ピエゾ効果 骨代謝の秘密
こんにちは
旗の台トリビアン 浦木 です。
さて、来る、７／１０（日）は参議院選挙ですね。
なんと話題にのぼらない選挙なことか（笑） 選挙に行きましょう！
当日、お仕事などで投票に行けない方は期日前投票が便利ですね。
品川区の投票所は品川区役所第二庁舎6階または各地域センターで、どちらでも期日前投票が可能です。
そして、トリビアにまいりましょう！
今回は前回の答え合わせです。こんなトリビアでした。
””次の生理現象のうち、この”ピエゾ効果”が利用されているものはどれでしょう？？””
①血小板による止血作用
②ホルモンの分泌現象
③骨の代謝作用
答えは
③骨の代謝作用
です！
どうですか？今回は難しかったでしょ？
“ピエゾ効果”がどのように骨の代謝と関わっているのかを説明するために、ここでもう一度“ピエゾ効果”について見てみましょう。
”ピエゾ効果”とは身近なものでは、インクジェットプリンタでインクを吐出（としゅつ）する仕組みとしてよく使われている物理現象で、ある物質に力を加える（物質に変形を加える）と、電気的ポテンシャルが発生する（電圧が発生する）というものです。圧電効果ともいいます。また逆に、物質に電圧をかけると、その物質に変形が起こることも含みます。簡単に言うとこういうことです。
現象A：『電圧→物質の変形』
or
現象B：『物質の変形→電圧』
インクジェットプリンタの場合は、現象A
骨の代謝作用では、現象B
が利用されています。
現象Aを図で説明するとこんな感じです（http://www.fujielectric.co.jp/products/instruments/products/recorder/genri.html より図を転載）
(a）の初期状態、つまり電圧がかかっていない状態では、ピエゾ素子（ピエゾ効果を発生させやすい物質）は変形をしていない元の形状のままです。
次に（b）の電圧がかかった状態では、ピエゾ効果により『電圧→物質の変形』が発生するため、ピエゾ素子は変形し、隣接しているインク室にあるインクを少し押し出します。
さらに（C）では押し出されたインクが分離し飛び出ます。
ちなみに、この時のピエゾ素子の変形が空気を押し出したり引き戻したりすると、つまり空気を振動させるとスピーカーが出来ますね。
さてでは、骨の代謝の際に起こっている現象B：『物質の変形→電圧』を図とともに見ていきましょう。
その前に、骨の”リモデリング”について知っておいて下さい。
骨は一度作られると一生そのままというわけではなく、まず、破骨細胞によって骨が吸収され（骨が壊され）、次に骨芽細胞によって新しい骨が形成される。このように、骨代謝は骨吸収と骨形成がお互いにバランスをとるように続いているが、成長が完了した個体で骨量、形態が不変のまま行われるのをリモデリングと呼びます。
ここで重要なのは、何もしなくてもまず、破骨は行われるということです。
なので、下図を用いて造骨について見ていきましょう。
①荷重
②骨の圧縮＝物質の変形
③ピエゾ効果により、電圧がかかった状態になり（正確には、電気ポテンシャルが発生するということであり）骨表面が－に帯電する
④体内になる遊離カルシウムイオン（＋の電荷をもつ）が－に引き寄せられて骨に吸着する＝造骨
分かりますか？！分かりましたよね！？②~③がピエゾ効果ですね！
ということで無理やりまとめますと、骨は何もしなくても破骨が行われるので、丈夫な骨を保つためには適度な荷重が必要です。地球に帰還した宇宙飛行士がすぐには歩けないのはそういうことですよね。
適度な運動は骨を丈夫にするということですね。
今回はこんなところで。さよなら。また来週。
選挙に行きましょう！！
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