寒い冬の朝、外に出た瞬間に「ハックション！」と大きなくしゃみが出たことはありませんか？
一方で、ホコリっぽい部屋に入ったときや、風邪をひいたときには「ゴホゴホ」と咳が止まらなくなることもあります。
どちらも体が異物を排出しようとする反応ですが、なぜ鼻から出る場合と口から出る場合があるのでしょうか？
くしゃみと咳は、どちらも呼吸器を守るための防御システムです。
しかし、その仕組みや役割は驚くほど異なっています。
私たちは無意識のうちにこれらの反応を起こしていますが、実際には体の中で精巧なメカニズムが働いているのです。
咳とくしゃみの違いを知ることで、自分の体がどのように外敵と戦っているのかがわかるかもしれません。
では、まずはくしゃみの仕組みから見ていきましょう。
目次
- 「瞬発的な防御反応」と「持続的な防御反応」
- 咳は我慢できるのに、くしゃみは難しい理由
「瞬発的な防御反応」と「持続的な防御反応」
くしゃみと咳は似ていいるようで、大きく異なる機能を持っています。
似ているのはどちらも身体に入り込んだ異物を、肺から放出する空気の力で押し出そうとする点です。
しかし、それ以外ではくしゃみと咳はかなり違った目的を持つのです。
くしゃみは、鼻の中に異物が入り込んだときに発動する瞬発的な防御システムです。
花粉やホコリ、煙、さらには急な温度変化までもがくしゃみを引き起こす原因になります。
鼻の粘膜には「機械受容器（mechanoreceptor）」と呼ばれるセンサーがあり、これが異物を感知すると、三叉神経（trigeminal nerve）を通じて脳の延髄にある「くしゃみ中枢」に信号を送ります。
この信号を受け取った脳は、一気に肺へ大量の空気を吸い込み、声門（glottis）を閉じることで圧力を高め、一瞬にして爆発的に開放します。
このとき、空気は時速160キロ以上の勢いで鼻から噴き出し、異物を追い出します。
くしゃみの際に発生する飛沫の数はおよそ40,000個にもなるといわれています。
これらの飛沫には比較的大きな粒子も含まれるため、空気中に長時間留まることは少ないものの、勢いよく広範囲に拡散しやすい特徴があります。
一方、咳は気管や肺の中に入り込んだ異物を排出するための防御システムです。
風邪をひいたときや喉に食べ物のカスが引っかかったとき、さらには煙や冷たい空気を吸い込んだときなどに発生します。
くしゃみと同じように、咳も脳に咳中枢というものがあり、迷走神経（vagus nerve）を通じて信号が送られそこで制御されています。
気道のセンサーが異物を感知すると、脳に「排出せよ！」という指令が送られ、横隔膜と肋間筋が収縮し、声門が閉じることで肺に溜めた空気の圧力が急上昇します。
そして声門が開放されると、時速100キロ以上の勢いで空気が噴き出すのです。
この強烈な気流が、気道にたまった粘液や異物を押し出されます。
咳の際に発生する飛沫の数は約3,000個とされています。
くしゃみに比べて飛沫の数は少ないものの、咳は非常に小さい粒子が排出されやすいという特徴があります。
そのため咳による飛沫は長時間空気中を漂いやすく、特に密閉空間で感染リスクを高める可能性があるとされています。
ここまでの説明を聞く限り、咳とくしゃみはほとんど同じ反応であるように見えます。
しかし咳は咳払いなど意識的にできる一方、くしゃみを意識的にやろうと思ってもできません。これはどういう理由なのでしょうか？
咳は我慢できるのに、くしゃみは難しい理由
くしゃみと咳の大きな違いは、そのコントロールのしやすさです。
例えば、人前で咳を控えようとすると、ある程度は抑えられます。
しかし、くしゃみはほぼ完全に反射で起こるため、意識的に止めるのはかなり難しい行為です。
異物が鼻粘膜を刺激すると、脳が即座に反応し、瞬間的にくしゃみを引き起こします。
一方、咳は気道や肺に侵入した異物を押し出すための仕組みで、基本的には反射で起こりますが、大脳皮質も関与するため、ある程度意識的に調整することができます。
これは呼吸やまばたきが、普段は無意識で行っているものの意識的に制御できるのと同じ原理です。
では、なぜくしゃみと咳は異なる仕組みで作動し、それぞれの反応が異なるのでしょうか？
くしゃみも咳も反射で起きるのは、異物を吸い込んでしまったときです。
しかし、咳の場合はくしゃみと異なり、瞬間的な役割だけでなく、気道をクリアに保つという持続的な役割があります。
気道は呼吸を担う重要な場所のため、気管が狭まったり痰が絡むなど、異物が侵入する以外でも常に空気の流れを確保する必要があるのです。
こうした役割は単純な反射だけでは果たすことができません。このためには意識的にコントロールして咳をする必要があるのです。
気道内の刺激は迷走神経を通じて咳中枢に伝わりますが、ここでは大脳皮質も関与しています。
そのため、咳はくしゃみとは異なり、必要に応じて強さや回数を調整できる柔軟なシステムになったのです。
コミュニケーション手段としての進化した咳
このように意思でコントロールできることから、咳はやがて人間社会においてはコミュニケーション手段として進化していくことになります。
気まずくなって咳払いをしたり、自分の存在をさり気なく知らせる手段として咳を利用するなど、言葉では主張しづらい場面を咳で誤魔化すといった使い方は、咳の反射とコントロールのどちらでも出せるという側面から自然と発生した使い方だと言えるでしょう。
また、人間の心理状態を反映するという側面も咳は持つようになりました。
プレゼンなど前に咳払いをするという人は多いと思いますが、人間の自律神経系はストレスを受けると交感神経が活性化します。緊張などで交感神経が優位になると、呼吸が浅くなったり、気道が狭まるため咳が出やすくなるのです。
なんども咳払いしながらスピーチしている人を見ると、緊張しているんだなとわかりますが、人間社会では咳にはそうした心理的なサインの側面も持つようになったのです。
くしゃみと同じような機能を持ちながら、意識的に操作できることから人間社会の中では、別の役割も持つようになった咳。
そうしたことを考えると、人間の体の機能とは面白いものですね。
参考文献
Difference Between Cough and Sneeze
https://byjus.com/biology/difference-between-cough-and-sneeze/?utm_source=chatgpt.com
元論文
Coughs and Sneezes: Their Role in Transmission of Respiratory Viral Infections, Including SARS-CoV-2
https://doi.org/10.1164/rccm.202004-1263PP
ライター
相川 葵: 工学出身のライター。歴史やSF作品と絡めた科学の話が好き。イメージしやすい科学の解説をしていくことを目指す。
編集者
ナゾロジー 編集部
