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炭酸水って本当に美容効果があるの?炭酸水はケアを間違えると無意味である理由

 

今回は「炭酸水の美容効果」について、原理から詳細に説明したいと思います。

 

炭酸水の美容効果についてはテレビなどでも取り上げられていますが、炭酸水の美容効果に対する見解には様々なものがあり、どれが正しい情報なのか分かりません。炭酸水の美容効果に対するネットやテレビでの見解の一例を以下に記載しました。

 

≪炭酸水に美容効果がある派≫

炭酸水を飲むことにより代謝と血流が促進されるため、肌細胞へ効率よく栄養を送ることができ、肌細胞が活性化する。その結果、肌が若返り、肌ツヤも良くなる。

炭酸水風呂につかることで皮膚の上皮細胞が炭酸を吸収し、血流促進につながる。血流が促進された結果、体温が上昇し、ダイエットにも非常に効果的である。

 

≪炭酸水に美容効果はない派≫

炭酸水の炭酸は、肌に触れた瞬間に気体として空気中に放出されるため、肌に吸収されない。もし肌に吸収できれば効果は見込めるが、そもそも肌に吸収されない。

炭酸水は酸性物質であるため、酸性物質は摂取しすぎると体が酸性化してしまい、細胞の老化が促進されてしまう。その結果、肌ツヤは悪くなる可能性もある。 

 

このように、炭酸水の美容効果に対する見解には様々なものがあり、どの情報を信じて美容ケアをすれば本当に効果があるのかが判断できません。そこで今回私は、炭酸水の生理的原理を「物理的・化学的・生物的」な観点から徹底的に考察してみました。そして、どちらの意見がより正しい意見なのかを結論付けました。

 

今回の記事はこんな方にオススメ

オススメの炭酸水ケア方法が知りたい

炭酸水に本当に効果があるか不安

炭酸水による美容ケアをしたい

 

 

1. 炭酸水の化学的性質

 

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まずは炭酸水の化学的性質からの観点での考察です。炭酸水は別名”重炭酸”と呼ばれており、H₂CO₃という化学式で表されます。以下はこの炭酸水(重炭酸)が形成される化学反応式です。

 

H₂O+CO₂ ⇔ H₂CO₃

※H₂O:水 CO₂:二酸化炭素 H₂CO₃:炭酸水

 

つまり、皆さんの知っている「水」+「二酸化炭素」=「炭酸水」ですね。今、化学反応式の両方向に矢印が向いていると思うのですが、これは両方向に反応が進み得ることを表しています。つまり、水と二酸化炭素から炭酸水を作る反応も起きれば、炭酸水が分離をして水と二酸化炭素に分かれる反応も起きるということです。

 

実は、この炭酸水を形成するための化学反応式は非常に不安定です。そのため、反応が右に進む方向(炭酸水形成)と左に進む方向(炭酸水分解)が行き来しています。さらに、行き来しつつも、この反応式の平衡は左に偏っています。つまり、この反応は「炭酸水が形成される反応」よりも「炭酸水が分解される反応」の方が優勢ということです。

 

購入した炭酸水の炭酸がすぐに抜けてただの水と二酸化炭素になってしまうのは、この化学平衡が左方向に偏っていることが原因なのです。つまり、炭酸水はそもそもの性質上、すぐに二酸化炭素が抜けてしまう特徴があるのです。

 

じゃあ売っている炭酸水も二酸化炭素と水が分離した状態で存在しているのかというと、そういうわけではありません。上の化学反応式は、常温常圧の状態では左方向に平衡が傾いている(炭酸水が分離して水と二酸化炭素になりやすい)のですが、低温高圧状態にしておくと、化学平衡は右方向に移動します(炭酸水を作る方向に反応が移動します)。

 

つまり、市販の炭酸水は冷蔵庫で冷やされつつ、キャップで蓋をして高圧状態を保っているため、水と二酸化炭素が炭酸水に変化しているのです。そして、キャップを開けて容器内圧力を解放した瞬間から、徐々に常温常圧になっていくため、平衡は左に傾きだし、炭酸水は水と二酸化炭素に分解されていきます。

 

これが、いつも皆さんが何気なく飲んでいる炭酸水の化学的性質です。おそらく感覚的には理解していると思いますが、根本的な原理はこのような化学反応式と化学平衡の考え方で成り立っているのです。

 

2. 炭酸水の生理的性質

 

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ここでは炭酸水の生物学的観点、生理的効果について分かりやすく説明します。

 

炭酸水の生理的効果パート1

上記では炭酸水(H₂CO₃)の化学的性質について説明しました。ここでは、炭酸水の生理的性質について説明したいと思います。炭酸水は人体に入ると、以下のような化学反応を起こします。

 

H₂CO₃ ⇔ H⁺+HCO₃⁻

※H⁺:水素イオン HCO₃⁻重炭酸イオン

 

このH⁺は「酸性」の源です。つまり、H⁺の量が酸性の強さの定義ということです。一般的に、水溶液中にH⁺がたくさん存在していれば酸性、少なければアルカリ性と呼ばれています。

 

例)

上式が右方向に反応したとします。すると、炭酸水がH⁺とHCO₃⁻に分離(電離)するため、H⁺が発生します。H⁺が発生するということは、この反応の結果H⁺がたくさん存在することになるということです。つまり、炭酸水は上式のように分離をすると「酸性」になるということです。

 

では酸性の定義が分かったところで、以下の図をご覧ください。

 

 

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人間の体内は常にpH7.4になるように調整されています。このpH7.4という状態が、最も代謝が効率良く進行する条件です。このpHから外れてしまうと、細胞内の代謝反応が低下してしまいます。そのため、人体はpHを7.4で保つように常時活動しています。先ほど炭酸水の体内での化学反応を紹介しましたが、炭酸水の生体内での反応は上の図のように2パターン存在します。

 

1つ目...胃酸以外 (pH7.4) の場合

人間の体内は、胃酸以外の場所はpH7.4で保たれています。このpH7.4の場所に炭酸水 (H₂CO₃)が入ってきた場合、炭酸水はH⁺とHCO₃⁻という形に分離します。つまり、H₂CO₃ ⇔ H⁺+HCO₃⁻ の式でいう、右に反応が進むということです。

 

 pH7.4というのは、中性~弱アルカリ性です。つまり、先ほどの「酸性の定義」で言うところの、H⁺が少ない状態です。両方に矢印が向いている化学反応式の特徴として以下があります。 


■H⁺が周りに多い時は、H⁺を減らす方向に反応が進む

例)酸性中ではH⁺が多い。そのため以下の式は左に進む

 

H₂CO₃ ⇔ H⁺+HCO₃⁻

 

H⁺が周りに多いため、H⁺を使ってH₂CO₃を作れば周りのH⁺の量が減るから

 

■H⁺が周りに少ない時は、H⁺を増やす方向に反応が進む

例)アルカリ性中ではH⁺が少ない。そのため以下の式は右に進む

 

H₂CO₃ ⇔ H⁺+HCO₃⁻

 

存在しているH₂CO₃が分離してH⁺とHCO₃⁻が生じると、H⁺が新たに増えるから 

 

 

今回の場合だと、pH7.4は中性~弱アルカリ性なのでH⁺が少ない環境です。

 

そのため、H⁺を増やす方向、つまり  H₂CO₃ ⇔ H⁺+HCO₃⁻ の化学反応式が右に進む方向(H₂CO₃が分離する方向)に移動します。これを”ルシャトリエの平衡移動”と言います。

 

2つ目...胃酸 (pH1~2) の場合

人間の胃酸は強酸性であり、pHは1~2で保たれています。つまり、H⁺が大量に存在している環境です。そのため、この胃酸中に炭酸水H₂CO₃が入ってきた場合、先ほどの化学反応式 H₂CO₃ ⇔ H⁺+HCO₃⁻ はH⁺が減る方向に進みます

 

つまり、反応が左方向(H₂CO₃を作る方向)に進むということです。 そのため、炭酸水が胃酸中に存在するときは、炭酸水は炭酸水(重炭酸)のまま存在しています。

 

以上がpHパターンごとの炭酸水の挙動です。では、早速上記を踏まえた上で炭酸水の生理的な効果について考えていきましょう。

 

上記で説明した通り、炭酸水は胃酸中以外ではH⁺とHCO₃⁻という形で存在しています。そして、人体には新しく外部から入ってきたH⁺を体外へ排出する機能があります。その排出の役割を担っているのが腎臓です。そのため、H⁺とHCO₃⁻に分離(電離)した炭酸水のH⁺は体外に排出されます。

 

その結果、HCO₃⁻のみが体の中へ残ります。ここで、H₂CO₃ ⇔ H⁺+HCO₃⁻ の式を思い出してください。例えば、健康状態が悪く、体が若干酸性側に偏っている人(pH6.8~7.0)がいたとします。人間の体は通常、pHが7.4であるはずなので、この人の体の中は普通よりもH⁺が多い環境であると言えます。

 

もしここにHCO₃⁻が入ってきたらどうでしょう。普通よりH⁺が多いので、H⁺を減らす方向に H₂CO₃ ⇔ H⁺+HCO₃⁻ 反応が進みますよね。つまり、体内のH⁺とHCO₃⁻が結合をして、炭酸水を作る反応が進みます

 

その結果、この人の体内のH⁺が減り、H⁺濃度が下がります。つまり、この人の酸性に偏った体が元の弱アルカリ性 (pH7.4)に戻るのです。そしてまた健康な状態を手に入れられます。

 

また、体内のH⁺とHCO₃⁻が結合をして生じたH₂CO₃は、H₂CO₃が不安定なので、すぐにH₂OとCO₂に分解されます。そしてH₂Oは尿として、CO₂は血流に乗って肺まで運ばれ、吐息として体外に放出されます。

 

炭酸水の生理的効果パート2 

≪胃の膨張による消化促進効果≫

炭酸水は口から摂取をすると胃酸中に長居することになるため、不安定なH₂CO₃は胃酸中でH₂OとCO₂に分解され、ただの尿とゲップとして体外に排出されてしまいます。そのため、炭酸水を飲んでも、あまりHCO₃⁻の恩恵は受けられません

 

しかし、炭酸水は胃に対して別の作用をします。炭酸水を飲むことで、物理的に胃が膨れます。その結果胃が刺激され、胃酸が分泌されます。胃酸の分泌が促進された結果、胃酸中の消化酵素が活性化するので、食べ物等を消化しやすくなります

 

≪炭酸水の酸性による肌悪玉菌の抑制≫

炭酸水は酸性です。肌に存在する悪玉菌は酸性に弱いため、炭酸水は悪玉菌の増殖を抑える効果があります。また、善玉菌は酸性に強いため、一石二鳥です。ただし、炭酸水の酸性は意外と強いため、肌への刺激が強すぎる可能性もあるので注意が必要です。

 

3. 炭酸水の物理的性質

 

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炭酸水は水と二酸化炭素の混合溶液です。そのため、炭酸水の液中には二酸化炭素気泡が生じます。この二酸化炭素気泡の物理的な力により、毛穴が刺激されて開きます。以下の図をご覧ください。

 

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例えばAさんが炭酸水風呂に入っていたとします。当然Aさんは人間なので、毛穴(オレンジ〇)が存在します。炭酸水中の二酸化炭素は空気なので、気泡という形で存在しています。すると、Aさんの皮膚に二酸化炭素の気泡が付着してきました。

 

(皆さんもお風呂の水の気泡が肌に張り付く経験をしたことがあると思います。それと同様です。ちなみにこれは表面張力によるものです。)

 

この付着した気泡には、浮力という力が働きます。そして、気泡は何とかして液面に上昇しようとします。しかし、気泡は今Aさんの皮膚に張り付いているため、なかなか離れることができません。

 

そのため、二酸化炭素の気泡は皮膚から離れるまでずっと浮力を受け続けます。すると、この二酸化炭素の気泡の浮力は、Aさんの毛穴に対して働き出します。

 

その結果、Aさんの毛穴は、垂直方向と水平方向に二酸化炭素の気泡の浮力を受けます。この水平と垂直方向にかかる外部からの力を「応力」と呼び、それぞれ水平応力、垂直応力と言います。ちなみに、水平方向と垂直方向が合わさった力(合力)のことを”フォン・ミーゼス応力”と言います。

 

このように、水中の二酸化炭素気体の物理的な力により、人間の毛穴が刺激を受けることによって毛穴が開き、その結果、毛穴中の老廃物が体外に排出されます。これが炭酸水の物理的な効果です。

 

4. 炭酸水の美容効果まとめ

 

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ここまで、「化学的」「生物的」「物理的」な観点から炭酸水の美容効果を説明してきましたが、結局のところ総合的に炭酸水にはどのような美容効果があるのでしょうか。以下が簡潔にまとめた炭酸水の美容効果フローです。

 

■体内pH調整機能

①体内に吸収され、体内のpHを調整する

②その結果、細胞の代謝機能が正常に働き、代謝促進・血流促進につながる

③代謝と血流が促進された結果、ターンオーバー促進と体温が上昇し、美肌・ダイエット・健康につながる

 

■酸性による肌の悪玉菌抑制

①炭酸水の酸性により肌の悪玉菌抑制

②肌荒れの原因である悪玉菌が減少

③美肌につながる

 

■毛穴刺激効果で老廃物排出

①二酸化炭素の気泡の物理的な力で毛穴が開く

②毛穴中の老廃物が排出

③老廃物除去による美肌効果

 

■胃酸分泌促進効果

①炭酸水の二酸化炭素により胃が膨れる

②胃が刺激され、胃酸分泌が促進される

③食べ物等の消化がしやすくなる

④美容・ダイエットや健康につながる

 

 

5. 炭酸水の美容ケア方法

 

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炭酸水には上記のまとめのような美容効果があることが分かりましたね。しかし、ケア方法によっては全く無意味、あるいは逆効果な可能性があります。そこで、ここではオススメの効果的なケア方法について紹介したいと思います。

 

①食事前に炭酸水コップ一杯(200ml)を飲むことで胃を活性化

胃を刺激することで胃酸の分泌促進をする際は、30分ほど前に炭酸水を摂取してください。胃酸中に含まれるプロテアーゼ等の分解酵素が遺伝子発現誘導されるためには、このくらいの時間がかかります。そのため、直前ではなく、少し前である30分前を目安に摂取してみてください。

 

②炭酸風呂や炭酸洗顔をする(炭酸が強すぎると逆効果)

炭酸水の酸性力を利用して悪玉菌を抑制しましょう。この際に、炭酸水の炭酸が強すぎると、刺激が強くなりすぎますので、微炭酸を意識して炭酸水を作ってみてください。もちろん糖分やほかの物質が入った炭酸水ではなく、純水を利用した炭酸水を選んでくださいね。

 

 

今回の記事をまとめると、テレビや世間で言われているような、HCO₃⁻の効果はあまり得られません。体内にHCO₃⁻がしっかり吸収されることができれば、生理的効果の項目で説明したような効果が得られるのですが、炭酸水を摂取したところでなかなかHCO₃⁻として吸収されません

 

また、炭酸水の二酸化炭素は肌から体内へ吸収されることはほとんどありません。肌がボロボロな方は多少吸収するかもしれませんが、肌工学の観点から考えると、吸収率は非常に悪いです。

 

そのため、炭酸水のケア方法としては、上記2つのような効果を期待してケアを進めることをオススメします。

 

 

 

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