「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?