Czym jest fluor?
Fluor jest najbardziej aktywnym pierwiastkiem chemicznym, niewykazującym właściwości metalicznych, oznaczonym w układzie okresowym pierwiastków symbolem F.
Tworzy związki z większością innych pierwiastków i nie występuje w przyrodzie w stanie wolnym.
Jest silnie trującym gazem o ostrym zapachu i żółtozielonym kolorze. Fluor wchodzi w skład fluorków. Są to sole kwasu fluorowodorowego, w których występują jony fluoru F_.
Reklama
Gdzie występuje fluor?
Fluor występuje naturalnie w glebach powulkanicznych i zbiornikach wodnych, wodach gruntowych i powierzchniowych.
Związki tego minerału towarzyszą złożom węgla i ropy naftowej. Fluor jest obecny w jedzeniu.
W jakich produktach jest fluor? Występuje w:
- produktach zbożowych,
- orzechach,
- warzywach (sałacie, fasoli, szpinaku, ziemniakach),
- rybach,
- mięsie,
- mleku,
- serach podpuszczkowych,
- słodzonych napojach,
- napojach energetyzujących,
- piwie,
- kawie,
- czarnej herbacie,
- zielonej herbacie,
- wodzie pitnej.
Wg Komisji Europejskiej maksymalna zawartość fluoru w wodach mineralnych wynosi 5 mg/l. Maksymalne stężenie fluoru w wodzie przeznaczonej do spożycia i celów gospodarczych w Polsce wynosi 1,5 mg/l.
Niektóre wody mineralne i napoje z ekstraktem herbaty produkowane w Polsce mogą zawierać do 1,39 mg F/l.
Fluor w przeszłości był dodawany do wody z kranu. Fluoryzację wody rozpoczęto w Stanach Zjednoczonych w 1950 roku, a następnie w Europie.
Dodawanie fluoru do kranówki miało na celu ochronę przed próchnicą zębów całych populacji. Obecnie w Polsce fluor do wody nie jest dodawany.
W czym jeszcze jest fluor? Występuje w paście do zębów w stężeniach 1000 ppm - 1500 ppm. Znaleźć go można także w płukankach, lakierach, wykałaczkach i materiałach do wypełnień, uwalniających jony fluorkowe.
Na rynku są dostępne preparaty do fluoryzacji zębów w formie żeli i past, które zawierają 5000 ppm fluoru.
Pasty i nici dentystyczne z fluorem są polecane przez stomatologów, ponieważ używanie środków do higieny jamy ustnej z tym minerałem zapewnia niższy wskaźnik próchnicy, a korzyści wynikające ze stosowania tego typu produktów przewyższają ryzyko powikłań.
Warto się zastanowić, czy nie spożywamy go w nadmiarze z dietą i zwrócić uwagę, by nie połykać past lub stosować ich mniejszą ilość jednorazowo, ale nie unikać fluoru całkowicie. Pasty bez fluoru powinny być częściej wybierane przez kobiety w ciąży, dzieci do 3 roku życia i osoby starsze.
Nakładanie fluoru na zęby u dentysty, czyli fluoryzacja, ma na celu zwalczanie próchnicy, ograniczenie kamienia nazębnego i wzmocnienie szkliwa. Polega na nałożeniu preparatu zawierającego duże stężenie aktywnego fluoru na oczyszczone zęby.
Reklama
Właściwości i zastosowanie fluoru
Fluor występuje w organizmach żywych, w tym w organizmie człowieka w ilości 3 mg/kg masy ciała.
Zapotrzebowanie na ten mikroelement zależy od masy ciała, wieku i płci:
- u dzieci w wieku do 3 lat (o masie ciała do 13 kg) wynosi 0,7 mg/dobę,
- u dzieci o m.c. do 22 kg - 1,1 mg/dobę,
- u dzieci o m.c. do 40 kg - 2,0 mg/dobę,
- u dziewcząt o m.c. do 57 kg - 2,9 mg/dobę,
- u chłopców o m.c. do 64 kg - 3,2 mg/dobę,
- u kobiet o m.c. do 61 kg - 3,1 mg/dobę,
- u dorosłych mężczyzn o masie ciała powyżej 76 kg - 3,8 mg/dobę.
Rola fluoru w organizmie to:
- tworzenie prawidłowej tkanki kostnej i zębów → przyrost masy kostnej,
- hamowanie rozwoju zmian miażdżycowych w aorcie i innych tętnicach.
Fluor ma zastosowanie w medycynie, a szczególnie:
- w stomatologii - w profilaktyce próchnicy,
- do produkcji leków znieczulających, steroidowych i niesteroidowych leków przeciwzapalnych, przeciwwirusowych, przeciwbakteryjnych, przeciwnowotworowych, leków wpływających na centralny układ nerwowy, inhibitorów syntezy cholesterolu, inhibitorów proteazy HIV nowej generacji,
- w leczeniu osteoporozy,
- w leczeniu nowotworów (fluorouracyl),
- w leczeniu zakażeń układu moczowego (fluorochinolony),
- w leczeniu hipercholesterolemii (atorwastatyna - popularny lek na nadmiar cholesterolu, który w swojej cząsteczce posiada atom fluoru), a przez to do zapobiegania zawałowi serca i udarowi mózgu,
- w leczeniu depresji (fluoksetyna),
- w leczeniu COVID-19 (nirmatrelvir),
- do tworzenia leków o większej trwałości poprzez pokrywanie cząsteczek substancji leczniczej nanocząsteczkami fluoru,
- do diagnostyki chorób mózgu, serca i różnych nowotworów (używanie radioizotopu fluoru).
Zastosowanie fluoru w przemyśle:
- do produkcji teflonu,
- do produkcji freonu,
- do wzbogacania uranu,
- w żarówkach,
- jako insektycyd przeciw karaluchom,
- w pozytonowej emisyjnej tomografii komputerowej.
Fluor ma wiele dobroczynnych właściwości biologicznych, takich jak:
- działanie przeciwzapalne,
- działanie przeciwbakteryjne,
- działanie przeciwnowotworowe.
Jak działa fluor na zęby? Działa przeciwpróchniczo i bakteriobójczo. Kryształy tworzące szkliwo zębów wiążą jony fluorkowe (F-).
Hamuje to demineralizację, prowadzi do wzmocnienia szkliwa i zębiny. Ponadto fluor stosowany na zęby w stężeniu 1 mg F/l hamuje wzrost bakterii próchnicotwórczych w płytce nazębnej.
Fluor używa się do fluoryzacji w gabinetach stomatologicznych.
Szkliwo po fluoryzacji wykazuje większą twardość i oporność na działanie kwasów produkowanych przez bakterie próchnicotwórcze obecne w płytce nazębnej.
Reklama
Czy fluor jest szkodliwy?
Pomimo wielu zalet, fluor może być szkodliwy. Jego szkodliwość zależy od dawki i czasu ekspozycji.
Dlaczego fluor jest szkodliwy? Wynika to z faktu, że jony fluorkowe łatwo przenikają przez błony komórkowe i mają zdolność do gromadzenia się w tkankach.
Szkodliwy wpływ fluoru na organizm wiąże się z jego zdolnością do wywoływania stresu oksydacyjnego. Toksyczność fluoru dotyka tkankę kostną, wątrobę, nerki, trzustkę, mózg i narządy rozrodcze.
Fluor prowadzi do niedoczynności tarczycy, która manifestuje się jako:
- depresja,
- przyrost wagi,
- zmęczenie,
- bóle i zawroty głowy,
- zaburzenia miesiączkowania,
- nieuregulowane ciśnienie krwi,
- zastoinowa niewydolność serca.
Zatrucie fluorem powoduje fluorozę zębów i szkieletu. W nadmiarze niszczy on zęby. Pojawiają się na nich białe plamki, a następnie szkliwo ciemnieje i pęka. Wykazano zmiany prowadzące do nieprawidłowej mineralizacji tkanki kostnej. Kości stają się bardziej kruche, a więzadła tracą swą elastyczność. Dochodzi do zmniejszenia ruchliwości.
Spożywanie fluoru łącznie z kofeiną (np. w napojach energetyzujących) powoduje wzrost kumulacji fluorków w kościach, a spadek ich zawartości w zębach oraz nasilenia zaburzeń gospodarki wapniowej, co prowadzi do osłabienia kości i zębów.
W badaniach dotyczących szkodliwości fluoru zaobserwowano stany zapalne i zmiany martwicze w wątrobie spowodowane tym pierwiastkiem. Wątroba jest narządem najbardziej zaangażowanym w detoksykację fluoru. Nerki odpowiadają za wydalanie tego pierwiastka z moczem i dlatego fluor w nadmiarze prowadzi do ich uszkodzenia.
Do innych skutków ubocznych stosowania fluoru należą:
- hiperglikemia fluorkowa - wynikająca z hamowania wydzielania insuliny przez komórki β trzustki,
- upośledzenie tolerancji glukozy,
- wzmożone pragnienie,
- zaburzenie wydzielania hormonów tarczycy,
- zaburzenie syntezy hormonów przytarczyc i przysadki mózgowej,
- działanie neurotoksyczne,
- bezpłodność,
- zaburzenia w gospodarce mineralnej i niedobory biopierwiastków (magnezu, wapnia i fosforu), wzrost poziomu potasu we krwi,
- blokowanie procesów enzymatycznych,
- zaburzenia w syntezie białek, cukrów i tłuszczów,
- zaburzenia w wykorzystywaniu energii przez komórki,
- hamowanie oddychania tkankowego,
- działanie żrące, powodujące głębokie martwice.
Nadmiar fluoru wydalany jest przez skórę, co prowadzi do zaostrzenia się trądziku.
Wpływ fluoru na mózg obejmuje:
- zmiany neurodegeneracyjne w korze mózgu, hipokampie i móżdżku,
- zahamowanie syntezy neurotransmiterów,
- obniżenie ilości receptorów w mózgu.
Ponadto fluor zwiększa przyswajalność glinu przez komórki układu pokarmowego oraz zwiększa przenikanie tego toksycznego metalu przez barierę krew-mózg, co może się przyczyniać do rozwoju choroby Alzheimera.
Dalszą część artykułu znajdziesz pod sekcją "Pytania do eksperta"
Ekspozycja na fluor może doprowadzić do zwapnienia szyszynki, szczególnie po 40 roku życia. Zwapnienie szyszynki wpływa niekorzystnie na jej zdolność do produkcji melatoniny - hormonu ułatwiającego zasypianie i regulującego rytm dobowy. U osób, u których doszło do zwapnienia szyszynki w wyniku narażenia na fluor, obserwuje się bezsenność i bóle głowy.
Ostre zatrucie fluorem występuje przy spożyciu 2-8 mg/kg m.c.
Objawy zatrucia ostrego fluorem:
- łzawienie, ślinotok, obfite poty,
- nudności, ostre bóle brzucha, wymioty, biegunka,
- skurcze dłoni, drżenie mięśniowe, drgawki, porażenie nerwów,
- zmiany skórne,
- płytki oddech, kaszel, duszność,
- spadek ciśnienia, arytmia, zaburzenia czynności serca, tętno przyspieszone lub niewyczuwalne,
- bladość, sinica,
- zaburzenia oddychania,
- gorączka,
- dreszcze,
- ból w klatce piersiowej,
- porażenie ośrodka oddechowego,
- zgon.
U niektórych osób może wystąpić uczulenie na fluor. Wokół ust pojawia się rumień, czerwone, bolesne grudki i łuszczące się wykwity skórne na około ust, przypominające trądzik.
Wargi stają się suche i spierzchnięte. Skóra wokół ust swędzi, a z kącików ust sączy się wydzielina ropna. Na błonach śluzowych jamy ustnej, dziąsłach i wewnętrznej stronie policzków pojawiają się owrzodzenia, a język staje się obrzęknięty i spuchnięty. Z tego powodu u tych osób należy stosować pasty do zębów bez fluoru.
Reklama
Nadmiar i niedobór fluoru w organizmie
Różnica między dawką leczniczą a toksyczną fluoru jest minimalna. Do fluoru bardzo dobrze pasuje znany cytat Paracelsusa: „Wszystko jest trucizną i nic nie jest trucizną. Tylko dawka czyni, że dana substancja jest trucizną”.
W trakcie stosowania preparatów z fluorem, a zwłaszcza produktów używanych do fluoryzacji zębów, powinno się monitorować stężenie tego pierwiastka w surowicy.
Nadmiar fluoru w organizmie grozi uszkodzeniem zębów, kości, wątroby i nerek, szyszynki, tarczycy, trzustki. Prowadzi do zaburzenia gospodarki mineralnej. Według niektórych naukowców zmiany te uważane są za nieodwracalne.
O nadmiarze fluoru mówimy, gdy obserwujemy objawy zatrucia ostrego lub przewlekłego tym pierwiastkiem i podejrzewamy, że spożywamy fluor z różnych źródeł.
Objawy nadmiaru fluoru:
- upośledzenie metabolizmu kości,
- nieprawidłowa mineralizacji tkanki kostnej,
- nieprawidłowa synteza kolagenu,
- kości stają się bardziej kruche, a więzadła mniej elastyczne,
- dolegliwości bólowe stawów i ograniczenie ruchomości.
Niedobór fluoru to obecnie rzadko spotykany stan, którego przyczyny zazwyczaj wynikają z niewystarczającego spożycia tego pierwiastka.
Skutki niedoboru fluoru:
- rozwój osteoporozy - złamania kości, deformacja szkieletu, obniżenie wzrostu,
- próchnica - niszczenie szkliwa (zęby stają się cieńsze i bardziej wrażliwe na działanie czynników zewnętrznych).
Jak usunąć fluor z organizmu?
Aby usunąć nadmiar fluoru z organizmu, powinno się wyeliminować z diety produkty bogate w ten pierwiastek. Aby zapobiegać nadmiarowi fluoru w organizmie, należy monitorować stężenie tego pierwiastka w trakcie stosowania preparatów stomatologicznych z fluorem.
Odtrutką na fluor są preparaty i produkty bogate w wapń, np. mleko, które wiążą fluor w związki mniej toksyczne. Jeśli od przyjęcia toksycznej dawki fluoru minęła co najmniej godzina, preparaty wapnia podaje się dożylnie.
Pacjenci z objawami zatrucia fluorem powinni przyjmować produkty bogate w wapń. Odtrutką na fluor jest również bor, który występuje naturalnie w winogronach, czerwonym winie, brzoskwiniach, maśle orzechowym i fasoli.
Czy gotowanie wody usuwa fluor?
Proces gotowania wody nie usuwa fluoru, a zwiększa zagęszczenie tego pierwiastka. Przy głównych ujęciach wody montowane są filtry węglowe, dzięki którym można się pozbyć fluoru z całej instalacji.
Reklama
Czy fluor jest bezpieczny dla dzieci i kobiet w ciąży?
Przewlekłe zatrucie fluorem zwiększa odsetek poronień i działa toksycznie na płód.
Uważa się, że nadmierna ekspozycja na fluor w okresie prenatalnym i we wczesnym dzieciństwie może prowadzić do rozwoju autyzmu i obniżenia IQ.
Przyczyną zatrucia fluorem u niemowląt może być nakładanie na szczoteczkę do zębów zbyt dużych ilości pasty z tym minerałem lub przygotowywanie mleka modyfikowanego na wodzie bogatej w ten pierwiastek.
Zatrucie fluorem u dziecka można rozpoznać po pojawieniu się mlecznego nalotu na języku.
Pierwsze objawy zatrucia fluorem u dzieci występują w przypadku narażenia na 1 mg/kg masy ciała.
Nie ma przeciwwskazań, aby w ciąży stosować pasty z fluorem zawierające 1000-1500 ppm tego pierwiastka w celu ochrony zębów.
Co ciekawe, fluor ułatwia wchłanianie żelaza, którego niedobory w ciąży występują często. Jednak w czasie ciąży niektóre kobiety obawiają się jego nadmiernego spożycia. W razie jakichkolwiek wątpliwości, warto porozmawiać o nich ze swoim stomatologiem.
Omawiany pierwiastek oddziałuje na układ nerwowy płodu - kobiety, które miały wyższy poziom fluoru w moczu podczas ciąży, rodziły dzieci o mniejszej inteligencji. Dlatego w czasie ciąży zaleca się ostrożność, ze względu na możliwe spożywanie go z różnych źródeł.
Aby uniknąć nadmiernego spożycia związków fluoru przez dzieci, należy:
- nadzorować stosowanie produktów fluorkowych przez dzieci,
- ilość preparatu nakładanego na szczotkę do zębów musi być odpowiednia,
- dzieci należy uczyć wypluwania preparatów fluorkowych po zabiegu,
- stosować pastę bez fluoru dla dzieci,
- preparaty fluorkowe należy przechowywać w miejscu niedostępnym dla dzieci.
