瞳孔开大肌是由颈交感神经支配，有瞳孔开大的功能，颈交感神经存在三级神经元，其第一级神经元位于丘脑下部的交感中枢，发出神经纤维以后经过脑干到达第二级神经元，也就是位于脊髓颈8至胸2节段的睫状脊髓中枢，再发出神经纤维，到达位于第2-3颈椎前方的第三级神经元，也就是颈上交感神经节。颈上交感神经节发出颈内动脉丛，入颅以后在海绵窦内形成海绵丛，其分支到达睫状神经节，再由睫状神经节发出眼支，支配虹膜的瞳孔开大肌，有瞳孔开大的功能，与动眼神经支配的瞳孔括约肌是一对拮抗肌，共同调节瞳孔的大小。
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