砂糖は脱水になるのか?

砂糖はみんな大好きな甘味料ですが、水分補給とどんな関係があるのでしょうか?

さて、少し話を戻しましょう。 浸透圧とは何でしょうか。

水は、以下に示す浸透圧というプロセスによって、細胞の内外を移動します:

sugar hydration

気体が自然に圧力の高いところから低いところに動くように(風としての空気の動きや、風船の膨らみを考えてください)、水は平衡を確立しようと動くのです。 上の図では、仕切り膜の両側(各ビーカーの真ん中あたり)に同じ体積の水があるときに平衡が成立するのではなく、液体(溶媒)の体積あたりの物(より科学的に言えば溶質)の量が両側で同じであるときに平衡が成立するのだそうです。 つまり、物質が溶けた水が流れることで、全容積に物質が均等に分布することが成立するのです。 (これは、純粋な水がパイプや湖で等しい水位を確立するために流れるのとは異なり、すべて重力によるものです)。

ここで少し言葉を整理しますと、一番左のビーカーでは、左側は水に対して溶けている紫の点の濃度が低く、紫の点に対して水の濃度、つまり水位が高くなっています。 このように視点を変えると浸透圧が分かりにくくなるので、システム全体を水の体積に溶けているものの濃度に関して話し、その逆はしないようにしましょう。

左のビーカーで、紫色の点は砂糖の分子だと考えてください。 障壁の片側(右側)に砂糖の分子が多くなると、水は最初は濃度の高い砂糖の分子を希釈する(濃度を低くする)ために移動します。 この左から右への水の移動により、障壁の両側で水と砂糖分子の比率が等しくなり、系全体が平衡状態になります。

しかし、待てよ。 右側の紫色の糖分子の一部は左側に移動しないのでしょうか? この場合、ビーカーの側面を隔てる半透膜は、ビーカーの側面間の水の通過は許容するが、かさ高い分子の通過を許容するほど多孔質ではないと言う。

他のケースでは、膜を越えた平衡は、水の移動で簡単に達成できるかもしれない。 または、膜が大きな分子を輸送できるほど大きな穴や孔を持っている場合、膜のどちらの側でも水の体積を同じに保ち、代わりに分子の濃度を移動させることで平衡が達成されるかもしれません。

キーポイントは、水は常に半透膜のどちらの側でも同じ濃度にしたいと思い、それに従って流れるということです。 細胞膜は、ビーカーの「半透膜」とよく似ています。細胞内外の成分濃度を平衡させるために、細胞内に水を流したり、細胞外に出したりします。 細胞の種類によっては、細胞内外の「もの」の移動によっても平衡が成立します。

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体内の浸透圧

あなたの体の細胞は、溶けたタンパク質、糖分、塩分で満たされた小さな水の袋だと考えることができます。 (あなたの体は化学物質のカクテル以上のものであることは承知していますが、ここでは我慢してください)。 私たちの細胞は、これらの成分やその他の栄養素を、腸から供給される血流から得ています。

浸透は、腸、血管、細胞膜の障壁を越えて起こります。 甘いものを摂取すると、消化直後の糖濃度が比較的高い腸から血流に糖が取り込まれます。 腸から血流に浸透した後、血液中の水分子に対する糖分子の割合が増加するため、細胞から血液に水が移動してバランスが調整されます。

上の絵を参考にすると、一番左のビーカーの左側があなたの細胞(糖分が少なく水が多い)、右側があなたの血液となるわけです。

糖分の多い食品の摂取による脱水は、糖尿病患者にとって特に心配なことです。 糖尿病患者は、インスリンの分泌や反応ができないため、血糖値が激しく上昇することがあります。 (インスリンというホルモンは、血中の糖分が高くなると体内で分泌されます)。 血液中の糖分は、水分濃度を均一にするために細胞から水分を放出させ、危険な脱水症状を引き起こす可能性があります。 肝臓、腎臓、膵臓の病気の人も、同様に血糖値が高くなることがあります。

食生活における浸透圧

細胞が血液中に水分を失うと、その体積は減少し、収縮します。 このことは、汗や尿で水分が失われたときに体重が減少したり、甘いものを食べた後に喉が渇いたりすることで観察することができます。 しかし、脱水症状になると、疲労感、めまい、頭痛などの症状が出るので、細胞から水分を失うことは、おそらく良いダイエット計画とは言えないでしょう …

最近のBBCの記事では、「4歳から10歳の子どもたちは、1日に必要な量の2倍以上の砂糖を食べている」と報告されています。 子供たちがそれを補うだけの水を飲んでいれば問題ないのかもしれませんが、そうではないようです。 食生活が具体的にどのように私たちの水分補給レベルに影響を与えるか、そして一般的に私たちの健康にどのような影響を与えるかを考える必要があることは明らかです。

Osmosis is a two-way street

osmosis, two-way street

Gut or bloodstream in the liquid is more dilute than your cells, then water may move into your cells, swelling them.もし、あなたの腸や血液中の液体が、あなたの細胞の中の水分よりも薄ければ、細胞は膨張するでしょう。 しかし、より一般的には、水が入る代わりに、重要な化学物質が細胞から移動すると、平衡が成立します。 これらの化学物質は、腎臓を通過するまで血液中に残り、そこで濾過されて尿から失われる可能性があります。 その結果、重要なビタミンやミネラルが失われてしまうのです。 蒸留水(H2Oから他のものを取り除いたもの)だけを飲むことは、このような理由から有害である可能性があります。 蒸留水には電解質が含まれていないため、汗や尿から失われる電解質を補うことはできません。 極端な場合、蒸留水だけを飲むと、水(pH7)が血液を希釈するため、血液が危険な酸性になる可能性があります。

ここでの結論は何でしょうか? バランスが重要なのです。 血流と細胞が互いに水分量のバランスを取ろうとするのと同じように、食べ物の摂取量、そしてその中に含まれる必須化学物質や栄養素の摂取量のバランスを取る必要があるのです。 これには、細胞を満足させ潤いを保つのに十分な水分と、日常の活動で失われるビタミン、ミネラル、電解質を補うための水分を摂取することが含まれます。

浸透圧平衡の確立に役立ちそうですか?

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