肉だからです。これらのことが慢性の交感神経刺激症状(不安障害、めまい、睡眠障害)を引き起こすと考えられています。(『まぶたで健康革命』より)

腱膜性眼瞼下垂が進行すると、眼瞼挙筋のチカラに頼れなくなります。それを補うべく、前頭筋やミュラー筋の力に依存する、生体のバックアップ機構(代償機構)が働くわけですね。

※生まれつき目の細い、いわゆる東洋人らしい目つきをした人は開瞼抵抗(注4)が強く発達しています。まぶたを持ち上げための負担が大きく、若い時から症状が出現する傾向があります。

注1)筋紡錘:筋肉の伸びを感じるセンサー。たとえば膝蓋腱反射はこれを刺激することにより起こる。

注2)速筋、遅筋:速筋に対して遅筋は疲れない筋肉。赤身の魚は遅筋優位。

注3)青斑核:ノルアドレナリンを放出する、いわゆるアクセル役。中枢の交感神経。

注4)開瞼抵抗:眼輪筋、眼輪筋下脂肪(隔膜前脂肪)、横方向の各種靭帯(下位横走靭帯)や眼窩隔膜、挙筋腱膜自体の横方向の緊張など。瞼を開けるための拮抗成分。挙筋の運動をアクセルとすると、開瞼抵抗はサイドブレーキ役。

参考文献:

Fujiwara, T., Matsuo, K., Kondoh, S., & Yuzuriha, S. (2001). Etiology and pathogenesis of aponeurotic blepharoptosis. Annals of plastic surgery46(1), 29-35.

腱膜性眼瞼下垂の原因、病因について。

 

Kondoh, S., Matsuo, K., Kikuchi, N., & Yuzuriha, S. (2006). Pathogenesis and surgical correction of involuntary contraction of the occipitofrontalis muscle that causes forehead wrinkles. Annals of plastic surgery, 57(2), 142-148.

おでこジワを作る、前頭後頭筋の収縮の病因と外科的治療。

 

Matsuo, K., & Ban, R. (2013). Surgical desensitization of the mechanoreceptors in Müller’s muscle relieves chronic tension-type headache caused by tonic reflexive contraction of the occipitofrontalis muscle in patients with aponeurotic blepharoptosis. Journal of plastic surgery and hand surgery47(1), 21-29.

眼瞼下垂症患者の前頭後頭筋の収縮が原因の筋緊張性頭痛が、ミュラー筋の感度を下げることにより改善する。ミュラー筋の感度を下げたら、前頭後頭筋が緩み、ミュラー筋を引っ張ったら前頭後頭筋が緊張する。

 

Sultana, R., Matsuo, K., Yuzuriha, S., & Kushima, H. (2000). Disinsertion of the levator aponeurosis from the tarsus in growing children. Plastic and reconstructive surgery106(3), 563-570.

成長期の子供に見られる、眼瞼挙筋が瞼板から外れてくる現象。

 

Matsuo, K. (2002). Stretching of the Mueller muscle results in involuntary contraction of the levator muscle. Ophthalmic Plastic & Reconstructive Surgery18(1), 5-10.

ミュラー筋を引っ張ると眼瞼挙筋が収縮する。

Matsuo, K. (2003). Restoration of involuntary tonic contraction of the levator muscle in patients with aponeurotic blepharoptosis or Horner syndrome by aponeurotic advancement using the orbital septum. Scandinavian journal of plastic and reconstructive surgery and hand surgery37(2), 81-89.

関連記事

腱膜性眼瞼下垂やホルネル症候群の治療をすると眼瞼挙筋の収縮が回復する。

 

Yuzuriha, S., Matsuo, K., Ishigaki, Y., Kikuchi, N., Kawagishi, K., & Moriizumi, T. (2005). Efferent and afferent innervations of Mueller’s muscle related to involuntary contraction of the levator muscle: important for avoiding injury during eyelid surgery. British journal of plastic surgery58(1), 42-52.

ミュラー筋の支配神経は眼瞼挙筋の動きに関わる。手術でミュラー筋を傷つけないこと。

 

◎Yuzuriha S, et al. (2009) Refined distribution of myelinated trigeminal proprioceptive nerve fibres in Müller’s muscle as the mechanoreceptors to induce involuntary reflex contraction of the levator and frontalis muscles. J Plast Reconstr Aesthet Surg 62: 1403–1410.

ミュラー筋の三叉神経固有知覚が眼瞼挙筋と前頭筋の不随意的な反射的収縮をもたらす。

 

◎Eyelid Opening with Trigeminal Proprioceptive Activation Regulates a Brainstem Arousal Mechanism.
Matsuo K, Ban R, Hama Y, Yuzuriha S. PLoS One. 2015 Aug 5;10(8)

まぶたを開くと三叉神経固有知覚を通して脳幹の覚醒を調節する。

 

Simsek, I. B. (2017). Association of Upper Eyelid Ptosis Repair and Blepharoplasty With Headache-Related Quality of Life. JAMA facial plastic surgery19(4), 293-297.

まぶた手術が頭痛を改善した。

 

Ban, M., Matsuo, K., Ban, R., Yuzuriha, S., & Kaneko, A. (2013). Developed lower-positioned transverse ligament restricts eyelid opening and folding and determines Japanese as being with or without visible superior palpebral crease. Eplasty13.

抵抗成分である下位横走靭帯がまぶたの動きを邪魔する。ふたえの折れ方に影響する。

 

どうして眼瞼下垂症になるの?

挙筋腱膜の遠位端(端っこ、まぶたのまつげの近く)は瞼板と瞼板前(あたりの)皮膚と眼輪筋につながります。一方、眼瞼挙筋腱膜はもともとルーズな構造をしていましたね。つながりかたに滑り(あそび)があります。眼瞼挙筋がギュッと収縮しても、すぐにまぶたが持ち上がるのではなく、少し遅れてまぶたが持ち上がります。さらに、その連結が「蝶々結び」ですから、以下の要因で眼瞼下垂が進行してしまうのです。

さらに、加齢により挙筋腱膜が劣化して眼瞼下垂は進行します。

終わりに

今回は少々長くなりました。しかし、基礎知識を持つと予防や進行させない工夫もできるようになると思いませんか?一番大事なのは予防ですよ。

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