第五节 眼球运动与运动肌

一、单眼运动

单眼运动(ductions,monocular rotations)是指一只眼球从一定位置向另一位置的移动状态而言。实际上,一只眼不能单独运动,即使遮盖一只眼,被遮盖眼也会跟随另一眼进行协调的双眼运动。然而,只有在了解单眼运动的基础上,才能深刻体会到复杂的双眼协调运动和眼外肌之间的配偶及拮抗关系等。

外转(abduction):

外转又称外展,为眼球向外侧(颞侧)方向的移位运动,由外直肌收缩、内直肌松弛引起。正常外转时能使角膜外缘抵达外眦处。

内转(adduction):

内转又称内收,为眼球向内侧(鼻侧)方向的移位运动,由内直肌收缩、外直肌松弛引起,正常内转时能使瞳孔内缘到达上、下泪小点连线处。

上转(supraduction):

上转是指眼球由第一眼位向上移动的状态,正常上转范围能达到角膜下缘与内外眦的连线在同一条线上。上转运动由上转肌(上直肌和下斜肌)收缩、下转肌(下直肌和上斜肌)松弛引起。当眼球上转时,上直肌的作用占80%,下斜肌的作用只占20%。

下转(infraduction):

下转是指眼球由第一眼位向下移动的状态,正常下转范围能达到角膜上缘与内外眦的连线在同一条线上。下转运动由下转肌(下直肌和上斜肌)收缩、上转肌(上直肌和下斜肌)松弛引起。当眼球下转时,下直肌的作用占80%,上斜肌的作用只占20%。

旋转(cycloduction):

眼球旋转是指眼球垂直子午线上端向鼻侧或颞侧的倾斜运动,向鼻侧倾斜者称内旋(incycloduction),向颞侧倾斜者称外旋(excycloduction),旋转运动由垂直肌即上、下直肌和上、下斜肌完成,其中主要由上、下斜肌完成。

了解眼球运动的正常最大幅度对临床上判断眼外肌麻痹的程度及治疗后眼外肌功能的恢复情况具有重要意义,如外直肌麻痹时,我们可以根据眼球外转时的幅度即从正中位到颞侧角膜缘达外眦的距离分为4份,如患眼完全不能向外转动,即外转不足为-4,患眼外转只达正常的1/4,则外转不足为-3,只达正常的1/2时为外转不足-2,达正常的3/4时为外转不足-1。

二、双眼运动

双眼运动(versions)是指双眼共同运动,双眼眼外肌在大脑中枢的支配下,无时无刻都在保持着双眼运动的平衡和协调一致。

三、两眼眼外肌的共同作用

生理状况下,人类的眼球运动都是双眼联合运动,一侧眼球不能进行单独的运动。双眼联合运动可分为以下三类:

1.两眼的平行运动(conjugate ocular movement)

属同向眼球运动,包括水平同向运动(也称侧向运动、侧视、外凝视等),即共同左转和右转;垂直同向运动,即共同上转和下转;还有共同内旋和共同外旋等。即两眼必须转向同一方向,并精确地对准同一目标。如一眼外转(此眼外直肌收缩、内直肌松弛),另一眼则需内转(此眼内直肌收缩、外直肌松弛)。一眼上转、下转或转向任何方向,另一眼必须随同动作,以保持两眼的动作协调,这样才能有良好的双眼视功能。

2.两眼的集合运动(convergence)

属异向眼球运动,也称聚辏运动、会聚运动等。当注视近处目标时,两眼的睫状肌调节加强、瞳孔缩小,同时双眼内转(双眼内直肌同时收缩,外直肌同时松弛),以保证外界物像能同时落在两眼的黄斑上。

3.两眼的分散运动(divergence)

属异向眼球运动,也称散开运动、外展运动等。当两眼注视近处目标后,再转向远处目标时,除睫状肌的调节松弛与瞳孔散大外,还需两眼同时外转(双眼外直肌同时收缩,内直肌同时松弛),以保持物像清晰和立体感。

四、眼外肌的协同作用与最大效益方向

1.眼外肌的协同作用

眼球运动法则:

Sherrington法则(Sherrington’s law):

当某一眼外肌收缩时,其拮抗肌同时出现相应比例的松弛。如右眼外直肌收缩,其右眼内直肌必然放松。

Hering法则(Hering’s law):

一眼转向某一方向,其作用肌所接受到的神经冲动,同时也以相应的比例到达该肌的配偶肌。如右眼外直肌接受一定量的神经冲动出现收缩时,其配偶肌即左眼内直肌也得到同量的神经冲动而收缩。临床上麻痹性斜视时的第二斜视角大于第一斜视角即是根据此法所出现的现象。如右眼外直肌麻痹,由于右眼内外直肌肌力不平衡,会出现右眼内斜,此时的斜视角为第一斜视角(用健眼注视时,麻痹眼的斜视角为第一斜视角)(primary deviation);此时,如患者用麻痹眼注视,则麻痹眼外直肌需用比正常更大的神经冲动才能维持注视,此时,其配偶肌左眼内直肌也用比正常更大的神经冲动进行收缩,从而出现更大度数的内斜(用麻痹眼注视时,健眼的斜视度为第二斜视角)(secondary deviation),所以麻痹性斜视时第二斜视角大于第一斜视角,这是麻痹性斜视的临床特点之一。

2.主动肌、协同肌、对抗肌和配偶肌

(1)主动肌(agonistic muscle):

每一眼外肌的收缩会产生一定方向的眼球运动,使眼球向某一特定方向运动的主要肌肉称主动肌。

(2)对抗肌(antagonistic muscle):

同一眼产生与主动肌相反方向运动的肌肉称对抗肌或拮抗肌,对抗肌有三对:外直肌和内直肌、上直肌和下直肌、上斜肌和下斜肌。

(3)协同肌(synergist):

同一眼使眼球向相同方向运动的肌肉称协同肌。如上斜肌和下直肌都是下转肌,两者即为协同肌;上直肌和下斜肌都是上转肌,它们也是协同肌。

(4)配偶肌(yoke muscle):

两眼产生相同方向运动互相合作的肌肉称为配偶肌。如双眼同时向左侧注视运动时,左眼外直肌和右眼内直肌一起收缩,此二肌为配偶肌。两眼共有六对配偶肌:右眼外直肌与左眼内直肌;左眼外直肌和右眼内直肌;右眼上直肌和左眼下斜肌;左眼上直肌和右眼下斜肌;右眼下直肌和左眼上斜肌;左眼下直肌和右眼上斜肌。

注意:对抗肌和协同肌都是针对单眼的,而配偶肌是指双眼的。

眼球要完成每一个动作,需要两条或两条以上的眼外肌协同完成,不可能靠单一眼外肌的孤立作用。如眼球内转时,主要为内直肌收缩(此时内直肌为主要运动肌),同时需要外直肌的松弛(内、外直肌互为拮抗肌),还需要有上、下直肌内转作用的配合以使之加强(此时上、下直肌为内直肌的合作肌或协同肌),此时,上、下直肌的上、下转作用与内、外旋动作均互相抵消,才能使内转得以实现;而这也只是单眼运动,一眼内转时,另一眼需要外转(一眼的内直肌与另眼的外直肌互称为配偶肌),眼球外转时,主要由外直肌收缩来完成,同时需要内直肌的松弛,还需要有上、下斜肌的协同动作以使之加强,此时上、下斜肌的上、下转动与内、外旋动作互相抵消,这样才能使外转动作得以实现。眼球上转时需上直肌与下斜肌收缩,此两肌的内、外旋与内、外转相互抵消,另需要有下直肌与上斜肌的松弛来与之配合。眼球下转时需下直肌与上斜肌的收缩,此两肌的内、外转与内、外旋相互抵消,另需有上直肌与下斜肌的松弛来与之配合(表1-1)。

表1-1 眼球运动时的主要作用肌、协同肌、拮抗肌和配偶肌

3.眼外肌的最大效益方向

眼外肌的单独作用是我们理解眼外肌运动的基础,实际情况是每一眼球运动均是双眼与多条眼外肌共同参与下完成的,每一条眼外肌都有其最大效益(或作用)方向(field of action of a muscle),只有按眼外肌的最大效益方向理解才能正确诊治眼外肌的病变,如分析受累的肌肉等。如前所述,当眼球外转23°时,上直肌的方向与冠状轴垂直,其作用力不产生其他方向上的分力,全部作用于使眼球上转的运动,这是上直肌能发挥出它的最大上转效能、最有效的运动方向,其先决条件是使眼球向外转23°。上直肌本身不能使眼球外转,要靠外直肌的配合。在外直肌的配合下,上直肌发挥了它的最大效能,使眼球转向外上方。这是其他肌不能完全代偿的。如果上直肌麻痹,该侧眼球向外上方的运动会出现障碍,转动幅度比正常时减少。患者向这个方向看时,双眼位置不对称,即斜视,这是一种体征。这时由于双眼视轴不能对准同一目标,患者会看到两个物像,这是一种症状,称复视(diplopia)。

根据上述原理,我们可以归纳如下:

(1)每条眼球运动肌都有它们各自的最大效益作用方向:上直肌是外上方;下直肌是外下方;上斜肌是内下方;下斜肌是内上方;内直肌是内侧;外直肌是外侧。由于每眼的6个运动方向都有一条相应的眼外肌,便于临床上判断是哪一条或几条肌肉麻痹,我们称之为6个诊断眼位。值得注意的是上下直肌和上下斜肌的最大效益方向刚好与单一肌肉作用方向相反,如上直肌最大效益方向为外上方,而单一肌肉的作用方向为内上方(图1-16)。

图1-16 6对配偶肌的最大作用方向及6个诊断眼位

(2)每条眼外肌麻痹时都会有临床表现,其他眼外肌不能完全代偿。患者双眼向麻痹肌作用的最大效益方向转动时,患侧眼球转动幅度减少,该处易出现复视,且复视时两物像的距离为最大。在麻痹肌的最大作用方向其复像距离最大也是麻痹性斜视的临床特点,有利于分析受累的麻痹肌。