紙で指を切ると、なぜあんなに痛いの？
― 鈍いまま、いちばん敏感な場所を裂いています

血はほとんど出ていません。傷あとも、次の日には見えなくなります。それなのに、あのズキズキだけは半日たっても消えません。紙のふちは、カッターの刃にくらべればはるかに鈍い形をしています。それでも痛みが強いのは、まさに「鈍いこと」と「切れる場所が指先であること」が理由です。

理由は、大きく2つです

そしてこの2つは、別々の話ではありません。引き裂かれた傷は口が閉じにくく、指はいつも動きます。敏感な場所で、しかも傷がなかなか静かにならない。だから長く痛むのです。順番に見ていきましょう。

紙のふちは、実は「鋭くない」

紙をつくっているのは、木などの植物からとり出した細い繊維です。主な成分はセルロースという物質です。繊維1本の太さは、種類によって幅がありますが、おおよそ10〜30マイクロメートルほどとされています。1マイクロメートルは1ミリメートルの1000分の1です。

紙を裁断すると、この繊維が切り口にばらばらと顔を出します。まっすぐな一本の線ではありません。顕微鏡で見ると、細い毛が不ぞろいに突き出た、でこぼこの崖のようになっています。

いっぽう、カッターの刃先は数マイクロメートル以下の細さまで研がれているとされています。つまり紙のふちは、刃物にくらべて何十倍も鈍い形をしています。

それでも皮膚が切れてしまうのは、紙が薄くて、面の向きには意外と硬いからです。薄い板を立てて押しつけるかたちになるため、力がごく細い線に集中します。鈍くても、集中すれば皮膚は負けます。

ここが大事なところです。鋭い刃なら、皮膚の細胞を一直線に断ち切って通り抜けます。鈍いぎざぎざは、そうはいきません。押し進みながら、組織を引っかけ、引きちぎりながら進みます。図1の右側を見てください。できあがる傷の断面は、まっすぐではなく、細かく波打ったささくれになります。

指先は、痛みの「情報量」が桁違い

皮膚の中には、触れた・押された・熱いといった刺激を受け取る仕組みが何種類も埋まっています。そのうち、痛みを受け取るのは自由神経終末とよばれるものです。枝分かれした神経の先が、そのまま皮膚の浅いところに広がっています。

この密度は、体の場所によって大きく違います。分かりやすいのは、二点弁別という調べ方です。皮膚に2か所を同時にそっと当てて、2点だと分かる最小の間隔を測ります。指先では数ミリメートル、背中では数センチメートルという差が出るとされています。

間隔で見ると十数倍の差ですが、面積で考えるとその差は二乗になります。図2のように、指先は細かいマス目、背中は粗いマス目で世界を感じ取っていると考えると分かりやすくなります。同じ長さの傷でも、脳に届く「痛い」という報告の数がまるで違うのです。

さらに、傷の深さも効いています。紙の傷は浅く、血管が多く通っている層まで届かないことがよくあります。ところが痛みを受け取る神経の終わりは、もっと浅いところから始まっています。つまり紙の傷は、血管には届かないのに神経には届く、という深さで止まりやすいのです。

血があまり出ないと、かさぶたができません。ふたがされないまま、裂けた傷口が空気にさらされ続けます。そのうえ指は一日じゅう曲げ伸ばしされ、物にふれます。傷口はそのたびに開いたり閉じたりします。半日たってもズキズキが続く理由は、ここにあります。

まとめ

紙のふちは、刃物よりずっと鈍い形をしています。だからこそ皮膚をきれいに断ち切れず、引き裂いてしまいます。その相手が、体の中でもとくに神経の終わりが密な指先です。しかも血が出ないほど浅い。この3つがそろって、小さな傷に不釣り合いな痛みが生まれます。

鋭いから痛いのではありません。
鈍いまま、いちばん敏感な場所を裂くから痛いのです。

紙という材料そのものについては紙はなぜ、濡れると破れやすくなるの？で、傷がふさがっていく過程については切り傷は、どうやってふさがるの？で、指先の感覚の細かさについては「ざらざら」と「すべすべ」は、なぜ指でさわると分かるの？で、それぞれくわしく扱っています。

※本記事は一般向けの科学解説です。掲載した数値は、しくみを理解するための目安・概算です。傷が深いとき、出血が止まらないとき、赤みや腫れが広がるときは、自分で判断せず医療機関や自治体の相談窓口の指示に従ってください。