FLUOR

Pierwiastek bardzo aktywny, w przyrodzie nie występuje w postaci wolnej.

Występuje w minerałach takich jak:

• kriolit Na₃ALF₆ (produkcja aluminium)

• apatyt 3Ca₃( PO4)₂Ca₂ ( produkcja nawozów sztucznych)

W naturalnych warunkach człowiek nie stykał się ze związkami fluoru (jedynie na terenach wulkanicznych i w pobliżu naturalnych wód fluorkowych).

Źródła fluoru: huty aluminium, huty szkła, fabryki nawozów sztucznych.

Związki fluoru ze względu na toksyczność i specyfikę działania można podzielić na 4 grupy:

1. Związki gazowe np. fluorek krzemu, fluorowodór (stosowany do trawienia szkła)

Dobrze rozpuszczalne w wodzie, w powietrzu łączą się z parą wodą, bardzo toksyczne, żrące → kontakt roztworu H₂F₂ ze skórą lub błoną śluzową powoduje, może przenikać przez naskórek i tkanki leżące głębiej powodując glębokie martwice

2. Fluorki metali jednowartościowych np. fluorek sodu NaF, potasu KF

Robrze rozpuszczalne w wodzie i również bardzo toksyczne.

3. Fluorki metali dwu i trzywartościowych np. fluorek wapnia CaF₂, magnezu MgF₂, glinu ALF₃,

Słabo rozpuszczalne w wodzie, mniej toksyczne

4. Organiczne połączenia fluoru - produkty fluorowania węglowodorów tzw. Freony (niepalne ciecze -stosowane w dezodorantach, lodówkach - emitowane do atmosfery w dużych ilościach szczególnie w latach 70-tych i 80-tych przyczyniły się do zniszczenia powłoki ozonowej)

Związki fluoru dostają się do organizmu przez: płuca (gazowy H₂F₂, fluorki rozpuszczone w pyłach) oraz z wodą i pożywieniem.

(fluorki rozpuszczalne w wodzie).

Z płuc i przewodu pokarmowego fluorki łatwo przenikają do krwi. We krwi fluor występuje w dwóch postaciach : związanej organicznie z albuminami i w formie wolnej, zjonizowanej (bardziej agresywnej, odpowiedzialna za objawy zatruć).

Przy zatruciu fluorkami zmniejsza się liczba czerwonych i białych krwinek, stężenie hemoglobiny, hematokrytu i żelaza.

Charakter diety istotnie wpływa na ilość przyswojonego fluoru

Wapń i magnez zawarty w pożywieniu ogranicza wchłanianie fluorków. Ta sama dawka jest w większym stopniu wchłaniana z wody niż z mleka. Przy niedoborze wapnia i magnezu fluoroza może się rozwinąć już przy dawce 1ppm( mg/l) w wodzie pitnej.

Fluor jest pierwiastkiem niezbędnym, ulega wbudowaniu postaci fluoroapatytów do kości i zębów. Zarówno nadmiar jak i niedobór fluoru powoduje zmiany zwyrodnieniowe kości i zębów.

Związki fluoru mają działanie przeciw próchnicowe, ponadto, stosowane są przy leczeniu osteoporozy (zawsze z uzupełniającymi solami wapnia i magnezu).

Z krwi jony fluorkowe są szybko przechwytywane przez kości, gdzie następuje zamiana jonów hydroksylowych wchodzących w skład apatytów (tworzących strukturę kości) na fluorki - powstają fluoroapatyty. Pewne ilości fluoroapatytów są niezbędne do utrzymania prawidłowego metabolizmu kości i ich struktury.

Odkładanie się fluorków w kościach jest również reakcją obronną organizmu - tkanki miękkie są uwalniane od agresywnego jonu fluoru ( okres półtrwania fluorków w tkankach miękkich wynosi kilka godzin).

Fluorki działają toksycznie bezpośrednio na komórki, zaburzają przemianę wapnia tworząc z nim nierozpuszczalne połączenia, zmniejszając jego dostępność w surowicy, zaburzają funkcjonowanie enzymów zależnych od wapnia, a także magnezu, żelaza i miedzi.

Podczas długotrwałej ekspozycji na duże stężenia, fluor może kumulować się w kościach jako fluorek magnezu; powoduje to przebudowę mineralną struktury kości→ następuje ucieczka wapnia i fosforu z kości, a z drugiej strony obniżenie stężenia magnezu w tkankach miękkich.

FLUOROZA ZAWODOWĄ (KOSTNO-SZKIELETOWĄ)

Zaburzenia w uwapnieniu kości, występują głównie w kręgosłupie, czasami w miednicy, żebrach i innych kościach.

Ucieczka wapnia z kości prowadzi do uwapnienia tkanek otaczających kość.

Objawy : zesztywnienia kręgosłupa, bóle kostno-szkieletowe, bóle i zmniejszenie ruchomości stawów, przykurcze mięśni, bóle mięśniowo-nerwowe (charakterystyczne dla wczesnej fluorozy zawodowej i środowiskowej).

Po okresie wstecznych zmian w kościach następują procesy regeneracyjne tkanki kostnej, co często powoduje uwapnienie kości w nieprawidłowych miejscach.

W badaniach rentgenologicznych obserwuje się obecność ognisk niedowapnienia (osteoporoza) i przewapnienia (osteoskleroza) kości i zatarcie normalnego beleczkowego rysunku kości. Takie zmiany określane są jako rozsiane twardnienie kości.

Narażenie na fluor powoduje zmniejszenie się jonów Mg²⁺ w tkankach miękkich.

Magnez bierze udział w przewodnictwie nerwowo mięśniowym, przewlekłe zatrucie fluorkami wyzwala podobne objawy jak przy niedoborze magnezu tzn. bolesne, napadowe skurcze łydek, tężyczkę, drżenia mięśni.

Obniżanie stężenia magnezu przez fluorki powoduje spadek aktywności enzymów magnezozależnych (ok. 300) i zaburzenia takich procesów jak: glikoliza, oddychanie komórkowe, przemiany lipidów, syntezę hormonów.

Np. Zahamowanie kinazy pirogronianowej (glikoliza) powoduje spadek stęż. ATP, co m.in. obniża fagocytozę w leukocytach, przyspiesza ich wakuolizację i rozpad (ograniczenie 1 bariery obronnej organizmu zwiększa jego podatność na infekcje).

Szkliwo i zębina w przeciwieństwie do kości nie ulegają stałej przebudowie.

Zawartość fluorków w szkliwie pochodzi głównie z okresu tworzenia się zęba; później, pewne ilość fluorków są pobierane ze środowiska jamy ustnej.

Stężenie fluorków w szkliwie maleje wraz z odległością od powierzchni szkliwa.

Przeciwpróchnicowe działanie związków fluoru polega na:

• wzmacnianiu szkliwa zębów (jony fluoru reagują z apatytami szkliwa tworząc fluoroapatyty → kryształy bardziej stabilne i odporne na działanie kwasów niż apatyty)

• hamowaniu metabolizmu komórek bakteryjnych w płytce nazębnej.

FLUOROZA ZĘBÓW - zmiany chorobowe szkliwa, mogą wystąpić przy zbyt dużym poborze fluoru w okresie wyrzynania się zębów ( np.duża zawartość w wodzie pitnej).

Duże ilości fluoru powodują uszkodzenie komórek tworzących szkliwo, zaburzają równowagę fosforanowo-wapniową w szkliwie, zakłócają proces tworzenia się zarodników kryształów, ich wzrost i kształtowanie szkliwa.

Zmiany w szkliwie mogą być mniej lub bardziej nasilone. Często występują jedynie nieznaczne zmiany w przeźroczystości szkliwa (kilka, kilkanaście białych plamek)

Fluoroza łagodna - białe nierównomiernie rozmieszczone plamki zajmują około 25-50% powierzchni zęba. Gdy choroba jest bardziej nasilona część plam ma zabarwienie brązowe.

Fluoroza ciężka - cała powierzchnia szkliwa jest chora, jego niedorozwój może być tak znaczny, że kształt zęba może być zmieniony, na szkliwie występują oddzielne lub zlewające się nadżerki (wygląda to tak, jakby zęby były pokryte rdzą)

Bezpieczna podaż fluoru (także w aspekcie stomatologicznym)

< 0,05 mg/kg m. c./dzień (czyli waga ciała= 70 kg → 3,5 mg).

Duża ilość fluoru pobierana jest z pożywieniem: mięso (szczególnie obierane maszynowo) wędliny, jarzyny, mleko, sery, piwo, dlatego stężenie fluoru w wodzie pitnej nie powinno przekraczać 0.5 mg/l.

Normy polskie dopuszczają jednak stężenie do 1,5 mg/l

Kilka lat temu zaprzestano fluorowania wody we Wrocławiu (protesty środowiska stomatologicznego).

Fluorowanie wody pitnej może być szkodliwe dla osób z chorobami przebiegającymi ze zwiększonym pragnieniem np. cukrzyca, moczówka prosta, alkoholizm).

W działaniu przeciwpróchnicowym, fluoryzacja egzogenna tj. stosowanie past fluorkowych (powszechnie dostępnych), lakowanie zębów preparatami fluoru, uszczelnianie bruzd międzyguzkowych lakierami zawierającymi fluorki jest bezpieczniejsza i skuteczniejsza (chociaż kosztowna) niż endogenna ( fluorowanie wody)

---