アーサーが教える体のふしぎ39号の内容は、食べることと消化、食べ物とエネルギー、消化器、歯、かむ・飲み込む
アジェット・コレクションズ・ジャパン 1190円 2007年11月28日号
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39号の内容は、
食べることと消化：382-383p
食べ物とエネルギー：384-385p
消化器：386-387p
歯：388-389p
かむ・飲み込む：390-391p
食べることと消化：382-383p
食べ物は消化されると、その栄養は体の細胞に配られ体の組織になります。また食べ物は体が動くためのエネルギーになります。最小のほ乳類といわれるトガリネズミは毎日自分の体重と同じだけ食べます。消化管は胃や大腸では太く食道や小腸部では細くなっており、栄養は腸で吸収され門脈という血管を通って肝臓に運ばれます。タンパク質は体の構造の大部分を作っており、酵素もタンパク質からできています。炭水化物はエネルギー源となる栄養で、体の中でブドウ糖などの糖質に分解されます。脂肪（脂質）は細胞膜、軸索を覆うミエリン鞘など細胞と作る要素となり、長期的な貯蔵エネルギーです。ビタミンは体細胞内のたくさんの化学作用に関わります。ミネラルは細胞を生き生きした状態に保つために必要で、歯や骨にはカルシウム、ヘモグロビンには鉄、神経信号にはナトリウムが欠かせません。セルロース分子でできている繊維は食べ物の体積を増やし腸が食べ物をもんで動かしやすくするという重要な役割を持ちます。タンパク質はアミノ酸に、炭水化物は糖質に、脂肪は脂肪酸その他の物質に、それぞれ分解された物質（栄養）は血管とリンパ管の両方で体中に運ばれます。胃は食べ物を消化するだけでなく糖質やアルコールなど特定の物質を吸収します。酵素は化学変化を調整しますが自分自身は変化しません。消化酵素は唾液腺、胃、膵臓、小腸で作られます。胃の内膜では酵素のほかに塩酸が作られ食べ物を消化したり細菌を殺す役目を果たしています。胃は酵素や塩酸に消化されないように内膜で粘液の厚い層を作って守っています。小腸での膵液はアルカリが含まれていて塩酸を中和するので腸が溶けることはありません。消化液は消化されずに残った食べ物のと一緒に大腸へ移動し体に必要なミネラルと水分が吸収され大便として排出されます。
食べ物とエネルギー：384-385p
食べ物にはエネルギーだけでなく成長、体の管理、修復などに必要な原料も含まれており、バランスの取れた栄養の組み合わせが必要です。食べ物のエネルギー（熱量）は、キロカロリー（kcal、1kcal＝1000cal）単位で表されます。体は寝ているときでもエネルギーを使い活動的になればなるほどエネルギーを使います。１２歳の子どもは、休息時0.7-0.95kcal/分、軽い運動時2.4-3.6kcal/分、激しい運動時7-9.5kcal/分 使います。ナッツには脂質、炭水化物、タンパク質が多く含まれ、ピーナッツ50gで270kcl。果物には繊維、ビタミン、炭水化物が含まれ、バナナ１本で120kcal。葉野菜には繊維、ミネラル、ビタミンが含まれますが栄養は少なく、キャベツの葉１枚で6kcal。パンは炭水化物が多く、一切れで60kcal。魚にはタンパク質が多く炭水化物がほとんど無く、白身魚100gで約90kcal。肉はタンパク質が豊富で鳥もも肉100gで約160kcal、牛肉ロース100gで約260kcalです。缶で簡単なカロリーメーター（熱量測定器）を作りピーナッツと木のエネルギーを比べる実験方法が記載されています。
消化器：386-387p
食べ物を飲み込むと消化管という長い管に入ります。消化管は食道、胃、腸に分けられます。食べ物は小腸の内膜の絨毛（じゅうもう）と呼ばれる小突起から吸収され血液に入り肝臓に送られた後体内組織に配られます。絨毛はさらに細かな微絨毛に覆われ、この構造により表面積の数百倍まで大きくなります。ほ乳類では消化管の作りはよく似ています。口から入った食べ物は子どもの場合6.5mの旅をします。炭水化物は脂肪よりも早く消化され、夜はすこしゆっくりになります。口（8cm、食べる：5-30秒）では唾液と混ぜて飲み込みます。咽頭（のど）と食道（25cm、飲み込む：約10秒）では、下の奥で咽頭に押し込み筋肉の力で食道を進みます。胃（15cm、胃の中：数十分～6時間）は食べ物のほとんどをとどめておき胃液と混ぜあわせます。小腸（4-5m、小腸の中：6-9時間）の十二指腸、空腸、回腸で消化吸収されます。大腸（1.2m、大腸の中：14ｰ60時間）の結腸で水分やミネラルが吸収され大便はS字結腸にたまり出るまでとどまります。舌は歯が食べ物をしっかりかむのを手伝い唾液と良く混ぜ合わし、歯は食べ物をかみ砕いたりし、咽頭（のど）は口と食道の間にある通路で、食道は咽頭から胃まで食べ物を運び、胃は食べ物を押しつぶし胃液と混ぜて消化し、肝臓は栄養を蓄え胆汁（脂肪を分解補助する）等を作り、胆嚢は胆汁を蓄え小腸に出し、膵臓は消化酵素を含む膵液などを作り、小腸は十二指腸、空腸、回腸に分かれ食べ物と酵素を混ぜて消化吸収し、結腸は大腸の大部分を占め、直腸は大腸の最後の部分で、肛門は開いて大便を排出します。指の形をした虫垂は進化の名残の気管と考えられています。
歯：388-389p
歯は最初の消化の仕事をする器官です。のみの形をした２対の切歯（せっし）がかみ切り、横の一対の犬歯が食べ物を切り裂き、３対の大臼歯と２対の小臼歯がくだいて唾液と混ぜ食べ物を飲み込みやすい形にします。乳歯は３歳頃までに全部で２０本生え、20ｰ30歳くらいまでに３２本の永久歯がすべて生えそろいます。歯の表面は体の中で一番固いエナメル質で、その下が象牙質で衝撃を吸収し、エナメル質より柔らかめです。歯のまん中の歯髄は血管と神経等が詰まっています。歯冠は歯茎の上に出ている部分で、歯根は歯茎に埋まっている部分でセメント質によって顎骨にある歯槽に固定されています。歯茎は歯冠と顎骨（がっこつ）の間をふさぎ、歯髄腔は神経と血管が入っており、顎骨は歯をしっかり支え、歯根膜は骨と歯根の間にあり衝撃を吸収する繊維です。細菌が食べ物の残りかすを食べ酸などの老廃物を出し歯を溶かします。歯を清潔にしないと歯垢と呼ばれる粘り気の層ができます。歯垢検出剤を用いると歯垢がどのくらい歯に残っているか確認できます。
かむ・飲み込む：390-391p
かみ砕かれた食べ物は唾液（唾液腺は下あごに２種類、上あごに１種類、それぞれ１対ある）と混ざり飲み込みやすくなります。舌は食べ物を確認し大きさを整えて、飲み込んだ食べ物を咽頭に押し込みます。そこで反射作用によって気管のふた、喉頭蓋が閉じ、蠕動（ぜんどう）運動で食べ物が食道の中に押し進められます。蠕動運動の筋肉収縮の波は食道を2.5-5cm/秒の速さで動き、食道の長さは約25cmなので食べ物が胃に到着するまでに5-10秒かかります。食道の上部では食道の端が波のように動くことによって食べ物の固まりが動き出し、食べ物が進む直前の壁は弛緩しているので食べ物が前に進み、蠕動運動の波が食道に沿って動き食べ物が押します。食道は普通胸の内部圧力でほとんど平らにつぶれていてます。蠕動運動によって食べ物が胃に押し込まれ、この動きは強いので逆立ちしても飲むことができます（逆立ちして飲み込むと詰まって窒息する危険があるので試さないこと）。キリンなど背の高い動物が頭を下げて水を飲むときも、のどと食道にある筋肉を使って上向きに飲み込みます。ゆっくりつばを飲み込むと喉頭蓋が気管にしっかりふたをし、喉頭の一部であるのど仏が元の場所から持ち上がるのがわかります。ボールとタイツを使った蠕動運動のモデルの実験が示されています。
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