ひと息ごとの見はりばん · 小林 結衣
第6章:気管 ── 小さな毛のエスカレーター
小さなとびらの先へ
鼻からゆっくり息をすってみましょう。今すいこんだ空気は、もう長い道のりを旅してきました。鼻の毛のあいだをすりぬけ、のどをくるりと通り、喉頭蓋(こうとうがい)の横をすべりぬけてきたのです。喉頭蓋は、ものを飲みこむたびに空気の通り道の上にパタンとかぶさる、小さなとびらです。今、空気は新しい場所へ向かっています。首と胸のおく深く、外からは見えないところです。
次の目的地は、気管(きかん)という管(くだ)です。お医者さんや科学者も、この管を「気管」とよんでいます。気管は、空気が肺(はい)へ下りていき、また上へもどってくるときに通る、いちばん大切な道です。あなたがこれまでにした息は、ひとつ残らずこの道を通ってきました。今夜ねむっているあいだにする息も、すべてこの道を通ります。
気管と聞くと、ただの空っぽの管、たとえばストローのようなものを思いうかべるかもしれません。でも、気管はストローよりずっとかしこいのです。気管の内側のかべは、小さな毛でおおわれています。とても小さいので、1本を見るだけでも、性能のよいけんび鏡(けんびきょう)が必要です。この毛は昼も夜も動きつづけ、みんなで力を合わせて動く階段のように働き、よごれやばい菌を肺から上へ、遠くへと運んでいきます。この章では、その階段がどんなふうに動くのか、そして、それがなぜ体の中でもとくによく働く見はりばんのひとつなのかを見ていきましょう。
さわってわかる、輪のついた管
今すぐ、自分の気管をさがせます。あごのすぐ下、首の前に指を1本そっと当てて、胸の上のほうへ向かってゆっくり下ろしていきましょう。強くおさないでください。軽くふれるだけで十分です。首のまん中あたりで、皮ふの下に、かたくて少しでこぼこした管がさわれるかもしれません。それがあなたの気管です。
指をそのままにして、前の章でしたのと同じように、つばを飲みこんでみましょう。声を出すところ、喉頭(こうとう)が、上がってまた下がるのがわかるかもしれません。喉頭は気管のいちばん上にあります。ものを飲みこむとき、喉頭は上に持ち上がり、喉頭蓋が入り口をきちんとふさげるようにします。少しすると喉頭はもとの位置にもどり、いつものように息がつづきます。
大人の気管の長さは10〜12センチメートルくらいで、新しいクレヨンより少し長いぐらいです。太さは、大人の親指くらいです。あなたの気管はそれより小さめです。体全体が小さいからです。背がのびるにつれて、気管も長く太くなり、いつも肺の大きさにぴったり合うようになっています。
気管は首から胸へと下りています。そのすぐうしろには、前の章で出てきたもう1本の管、食道(しょくどう)があります。食道は、食べものや飲みものを胃へ運ぶ管です。つまり、2本の管がならんでいるのです。前にあるのが空気の管、うしろにあるのが食べものの管です。だからこそ、喉頭蓋がとても大切なのです。この小さなとびらのおかげで、食べものはうしろの管へ、空気は前の管へと、正しく進みます。
気管は、ぶつかったときのしょうげきからも、しっかり守られています。首の中では、筋肉などのやわらかい部分にかこまれていて、それがクッションになります。もっと下の胸の中では、胸骨(きょうこつ)のうしろを通ります。胸骨は、胸のまん中にある平らな骨です。大切なものを安全な場所にしまっておくように、体はこの大切な道をしっかりかくして守っているのです。
指でさわったでこぼこは、輪です。気管には、この輪が16〜20個ほどあり、うでにはめたブレスレットを何本も重ねたように、上から下へと積み重なっています。輪は軟骨(なんこつ)でできています。軟骨は、かたいけれど少ししなる材料で、第2章で鼻や耳に出てきたものと同じです。
気管には、どうして輪が必要なのでしょう。とてもうすくてやわらかいビニールの管を思いうかべてください。片方のはしを強くすうと、横のかべがへこんで、管はぺしゃんこになってしまいます。気管にも同じ問題があります。息をすうたびに空気がいきおいよく流れこみますが、輪があるおかげで、かべが内側にたおれこみません。ねているときも、走っているときも、笑っているときも、歌っているときも、空気の道は開いたままです。
輪は、完全な丸ではありません。どの輪もアルファベットのCのような形をしていて、開いたところが首のうしろ側を向いています。その切れ目は、やわらかい筋肉の帯でふさがれています。これはとてもよくできたしくみです。そのやわらかい帯のすぐうしろには食道があります。だから、大きなひと口を飲みこんだとき、食道はやわらかい部分のほうへ少しふくらむことができます。もし輪が完全な丸だったら、ひと口ごとにかたい軟骨がじゃまをしてしまうでしょう。
気管は、曲がったりのびたりもできます。空を見上げると、気管は少し長くなります。足もとを見下ろすと、少し短くなります。輪と輪のあいだにあるやわらかい部分のおかげで、気管は首の動きに合わせて動けるのです。曲がるストローのじゃばらに少しにています。ねじれたりのびたりしても、ぺしゃんこにつぶれることは決してありません。
小さな毛のじゅうたん
では、気管の中をのぞいてみましょう。もしもあなたがほこりのつぶくらいの大きさにちぢんで、気管の内側のかべに立てたとしたら、ふしぎで、とてもにぎやかな場所にいることに気づくでしょう。足もとには、小さな毛がびっしり生えた、ぶあついじゅうたんが広がっています。毛はみんな、前へうしろへとゆれています。この毛は線毛(せんもう)といいます。鼻の中で出会った小さな毛と同じなかまです。1本だけでも、たくさん集まっていても、線毛とよびます。
線毛は、気管の内側をおおっている細胞(さいぼう)の上に生えています。この細胞1個の上には、ブラシの毛のように、およそ200本もの線毛がつき出ています。こうした細胞が何百万個も、さらにその何倍も集まって、気管のかべや、その先にあるもっと細い空気の通り道をおおっているのです。線毛は全部でとてもたくさんあるので、1本ずつ数えることはだれにもできません。
線毛は、じっと立っているだけではありません。1本1本が、1秒間に10回より多く、とても速く動いています。1回の動きは、ふたつに分かれています。まず、ボートのオールが水をかくように、一方向へ速く力強くたおれます。次に、何も逆もどりさせないように低くかがみながら、ゆっくりやさしくもとにもどります。行きは速く強く、帰りはゆっくりやわらかく。線毛はこれを昼も夜も、何度も何度もくり返しています。
もっとおどろくのは、線毛がチームで働いていることです。線毛はみんな同じしゅんかんに動くわけではありません。それぞれの線毛が、となりの線毛よりほんの少しおくれて動きます。すると、毛のじゅうたんの上を波が伝わっていきます。背の高い草が生えた野原に風がふくと、草が波のようにゆれるのと同じです。大勢の人が順番に立ったりすわったりしてつくる「ウェーブ」を見たことがあるかもしれません。線毛もそれとにたことをしていて、その波はいつも同じ方向、つまり上の、のどのほうへ向かっておしていきます。
鼻をすりぬけてしまった花粉(かふん)のつぶをひとつ思いうかべてください。花粉は気管の中へただよい下りて、かべにつきます。するとすぐに、下でゆれる毛に運ばれていきます。大勢の人の頭の上を、手から手へとボールがわたされていくのに少しにています。花粉はしがみつくこともできず、下へもどることもできません。少しずつ上へ、肺から遠ざかっていきます。この乗り物が本当はどう動いているのかを知るには、線毛のパートナーに会う必要があります。
上にのった、ねばねばの粘液
線毛にはパートナーがいます。それが粘液(ねんえき)です。鼻の粘液のことは、もう知っていますね。気管も粘液をつくります。ふつうは思っているよりずっと少なく、たいていの場合、まったく気づくこともありません。気管の内側にある特別な細胞と、かべの中にある小さな腺(せん)が、少しずつ粘液をつくっています。
気管の粘液はふたつの層(そう)になっています。上のパンがないサンドイッチに少しにています。細胞のすぐ上、線毛のまわりには、うすくて水っぽい層があります。プールの中で足を自由にばたばた動かせるように、線毛はこの水っぽい層の中で自由にゆれることができます。水っぽい層の上には、もっとぶあつくてねばねばした粘液の層が、水にうかぶ毛布のようにのっています。線毛の先は、ちょうどこのねばねばの毛布の下側にとどいて、ふれています。
ねばねばの層は、わなです。空気の中にうかんでいるものを思い出してみましょう。ほこり、けむり、花粉、そして細菌(さいきん)やウイルスのようなばい菌です。鼻はその多くをつかまえますが、いつもいくらかはすりぬけてしまいます。こうした小さなものが気管までやってくると、その多くがねばねばの粘液の上に落ちて、くっついてしまいます。ねばねばしたテープについたパンくずのようにです。くっついてしまえば、それ以上肺のおくへ下りていくことはできません。
粘液は、ただののりではありません。ばい菌を弱らせたり、やっつけたりできる自然の物質(ぶっしつ)がふくまれています。また、抗体(こうたい)という、ばい菌にしがみつく役に立つたんぱく質も運んでいます。つまり粘液は、一度にふたつの仕事をしているのです。悪者をつかまえることと、つかまえているあいだに戦いはじめることです。粘液は少し気持ち悪く思えるかもしれませんが、肺にとっていちばんの友だちのひとつなのです。
ふだん、空気の通り道の粘液はすきとおっていて、さらさらしています。かぜをひくと、粘液がねばっこくなり、にごったり、黄色や、ときには緑色になったりすることがあります。その色の一部は、ばい菌と戦うためにかけつけた白血球(はっけっきゅう)から来ています。色は体がいそがしく働いているしるしですが、どのばい菌が原因なのかまではわかりません。それがわかるのはお医者さんだけです。そして、ほとんどのかぜは、休んでいれば自然によくなります。
働くエスカレーター
では、ふたつのパートナーを合わせてみましょう。下でゆれる線毛と、上にのったねばねばの粘液です。線毛が速く力強く動くたびに、その先がねばねばの毛布をほんの少し上へおし上げます。何百万本もの線毛が波のようにつぎつぎとおすので、粘液の毛布全体が、くっついたものをすべてのせたまま、気管をゆっくりすべり上がっていきます。科学者はこれを「粘液線毛(ねんえきせんもう)エスカレーター」とよびます。長い名前ですが、「粘液と線毛でできた動く階段」という意味にすぎません。
大きな建物にあるエスカレーターを思いうかべてください。人を下の階から上の階へ運ぶ、動く階段です。下で乗って立っているだけで、階段が上まで運んでくれます。気管のエスカレーターもにたしくみですが、運ぶのは人ではなく、ほこりやばい菌です。それに、本物のエスカレーターとちがって、決して止まりません。朝ごはんを食べているときも、遊んでいるときも、ぐっすりねむっているときも動きつづけています。
このエスカレーターは、ゆっくりですが着実に進みます。健康な気管では、粘液は1分間におよそ1センチメートル、ときにはもう少し速く動きます。たいしたことはないと思うかもしれません。でも1時間あれば、粘液は大人の気管の長さを何回分も進むことができます。エスカレーターにのったほこりやばい菌のほとんどは、1日かそこらで空気の通り道の外へ運び出されます。悪さをするよりずっと前にです。
では、上までたどり着いた粘液はどこへ行くのでしょう。粘液は、のどのおく、気管と食道が出会うあたりに着きます。そしてあなたは、何も考えずにそれを飲みこみます。毎日何度もそうしているのに、気づくことはありません。ふしぎに聞こえるかもしれませんが、これはまったくふつうのことで、安全です。粘液が胃に着くと、胃の強い液が、いっしょに運ばれてきたばい菌やほこりのほとんどを分解(ぶんかい)します。
鼻にも線毛があったことを思い出してください。鼻の線毛は、粘液をうしろの、のどのほうへおし進めます。つまり、ふたつの動く階段が同じ場所で出会うのです。ひとつは鼻から粘液を運び下ろし、もうひとつは気管と肺から粘液を運び上げます。どちらも行き着く先はのどのおくで、そこでひと飲みすると、すべてが安全に胃へ送られます。
エスカレーターは、ときどき助っ人の力を借ります。粘液がたくさんあるときや、もっと大きなものが気管に入ってきたときには、せきが、ずっと速くそれをおし上げてくれます。気管のかべには、神経(しんけい)の先がたくさんあります。神経の先は、そこにあってはいけないものに気づくのがとても得意です。パンくずや水のしずくがまちがった道に入ったことに気づくと、神経はすぐに脳へ知らせを送り、脳は強いせきで答えます。エスカレーターはゆっくり着実なおそうじ係、せきは急いでおし出す非常用の係です。このふたつが力を合わせて、肺への道をきれいにたもっています。
かぜをひいている人が、朝起きたばかりのころによくせきをするのに気づいたことはありますか。ねむっているあいだは、起きているときよりせきがずっと少なくなるので、夜のうちに空気の通り道に粘液が少したまることがあります。エスカレーターは動きつづけていますが、その動きはゆっくりです。目がさめて、体を起こして動きはじめると、何回かのせきが、夜のあいだにたまった粘液をきれいにするのを助けてくれます。
かぜをひいたとき、このチームが働いているのに気づくかもしれません。空気の通り道がいつもより多くの粘液をつくり、粘液がねばっこくなることもあります。エスカレーターはそれを全部運び上げようとがんばり、あなたもそれを助けるために、いつもよりせきが出るかもしれません。せきは、とくに夜はいやなものですが、体がばい菌を外に出すしくみの一部なのです。せきが長くつづいたり、息が苦しくなったり、心配になったりしたときは、大人がお医者さんに相談するとよいでしょう。
エスカレーターとせきがばい菌をおし出すとき、あなたはまわりの人を守る手助けができます。第3章で学んだように、せきをするときは、ティッシュかひじの内側に向けてしましょう。そして、そのあとは手をあらいます。あなたの体の見はりばんは、ばい菌を外へおし出すという仕事をやりとげました。そしてこのかんたんな習慣(しゅうかん)が、そのばい菌がほかの人の鼻へ新しい旅をはじめるのをふせいでくれるのです。
エスカレーターを大切にしよう
線毛はたくましい働き者ですが、こわれやすくもあります。線毛の動きをおそくしてしまうものもあれば、よいリズムをたもつのを助けてくれるものもあります。うれしいことに、線毛を助けることの多くは、毎日の暮らしの中のかんたんなことなのです。
けむりは、線毛にとって最悪のもののひとつです。たばこのけむりをすいこむと、線毛の動きがおそくなることがあります。そして何年もつづくと、線毛がいたんで数がへってしまうこともあります。すると粘液がうまく上へ運ばれなくなり、よごれやばい菌が空気の通り道に長くとどまってしまいます。たばこをすう人がよくせきをする理由のひとつは、ここにあります。ほかの人のたばこのけむりをすいこむことが子どもによくないのも、このためです。けむりときれいな空気については、この本の終わりのほうでくわしく学びます。
とてもかわいた空気も、エスカレーターの動きを悪くすることがあります。線毛のまわりの、うすくて水っぽい層を思い出してください。その層がうすくなりすぎると、線毛は自由にゆれることができなくなり、上にのったねばねばの毛布はぶあつくなって動かしにくくなります。鼻は、空気が気管にとどく前に、空気にしめり気をあたえて助けています。日中に水を十分に飲むことは、空気の通り道のしめった内側もふくめて、体全体のためになります。
体を動かすことも、空気の通り道によいことです。走ったり、とんだり、遊んだりすると、深く速く息をするので、気管や肺のすみずみまで空気が流れます。こうした活発な遊びが空気の通り道をきれいにたもつのに役立つと、多くの科学者が考えています。空気がきれいなときに外で遊ぶことは、いろいろな意味で肺によく、それに楽しいことでもあります。
今度息をするときは、気管の中でいそがしく動く線毛のじゅうたんのことを考えてみてください。このことばを読んだり聞いたりしている今このときも、何百万本もの小さな毛が、力を合わせてオールをこいでいます。ゆっくり流れるねばねばの川を、上へ、肺から遠くへと運んでいるのです。あなたが何をすればよいか教えてあげる必要はありません。線毛は昼も夜も自分たちで働いていて、あなたが生まれたときからずっと働きつづけているのです。
胸の中、気管のいちばん下で、道は二手に分かれます。気管は2本のもっと細い管に分かれ、1本は左の肺へ、もう1本は右の肺へ向かいます。そこから管は、木の枝のように何度も何度も分かれていきます。次の章では、その枝の中を旅して、枝が肺のすみずみまでどうやって空気を運んでいるのかを見ていきましょう。
たいせつなことば
気管(きかん):のどから胸の中へ空気を運ぶ管です。いちばん下のはしで、左右の肺に1本ずつ向かう2本の管に分かれます。
軟骨(なんこつ):体の中にある、かたいけれど少ししなる材料です。気管の輪をつくっているほか、耳や鼻の先の形もつくっています。
線毛(せんもう):空気の通り道の内側をおおう細胞に生えている、小さな毛です。波のように動いて、粘液をのどのほうへおし上げます。
粘液(ねんえき):鼻や空気の通り道の内側でつくられる、ねばねばしてぬるぬるした液です。ほこりやばい菌をつかまえて、それと戦う手助けをします。
粘液線毛エスカレーター(ねんえきせんもうエスカレーター):粘液と線毛が力を合わせて、動く階段のように働くしくみです。つかまえたよごれやばい菌を、ゆっくりと空気の通り道の外へ運び出します。
喉頭(こうとう):気管のいちばん上にある部分で、話したり歌ったりするときに声を出す手助けをします。ものを飲みこむと上に動きます。
食道(しょくどう):気管のうしろにある管で、食べものや飲みものをのどから胃へ運びます。
せき:肺から空気を強く速くおし出すことです。入ってはいけないものが入ったとき、空気の通り道をきれいにします。
胸骨(きょうこつ):胸の前のまん中にある平らな骨です。気管の下のほうはそのうしろを通るので、しっかり守られています。