Zagrożenia wynikające z nadmiernej podaży fluoru

Fluor w postaci związków nieorganicznych i organicznych znalazł zastosowanie profilaktyczne i terapeutyczne w stomatologii i innych dziedzinach medycyny. Nazwa fluor pochodzi od łacińskiego słowa fluo, co znaczy cieknę. Została ona nadana fluorowi ze względu na upłynniające właściwości fluorytu, znanego i stosowanego w hutnictwie już w średniowieczu. Fluor należy do grupy chlorowców. Jest to gaz o żółtawozielonej barwie i silnym zapachu. Jest on naturalnym składnikiem biosfery i trzynastym z najobficiej występujących pierwiastków skorupy ziemskiej. Ze względu na swoją bardzo dużą aktywność chemiczną w przyrodzie nie występuje w stanie wolnym. Charakteryzuje się dużym powinowactwem do wielu pierwiastków, m.in. do wapnia, magnezu, manganu, żelaza, glinu, molibdenu, miedzi i cynku (1). Fluor tworzy związki o dużej rozpuszczalności np. fluorek sodu (NaF) i o niskiej np. fluorek wapnia oraz związki kompleksowe w minerałach takich jak kriolit, fluoryt, apatyt. W sposób odwracalny łączy się z jonami wodoru tworząc kwas fluorowodorowy (HF). Poziomy fluorków w wodach naturalnych wykazują duże wahania, od 0,1 ppm do 100 ppm (1 ppm = 1mg/l), w zależności od ilości i rozpuszczalności tych związków obecnych w glebie (2, 3, 4, 5, 6). W większości rzek stężenie fluorków waha się od 0,01 do 0,02 ppm (7). Wyjątek stanowią wody na terenach zanieczyszczonych przez przemysł i wody będące naturalnym źródłem fluorków. W wielu miastach świata woda pitna jest sztucznie fluorkowana w stężeniu 0,5 do 1,5 ppm (6, 7).

Obecne normy dla sztucznego fluorkowania wody pitnej według WHO wynoszą 0,8 ppm-1,0 ppm (5) i istnieje tendencja do ich obniżania.

Zawartość fluorków w pokarmach pochodzenia roślinnego i zwierzęcego waha się i zależy od wielu czynników środowiskowych i sposobów produkcji żywności (8). Świeże pożywienie w USA zawiera od 0,01 do 1,0 ppm fluorków, z wyjątkiem ryb (6-27 ppm) i herbaty (4-400 ppm) (4, 6). Stężenie fluorków w pokarmach przetworzonych wzrasta (3, 9). W krajach gdzie stosuje się fluorkowanie wody, woda taka stosowana do przetwarzania pokarmów zwiększa zawartość fluorków w pożywieniu. Ma to szczególne znaczenie przy przygotowywaniu pokarmów dla niemowląt (5).

Przemysłowymi źródłami związków fluoru w środowisku są przede wszystkim huty aluminium, żelaza, fabryki nawozów fosforowych, huty szkła, cegielnie, przetwórnie kriolitu. Do emisji fluorków przyczynia się też energetyka oparta o procesy spalania węgla (10, 11, 12, 13, 14). Zawartość fluorków w powietrzu w obszarach nie zanieczyszczonych przez przemysł wynosi 0,05 do 1,9 mg/m³. W pobliżu fabryk może sięgać 1,4 mg/m³, a w dalszym sąsiedztwie 0,2 mg/m³. Na terenach rolniczych fluor wprowadzany jest do gleby wraz z nawozami fosforowymi i niektórymi środkami ochrony roślin (5, 7). Obok bezpośrednich ekspozycji przemysłowych, zawodowych oraz endemicznych, coraz więcej danych wskazuje na wzrost zawartości fluorków w roślinach, rybach, przetworach mlecznych i mięsnych (3). Informacje z różnych obszarów świata wskazują, że pobór fluorków z żywności może sięgać około 1,7-4,75 mg na dobę, a po doliczeniu fluorku z wody fluorkowanej (1 ppm) 3,5-5,5 mg na dobę (7). Stwierdza się, iż podaż fluoru średnio co 10 lat podwaja się.

Źródła stanowiące dodatkową podaż związków fluoru to:

- profilaktyka próchnicy: fluorkowanie wody pitnej, tabletki z fluorkiem, pasty, nitki, płukanki, lakiery fluorkowe, gumy do żucia z zawartością fluorku, materiały stomatologiczne wydzielające fluor (12, 13, 15, 16, 17, 18, 19);

- fluorki stosowane w leczeniu osteoporozy (20, 21) i niektóre środki narkozy wziewnej (22),

- zanieczyszczenia przemysłowe (23, 24).

Powszechnie uważa się, że optymalne ilości fluorku potrzebne są do prawidłowej mineralizacji kości i zębów. Wyraźny spadek próchnicy obserwowany w świecie można w dużym stopniu przypisać stosowaniu ogólnemu i miejscowemu związków fluoru. Mechanizm profilaktycznego działania fluoru jest wielokierunkowy (6, 25, 26). Jony fluoru reagują z hydroksyapatytami szkliwa wchodząc w miejsce jonów wodorotlenowych. W wyniku wymiany część hydroksyapatytów szkliwa przekształca się we fluoroapatyty, które mają lepsze właściwości krystaliczne i są słabiej rozpuszczalne w kwasach. Jon fluoru w apatycie tworzy silne wiązanie z grupą NH organicznego zrębu szkliwa, co warunkuje większą stabilność kryształów fluoroapatytu. Druga możliwość profilaktycznego działania fluoru jest uwarunkowana jego zdolnościami stymulowania remineralizacji. Ta zdolność jest ściśle związana z obecnością tego jonu w ślinie oraz płytce nazębnej, a także na powierzchni szkliwa gdzie może występować w postaci fluorku wapnia (6, 25). Niekorzystne dla szkliwa i charakterystyczne dla procesu próchnicowego niskie pH śliny zwiększa aktywność jonu fluorkowego. Dzięki swoim właściwościom fluor wpływa hamująco na tworzenie płytki bakteryjnej oraz produkcję kwasów przez bakterie tej płytki. Ma on też zdolność hamowania enolazy bakteryjnej, enzymu istotnego w przemianie węglowodanów. Możliwe też jest utrudnianie przez fluor transportu glukozy przez błony komórkowe bakterii kwasotwórczych. Ostatnie badania wskazują, że miejscem inhibicji jest przenosząca protony ATP-aza błony bakteryjnej (5, 27, 28).

Fluor obok ustalonego efektu kariostatycznego (6) oraz efektu terapeutycznego w niektórych schorzeniach (np. osteoporoza) może stanowić zagrożenie dla organizmów i być przyczyną ostrego lub przewlekłego zatrucia. W terapii osteoporozy dawka fuoru podawana w postaci NaF wynosi 10-20 mgF/dzień, przy dopuszczalnej dziennej 4 mgF/dzień, jest więc od niej pięciokrotnie większa. U jednej trzeciej pacjentów z osteoporozą przyjmujących NaF w olbrzymich dawkach dziennych wystąpiły objawy niepożądane: nudności, wymioty, wrzody żołądka, bóle reumatyczne (29).

Z powodu różnorodnych efektów wywoływanych przez fluor w układach biologicznych jest on tematem wielu doniesień naukowych. Dodatnie i ujemne efekty działania fluoru zależą od dawki, czasu stosowania oraz specyficznego działania na różne komórki i tkanki. Poznanie mechanizmów przemian fluoru w organizmie pozwala na określenie możliwego ryzyka nadmiernej eksp

To jest tylko fragment artykułu. Aby przeczytać całość, przejdź do Czytelni medycznej.