Toniczność: Co oznacza hipotoniczny, izotoniczny i hipertoniczny?


To brzmi prosto. Kiedy ćwiczysz, pocisz się. Podczas intensywnych lub długotrwałych ćwiczeń pocisz się bardziej. Pot składa się z wody i elektrolitów, takich jak sól, więc podczas ćwiczeń Twoje ciało stopniowo wyczerpuje ich zapasy. Dlatego napój sportowy składający się z wody i elektrolitów będzie korzystnym rozwiązaniem wspomagającym zarówno wydajność, jak i szybkie nawodnienie.

Od lat 80. ubiegłego wieku sportowcy byli przygotowywani do tego, by wyprzedzać pragnienie, korzystając ze specjalnie przygotowanych preparatów, które od tego czasu rozkwitły na rynku napędzanym przez ogromne znaczenie wymiany płynów. Po latach przemysł napojów sportowych ma wiele do zaoferowania, ale ważne jest, żeby zrozumieć trzy różne rodzaje sportowych napojów energetycznych: hipotoniczne, izotoniczne i hipertoniczne.

Główna różnica między roztworami hipotonicznymi, izotonicznymi i hipertonicznymi polega na tym, że roztwory izotoniczne to roztwory o równym stężeniu osmotycznym, podczas gdy roztwory hipotoniczne to roztwory o niższym stężeniu osmotycznym, a roztwory hipertoniczne to roztwory o stężeniu ciśnieniu osmotycznym.

Zrozumienie tych kluczowych różnic wymaga krótkiego wyjaśnienia na temat toniczności. Mówiąc najprościej, toniczność napoju mierzy stężenie cukru i soli w porównaniu ze stężeniem występującym w ludzkim ciele, głównie we krwi.

Co znaczy hipotoniczny?

Roztwór hipotoniczny ma niską toniczność. Ma niższe stężenie soli i cukrów niż krew i dlatego jest szybciej wchłaniany.

Kiedy roztwór, w tym przypadku woda, ma niższe stężenie soli i cukrów niż stężenie w komórce, na przykład czerwonej krwince, ciśnienie osmotyczne jest niższe - ciśnienie osmotyczne to ciśnienie, które należy zastosować, aby zapobiec przemieszczaniu się rozpuszczalnika przez błonę półprzepuszczalną (biologiczną lub syntetyczną błonę, która przepuszcza cząsteczki i jony). Ruch ten często określa się mianem przepływu osmotycznego.

Wynikiem tego jest ruch netto wody do wnętrza komórki, co powoduje jej pęcznienie i w końcu rozerwanie (plazmoliza). Ten rodzaj eksplozji ma na celu doprowadzenie do sytuacji, w której stężenie roztworów wewnątrz i na zewnątrz komórki będzie takie samo. W tym przypadku ciśnienie osmotyczne, które trzeba zastosować, aby zatrzymać ruch, jest mniejsze - łatwiejszy ruch w szybszym tempie.

Każdy system, w tym przypadku ludzkie ciało, wymaga równowagi, aby zapewnić optymalne funkcjonowanie.

Tradycyjnie sól i cukier służą do konserwacji żywności poprzez niszczenie mikroorganizmów, które przyczyniają się do jej psucia; jednak patrząc na roztwór hipotoniczny i jego niższe stężenie soli i cukru, ten rodzaj roztworu nie pomaga w konserwacji żywności.

Wniosek: roztwór hipotoniczny sprzyja przepływowi osmotycznemu do komórki przy niskim ciśnieniu osmotycznym.

Co to jest roztwór hipertoniczny?

Roztwór hipertoniczny charakteryzuje się wysoką tonicznością. Ma wyższe stężenie soli i cukru niż krew.

W porównaniu z roztworem hipotonicznym, roztwór hipertoniczny ma na celu przywrócenie równowagi pomiędzy stężeniem substancji w komórce a otaczającym ją środowiskiem. W tym przypadku ciśnienie osmotyczne jest wyższe - z powodu wyższego stężenia substancji rozpuszczonych - co umożliwia przemieszczanie się substancji rozpuszczonych wzdłuż gradientu stężenia (od wysokiego stężenia do niskiego). Kiedy roztwór jest hipertoniczny, może to powodować kurczenie się i rozkurczanie komórek - jest to wynik przemieszczania się netto z komórki przez błonę półprzepuszczalną.

Roztwory hipertoniczne są stosowane do konserwowania żywności ze względu na wyższe stężenie soli i cukru. Na przykład ryby są często moczone lub pakowane w roztworze hipertonicznym, aby zabić mikroby, które mogą się znajdować w środowisku, w którym ryby są przechowywane. Dzieje się tak dlatego, że komórki mikrobów mają większą ilość wody niż rozpuszczalników w porównaniu z zawartością wody w roztworze hipertonicznym. Brak wody powoduje kurczenie się komórek, co ostatecznie zabija mikroby.

Wniosek: roztwór hipertoniczny sprzyja przepływowi osmotycznemu z komórki.

Co to jest izotonik?

Definicja izotoniku to roztwór, który zawiera takie samo stężenie wody i substancji rozpuszczających, na przykład soli.

Jeżeli stężenia substancji rozpuszczających są równe we wnętrzu komórki i w otaczającym ją środowisku, to nie będzie zysku ani utraty netto wody z komórki. Taka sytuacja jest nazywana izotoniczną.

Ze względu na równe stężenie substancji rozpuszczonych takie roztwory izotoniczne nie są przydatne do przechowywania żywności.

Wniosek: roztwór izotoniczny nie sprzyja przepływowi osmotycznemu (z powodu równych ciśnień osmotycznych).

Napoje dla sportowców

Napoje sportowe, znane też jako napoje elektrolitowe, pomagają sportowcom uzupełniać wodę, elektrolity i energię przed, w trakcie i po treningu.


Głównymi składnikami napojów sportowych są woda, węglowodany i elektrolity. Każdy z nich odgrywa swoją rolę w wydajności, regeneracji i ogólnym nawodnieniu organizmu. Podczas gdy woda jest odpowiednia do krótkotrwałego lub umiarkowanego wysiłku, na przykład na siłowni, połączenie wody i elektrolitów w napoju sportowym pomaga zastąpić i uzupełnić to, co zwykle tracimy przez pocenie się - wodę i elektrolity - i dlatego lepiej nadaje się dla osób o wyższym poziomie treningu, sprawności i wysiłku.

Przyjrzyjmy się bliżej, jak roztwory hipotoniczne, izotoniczne i hipertoniczne odnoszą się do napojów sportowych.

Jak działają hipotoniczne napoje sportowe?

Mówiąc najprościej, płyny zawarte w hipotonicznych napojach sportowych są zazwyczaj szybciej wchłaniane do krwiobiegu ze względu na niższe stężenie substancji rozpuszczonych i zerową ilość węglowodanów w jednostce objętości.



Działanie napoju sportowego hipotonicznego polega na tym, że kiedy woda przepływa z obszaru o niższym stężeniu substancji rozpuszczonych, na przykład z jelit, do obszaru o wyższym stężeniu, na przykład do krwi, przepływ osmozy jest szybszy i łatwiejszy, co sprzyja szybszemu nawodnieniu.

Dlatego napoje hipotoniczne są najlepsze do szybkiego nawodnienia, a nie dostarczania dużych ilości energii.

Jak działają hipertoniczne napoje sportowe?

Napoje sportowe hipertoniczne, zawierające dużo węglowodanów, są bardziej skoncentrowane niż krew - to najlepsza opcja dla osób szukających napoju wspomagającego działania o wysokiej intensywności.

Kiedy roztwór hipertoniczny trafia do Twoich jelit, organizm musi pobrać wodę z krwiobiegu, żeby rozcieńczyć rozpuszczalniki i wchłonąć składniki odżywcze z powrotem do ściany jelita, co da Ci potrzebną energię.

Napoje hipertoniczne są najlepsze do jak najszybszego dostarczenia kalorii do organizmu.

Jak działają izotoniczne napoje sportowe?

Większość tradycyjnych napojów sportowych zalicza się do kategorii izotonicznych - dostarczają one rozsądną ilość energii i dość szybko oczyszczają jelita. Zazwyczaj dostarczają od 1,5 do 2x więcej węglowodanów niż hipotoniczne napoje sportowe i z tego powodu mogą zachowywać się podobnie do napojów hipertonicznych, ale często są preferowane jako ich "rozwodniona" wersja.

Napoje izotoniczne są najlepsze do krótkotrwałego treningu z preferencją energii.

Jak znaleźć najlepszy dla siebie napój sportowy?

Wybierając odpowiedni napój sportowy, należy wziąć pod uwagę wiele czynników - od osobistych preferencji po rodzaj wykonywanych ćwiczeń lub aktywności.



Rodzaj aktywności

Rodzaj sportu lub treningu będzie miał wpływ na to, jaki napój sportowy jest dla Ciebie odpowiedni. Na przykład, jeśli planujesz lekki jogging, możesz wybrać napój, który można spożywać zarówno przed, jak i po treningu, natomiast w przypadku sportu o większej intensywności bardziej odpowiedni może być napój zapewniający optymalną energię.

Osobiste preferencje

Smak jest tak samo ważny jak naturalne składniki, smak, a nawet dodatek kofeiny. Zachowaj ten sam trening, zamień tylko napoje. Nie obawiaj się spersonalizować swojego napoju - i butelki - pod kątem wybranej dyscypliny sportu.

Pogoda

Kiedy jest ciepło, a nawet gorąco, będziesz się pocić. Możesz więc zamienić napój wysokoenergetyczny na opcję bogatą w elektrolity, aby szybko uzupełnić to, co stracisz przez pocenie się.

Wnioski

Odpowiednio przygotowany napój sportowy odgrywa cenną rolę w treningu i wydajności, ale przy jego wyborze ważne jest ustalenie, czego od niego potrzebujesz i oczekujesz. Czy chodzi o energię, nawodnienie, czy o jedno i drugie? Definicje napojów hipotonicznych, izotonicznych i hipertonicznych mogą posłużyć jako punkt odniesienia dla napojów sportowych, ale bądź przygotowany na eksperymentowanie w oparciu o takie czynniki, jak aktywność, wydajność, czas trwania treningu i potliwość.