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はたらく消化管の世界 ー小腸を中心に考える体内ロジスティクスー
消化管は口から肛門まで続く、1本の長い管です。食物を消化・吸収して不要なものを排泄するだけでなく、菌など外部の攻撃からも身を守ります。さらに、最近の研究では脳との密接な関係も明らかになってきました。全長約7~9メートルに及ぶ管のなかで、いったい何が起きているのか。それを知ることが、健康な体づくりのベースになると思います。「小腸」の研究者である私が、精密なシステムで働く消化管の世界をご案内します。

口から始まる消化と食べ物の移送
私たちが食べた物は、ホース状につながった口、食道、胃、小腸、大腸の順番で運ばれていきますが、それぞれがまったく異なる役割を果たしています。まずは口です。消化管の始まりで、糖質(でんぷん)を分解するアミラーゼが含まれた消化液の唾液を分泌します。「よく噛んで食べましょう」と言われるのは、唾液の分泌を促し、糖質の初期消化を促すためです。
次は嚥下です。ゴックンと飲み込む単純な動作の裏には、複雑な仕組みが隠れています。複雑性の理由は、背中側に消化管、胸側には気管と2つの管が並行して走っており、胃に向かう穴と空気が通る穴が常時開いていると危険だからです。食べ物が喉の奥の壁にぶつかると、喉頭蓋と呼ばれる軟骨組織の蓋が反射的に閉じます。喉頭蓋の倒れ込みに加え、声門閉鎖や喉頭挙上などが協調して働き、食べ物の気道侵入を防いでいます。嚥下反射と呼ばれ、飲み込む瞬間に自律神経と体性神経の働きによって絶妙なタイミングで気管の入口を塞ぎます。
続いては食道です。食道には消化や吸収の機能はなく、胃に送り届けるための蠕動運動を行なっています。生クリームを絞る際に使う絞り袋と同じ原理で、ギュッと筋肉を絞って食べ物を胃に送り込みます。とくに固形物やネバネバした食べ物は、蠕動運動ナシで胃まで到着するのは困難です。
次は胃に運ばれます。胃はタンパク質の消化を得意としており、その仕組みは複雑です。食べ物が胃に入ると入口と出口をきちんと閉めて、胃液が漏れないようにして筋肉を動かし、ガシャガシャと食べ物を混ぜていきます。胃はとても筋肉質な組織なのです。ある程度、食べ物が液状化して柔らかくなると、出口である幽門を少しずつ開いて内容物を小腸に送り込みます。
1ミリの突起で栄養をあますことなく吸収
摂取した食べ物に含まれる栄養素をあますことなく吸収する小腸にようやく到着です。小腸は十二指腸、空腸、回腸の3つに分かれており、ミネラルの多くは十二指腸付近で吸収されます。塩酸を主成分とする胃液は、空腹時には pH1〜2 という強い酸性を示します(食べ物と混ざった場合は pH4程度)。金属も溶かすほどの強い酸がずっと小腸を通っていくと、小腸自身が溶かされてしまうため、酸を中和する作業が十二指腸で行われます。pHの低い内容物が腸に降りてきた時に膵臓に神経的な刺激が伝わり、アルカリ性を持つ膵液と、脂質の消化・吸収に役立つ胆汁が十二指腸付近で放出されるのです。この中和反応によって、pH は7ぐらいまで戻ります。
以降は吸収を担う小腸の長い旅です。日本人の成人の小腸の長さは6〜7メートルと言われ、他の消化管と比較すると圧倒的に表面積が広いのが特徴です。内壁には絨毛(じゅうもう)と呼ばれる1ミリ程度の突起が多数あり、それが表面積を増やしているのです。実は栄養素は、絨毛を覆う上皮細胞に接触しない限り吸収されません。栄養を吸収するには、上皮細胞と栄養素の接触の機会を増やす必要があり、進化の過程で獲得した表現型であると考えられています。
小腸からの食べ物の刺激は、自律神経を介して全身に伝わります。脳機能に影響を与えるだけでなく、消化管全体の運動性や機能性を高めることでより効率の良い栄養素の消化・吸収を実現させます。したがって、口から食べて、小腸で吸収することが健康の維持にとって重要なポイントとなります。近年、摂取する栄養素の種類によってもその影響が異なることがわかってきています。ただ食べれば良いという時代は終わり、何をどれだけ食べれば良いか?を考える時代にパラダイムシフトしています。
最後は大腸です。1.5メートルほどの長さで、便を形成して貯蔵・排泄の役目を担っています。小腸内にも腸内細菌はいますが、主に大腸が腸内細菌の住む場所です。腸内細菌叢(腸内フローラ)では、多種多様な菌が生息しており、宿主である人と共存関係を構築しています。その良好な関係により、短鎖脂肪酸の供給や免疫機能を高めるといったさまざまな恩恵を受けています。
消化管の内部は、全体が粘液で覆われ、タンパク質を分解する酵素からの攻撃を自ら防いでいます。粘液を分泌する細胞の他にも胃酸を分泌する細胞、栄養素を吸収する細胞、消化管ホルモンを分泌する細胞など、消化管には特徴的な機能を持っている複数種類の細胞がそれぞれ役割をまっとうしています。その役割のバランスをとることで、健常な状態が保たれているのです。
以上が消化管ロジスティクスです。複雑かつ合理的で、ムダがないシステムであるために、1つ歯車が狂うと全身にダメージが起きてしまいます。私が学生によく伝えるのは「人体の恒常性(ホメオスタシス)は決して当たり前ではなく、奇跡の上に成り立っている」ということです。当たり前ではないことを意識し、体の仕組みを知ることで、生活は変わってくるのではないでしょうか。環境の変化などでストレスが増える新生活を、健康に過ごすヒントにしてください。
体内時計リセットに食事の刺激が有効

もうひとつ、新生活を健やかに過ごすヒントとして、交感神経と副交感神経のスイッチの切り替えを意識することをお勧めします。 自律神経には、活動の際にアクセルの役目を担う「交感神経」とブレーキの役目を担う「副交感神経」があり、心臓など多くの臓器の活動を活性化させるのは交感神経だと言われています。しかし、消化管は逆です。副交感神経がよく働くと腸管は元気になり、蠕動運動や消化液の分泌も活発になります。食事の時間は多くの人がリラックスしていますよね。食事を摂るタイミングに合わせて動くよう進化しているのが消化管であり、リラックスして食事を楽しむことは、自律神経を整えるうえでも理にかなっているのです。小腸における栄養素の消化・吸収機能や絨毛形態も自律神経系の支配を受けています。自律神経のバランスは、効率的な栄養素の消化・吸収にも活かされるのです。
寝るときは寝る、動くときは動くという生活のメリハリがあると、交感神経と副交感神経のスイッチの切り替えがスムーズになります。自律神経活動の変化を意識した生活は、体内時計を整えるということにもつながります。 体内時計の基本的な因子は光の刺激であり、体内時計をつかさどる遺伝子は全身に存在しています。しかし、お腹の中には光は届きません。そこで有効なのが食事の刺激です。決まった時間に三食摂ることは、体の機能を都度整えて体内時計を正常にし、乱れた生活習慣を強制的にリセットする力もあります。 とくに刺激が強いのは糖質です。血糖値を上げると、体内時計のリセット効果が高いインスリンというホルモンが出てきます。糖尿病の患者さんを除いて、朝に糖質を摂ることは、交感神経と副交感神経のスイッチの切り替えに有効です。
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