Fluor: millised on selle mõju tervisele? Puuduse ja ülekaalu sümptomid + huvitavad faktid

FLUOR: Mida me peaksime sellest teadma? Milline on selle tähtsus organismis?

Fluori põhiomadused

Fluor on mittemetalliline keemiline element. Seda ei ole looduses mitte ainult rohkesti, vaid see on ka üks inimkehas esinevatest mikroelementidest ja oluline tervise säilitamiseks.

Selle keemiline tähis on F. See tuleneb ladinakeelsest sõnast fluorum.

Fluor on nime saanud mineraali fluoriidi järgi, mis on peamine looduslik fluori allikas. Sõna "fluo" osa tähendab ladina keeles "voolata" ja viitab fluoriidi praktilisele kasutamisele - seda lisati metallimaakidele, et alandada nende sulamistemperatuuri.

Fluor on keemiliste elementide perioodilisustabelis 17. rühma kuuluv element, mida leidub 2. perioodis.

Ta kuulub elementide rühma, mida nimetatakse halogeenideks ja kuhu kuuluvad ka kloor, broom ja jood. Rühm on saanud oma nime elementide võime järgi moodustada soolasid (kreeka keelest hals - sool, gennaó - moodustan).

Standardrõhul ja -temperatuuril on fluor kahvatukollane gaas, millel on ärritav lõhn. Madalamal temperatuuril muutub see kollaseks vedelikuks.

Halogeenidest on ta kõige kergem element ja kõrgeima elektronegatiivsusega. Tänu oma kõrgele elektronegatiivsusele on ta perioodilisustabelis kõige reaktiivsem element.

Ta reageerib peaaegu kõigi elementidega (välja arvatud argoon, neoon ja heelium) ning ka enamiku anorgaaniliste ja orgaaniliste ainetega.

Fluor on ka tugevaim oksüdeeriv aine. Ta reageerib paljude metallidega ja katab need fluoriidikihiga.

Nagu teised halogeenid, esineb ka fluor kaheaatomilise molekuli F2 kujul.

Tabeli kujuline kokkuvõte põhilistest keemilistest ja füüsikalistest andmetest fluori kohta

Fluor avastati esmakordselt oma ühendina fluorvesinikhappes. Fluori liigne reaktsioonivõime tekitas aga selle avastajatele suuri raskusi selle eraldamisel ühenditest puhtaks elemendiks.

Alles 1886. aastal õnnestus prantsuse keemikul Henri Moissanil eraldada elementaarne fluor madalal temperatuuril toimuva elektrolüüsi abil.

Henri Moissan sai elementaarse fluori isoleerimise eest Nobeli keemiapreemia.

Fluor on suhteliselt laialt levinud element, mis esineb looduslikult atmosfääris, pinnases, vees, vulkaanilise päritoluga kivimites ning ka taimedes ja loomades.

See on kolmeteistkümnes kõige sagedamini esinev element Maal. 0,06-0,09% maakoore massist moodustab see element.

Fluori suurimad kontsentratsioonid on fluorimineraalide poolest rikkalikes piirkondades, vulkaanilistes piirkondades, tööstuspiirkondades, kus fluoriühendid satuvad keskkonda (söepõletus, maade töötlemine) või isegi kohtades, kus toodetakse ja kasutatakse väetisi.

Fluori leidub kõigis looduslikes vetes, sealhulgas merevees. Selle sisaldus merevees on mitu korda suurem kui magevees.

Looduslikult esineb fluor ainult ühendite kujul. Ta on seotud molekulides anorgaanilise fluoriidina F-. Vabal kujul ei esine ta oma suure reaktsioonivõime tõttu.

Fluori sisaldavate mineraalide hulka kuuluvad eespool nimetatud fluoriit (CaF2), samuti krüoliit (Na3AlF6), fluorapatiit (Ca5(PO4)3F), topaas, lepidoliit ja vilgukivi.

Elementaarne fluor või selle ühendid on praegu kasutusel paljudes valdkondades.

Näiteks:

• Abiainena sulamistemperatuuri või viskoossuse alandamiseks metallide (alumiiniumi või raua) töötlemisel.
• Metallide puhastamiseks, klaasi poleerimiseks või söövitamiseks.
• Tefloni või uraanfluoriidi tootmiseks (kasutatakse tuumaenergiatööstuses).
• Külmutusainena külmikutes, kliimaseadmetes või tulekustutites (nende kasutamine sel eesmärgil on juba piiratud osoonikihti kahandava mõju tõttu).
• joogivee lisaainena - vee fluoreerimine.
• lisaainena hambapastades
• Teatavate ravimite valmistamiseks

Milline on fluori funktsioon organismis?

Fluor on inimorganismi jaoks oluline mikroelement. Kuigi seda leidub organismis suhteliselt väikestes kogustes, on see mitme füsioloogilise protsessi nõuetekohaseks toimimiseks hädavajalik.

Kehas esineb fluori ainult ioonina. See on anorgaaniline fluoriidi anioon F-. Seetõttu nimetatakse fluoriühendeid fluoriidideks.

Fluoriidi tähtsaim bioloogiline funktsioon on tervete hammaste ja luude säilitamine.

See koguneb organismi kõvakudedesse, st luudesse ja hammastesse. Seal moodustab ta koos kaltsiumi ja fosforiga fluorapatiidi või fluorohüdroksüapatiidi kristalle.

Tegemist on mineraliseerumisprotsessiga, mis muudab need koed piisavalt tugevaks ja kõvaks.

Sellega seoses täidab fluor järgmisi funktsioone:

• See on võtmetähtsusega element hammaste arengus, kuna aitab kaasa nende kasvule ja moodustumisele.
• See toimib hambakahjustusi ennetava vahendina.
• Seda kasutatakse hambakaariese ravis, sest see võib aeglustada või peatada olemasolevate kaariesekahjustuste progresseerumist.
• See moodustab hammaste pinnale kaitsva kihi, vähendades seeläbi toidust või suuõõnes leiduvate bakterite poolt toodetud hapete kahjulikku mõju.
• See on oluline hammaste ja hambaemaili tugevuse ja tugevuse säilitamiseks.
• See aitab parandada luutihedust ja -karedust, muutes luud tugevamaks ja stabiilsemaks.

Kuidas toimib fluoriid hambakaariese ennetamisel?

Fluoriidi mõju hammaste tervise ja tugevuse säilitamisel võib seletada kolme mehhanismiga:

1. see soodustab hammaste mineraliseerumist
2. takistab hammaste demineraliseerumist
3. aeglustab bakterite kasvu ja vähendab nende mõju

Hambad ja hambaemail alluvad pidevalt korduvatele protsessidele: demineraliseerumine (mineraalide eraldumine hambakudedest) ja remineraliseerumine (mineraalide uuesti ladestumine hambakudedesse) nii kasvu ja arengu ajal kui ka inimese elu jooksul.

Demineraliseerumine põhjustab hambaemaili tugevuse ja vastupidavuse vähenemist ning võib põhjustada hambakaariese teket.

Demineraliseerumisel on oluline roll suuõõnes leiduvatel bakteritel, mis metaboliseerivad suhkrut ja toodavad piimhapet.

Kui sülje pH langeb alla kriitilise väärtuse 5,5, algab demineraliseerumisprotsess ja võib tekkida hambakaaries.

Demineraliseerumise käigus vabaneb emailist mineraal hüdroksüapatiit Ca10(PO4)6(OH)2. See on hammaste kõvakudede tähtsaim ehitusplokk, mis tagab nende tugevuse ja kõvaduse.

Kui suuõõnes leidub fluoriidi, seob see end emailikristallide pinnaga ja kaitseb neid lahustumise eest. Seega võib see vähendada mineraalide vabanemise kiirust, st takistada demineraliseerumist.

Seejärel, kui pH tõuseb üle kriitilise väärtuse, käivitab fluoriid remineralisatsiooniprotsessi. See imendub emaili ja aitab kaasa mineraali fluorohüdroksüapatiidi moodustumisele.

Remineraliseerumine on taastav protsess, mis saab toimuda ainult siis, kui süljes on piisavas koguses vajalikke aineid. Üks neist ainetest on fluoriid.

Fluoriidi esmane mõju on lokaalne. On väga oluline, et seda oleks süljes piisavas kontsentratsioonis.

Kui demineraliseerimise ja remineraliseerimise tsüklid korduvad, võivad hambaemaili välimised osad aja jooksul muutuda ja muutuda happelisele keskkonnale vastupidavamaks. See on tingitud asjaolust, et uute moodustunud kristallide kriitiline pH väärtus langeb (nt pH 4,5).

Kolmas mehhanism, mille abil fluoriid aitab säilitada terveid hambaid, on selle mõju suuõõne bakteritele - selle antibakteriaalne toime.

On mitmeid baktereid, mis põhjustavad hambakaariese. Kõige olulisem neist on Streptococcus mutans.

Fluoriid võib mõjutada bakterirakke. See pärsib nende ensüümsüsteeme, mõjutab rakumembraanide läbilaskvust või vähendab bakterite poolt toodetava happe kogust.

Antud juhul on seega tegemist kaudse mõjuga hammaste kudede demineraliseerumisele.

Fluoriidi roll organismis

Organismi peamised fluoriidi allikad on joogivesi ja toit. Suurim osa fluoriidist satub organismi seedetrakti kaudu.

Fluoriid võib siiski sattuda organismi ka sissehingamise või nahakontakti kaudu.

Kõige sagedamini puututakse fluoriidiga kokku toidu, joogi, fluoriidiühendeid sisaldavate toodete, näiteks hambapasta, värvainete, pestitsiidide või metalli või klaasi töötlemisega seotud tegevuste kaudu.

Imendumine

Toiduga või joogiveega manustatud fluoriid imendub suhteliselt kiiresti ja suurel määral seedetraktis. Kuni 90% kogu toiduga manustatud fluoriidi koguhulgast imendub maos (vähemus) ja peensooles (enamus).

Söödud toidust saadav fluori reageerib mao happelise sisuga. Seejärel imendub see peamiselt naatriumfluoriidi, vesinikfluoriidi või fluorosüülhappena.

Fluoriidi osa, mis ei imendu seedetraktis, eritub väljaheitega (ligikaudu 10 %).

Fluoriidi imendumist võib mõjutada täiendav samaaegne toidu tarbimine.

Näiteks kaltsium, alumiinium või magneesium vähendavad oluliselt mõnede fluoriidiühendite imendumist, sest need moodustavad fluoriidiga lahustumatuid ja raskesti imenduvaid komplekse.

Jaotus

Seedetraktist imendumisel satub fluoriid vereringesse ja jaotub vere kaudu vajalikesse kohtadesse.

Veres seondub fluoriid plasmavalkudega. Suurima kontsentratsiooni saavutab see veres umbes 20-60 minutit pärast allaneelamist.

Fluoriidi kogus täiskasvanu organismis on ligikaudu 3 mg. Peaaegu kogu fluor (99 %) on koondunud kõvadesse mineraliseeritud kudedesse - luudesse ja hammastesse. 1 % on ladestunud pehmetesse kudedesse.

Kui fluoriidi tarbimine on ülemäärane, hakkab see ladestuma suuremates kogustes pehmetes kudedes.

Organismi fluoriidisisaldust mõjutavad mitmed tegurid, sealhulgas happe-baasi tasakaal, vere koostis, hormonaalne aktiivsus, neerufunktsioon, geneetilised tegurid, toitumine, kehaline aktiivsus ja isegi kõrgus merepinnast.

Fluoriid on võimeline läbima ka platsentat. Fluoriidi kogus, mis läbib platsentat, sõltub fluoriidi kogusest ema veres. Mida suurem on see kogus, seda suurem on fluoriidi osakaal platsentas.

Fluoriidi kontsentratsioon platsentas on ligikaudu 60% fluoriidi üldkontsentratsioonist ema veres.

Kui fluoriidi kontsentratsioon ema veres oluliselt suureneb, võib platsenta toimida barjäärina. See takistab liigse fluoriidi koguse jõudmist lootele, kaitstes teda seega kõrgete kontsentratsioonide eest.

Fluoriid satub väikestes kogustes ka rinnapiima.

Eritumine

Fluoriid eritub organismist peamiselt neerude kaudu. See tähendab, et see eritub uriiniga.

Kuna fluoriidi kontsentratsiooni veres ei reguleeri homöostaasi protsess, on neerud peamine organ, mis vastutab fluoriidi füsioloogilise taseme reguleerimise ja säilitamise eest inimkehas.

Haigused või mitmesugused neerufunktsiooni häired põhjustavad fluoriidi kinnipidamist organismis ja seega fluoriiditaseme tõusu.

Märkimisväärne osa fluoriidist eemaldub ka higi, sülje või väljaheitega.

Milline on fluoriidi soovitatav päevane tarbimine?

Fluoriidi keskmise päevase tarbimise soovitusi ei ole andmete puudumise tõttu kehtestatud.

Euroopa Toiduohutusamet avaldab siiski fluoriidi piisava tarbimise väärtused. Piisav tarbimine on keskmine väärtus, mis põhineb vaatlustel. Eeldatakse, et see vastab elanikkonna vajadustele.

Lisaks sellele on olemas ka fluoriidi tarbimise ülempiir, mis on inimeste jaoks veel talutav. See piirväärtus kujutab endast maksimaalset pikaajalist fluoriidi päevast tarbimist kõikidest allikatest, mille puhul ei ole ohtu tervisele kahjulike mõjude tekkeks.

Tabeli vormis kokkuvõte piisava päevase tarbimise ja fluoriidi tarbimise ülempiiri kohta vanuse järgi

Toit ja muud fluoriidi allikad

Kuigi fluoriid on oluline osa meie igapäevaelust, tarbime seda igapäevaselt vaid suhteliselt väikestes kogustes.

Suurema osa fluoriidist saab meie keha joogiveest. Fluoriid on joogivees looduslikult olemas. Tänapäeval suurendatakse fluoriidi kontsentratsiooni vees tahtlikult fluoriidi lisamise teel. Seda nimetatakse vee fluoreerimiseks.

Lisaks joogiveele hõlmab inimese päeva jooksul tarbitava fluoriidi üldkogus ka toidust või muudest igapäevaselt kasutatavatest toodetest saadavaid fraktsioone.

Toiduainete fluoriidisisaldus on tavaliselt madal (alla 0,05 mg/100 g) ja ainult 0,3-0,6 mg moodustab päevasest fluoriidi kogutarbimisest.

Fluoriidirikkamad toiduained on näiteks teed, hakkliha, mis sisaldab jahvatatud luid, lihakonservid, merekalad (eriti kui neid süüakse koos luudega, nt sardiinid), teraviljad, puuviljamahlad (eriti viinamarjamahl), piim või imikutoit.

Taimedest on hea fluoriidi allikas teepuu (Hiina teepuu). Fluoriid on peamiselt koondunud selle lehtedesse. Mida happelisem on pinnas, millel taim kasvab, seda rohkem fluoriidi koguneb sellesse.

Fluoriidi igapäevast kogutarbimist suurendavad ka ravimite tarbimine, toidulisandid, fluoriidiga hambapastade või muude suuhügieenitoodete (suuvesi, vahud, geelid, lakid, professionaalsed hambatooted jne) kasutamine.

Toiduained, mis võivad mõjutada fluoriidi sisaldust organismis, on näiteks kloriidid, mida on eelkõige söögisoolas. Väike kloriidide tarbimine vähendab fluoriidi eritumise kiirust neerude kaudu ja suurendab seega fluoriidi kinnipidamist organismis.

Lisaks sellele põhjustab lihavalgurikas toitumine suurema fluoriidi kinnipidamise.

Eespool nimetatud kaltsiumi-, alumiinium- või magneesiumiühendid põhjustavad samuti fluoriidi imendumise olulist vähenemist.

Vee ja toidu fluoreerimine - milline on selle tähtsus?

Vee või muude toiduainete fluoreerimine on protsess, mille käigus lisatakse tahtlikult ja kontrollitud kogustes fluoriidi, et suurendada selle kontsentratsiooni nendes toodetes.

Selle meetme eesmärk on tagada elanikkonna süstemaatiline fluoriidi tarbimine, ilma et seda tarbimist oleks vaja aktiivselt kontrollida. Samuti püütakse tagada, et fluoriidi tarbitakse tervise säilitamiseks vajalikul määral ja et vältida puuduse tagajärgi tervisele.

Vee fluoreerimine võeti esmakordselt kasutusele 1945. aastal USAs ja seda kasutatakse endiselt paljudes riikides üle kogu maailma.

Vee fluoreerimine on viinud elanikkonna hulgas nii piimahammaste kui ka jäävhammaste kaariese esinemissageduse märkimisväärse vähenemiseni. Seega on see tõhus ennetav meede laste ja täiskasvanute hambakaariese vastu.

Oluline on, et vee fluoreerimisel ei ületataks fluoriidisisaldust nii palju, et tekiksid toksilisus ja kõrvaltoimed.

Seetõttu on fluoriidi optimaalne kontsentratsioon joogivees seatud vahemikku 0,8-1,5 mg/l (Euroopas).

Lisaks vee fluoreerimisele kasutatakse ka alternatiivseid meetodeid, näiteks fluoriidi lisamine piimale või söögisoolale.

Neid meetodeid kasutatakse vähemal määral, peamiselt piirkondades, kus hambaraviteenused on piiratud või kus ühisvee fluoreerimine ei ole võimalik.

Fluoreerimine on pikka aega olnud paljude vastuolude objektiks, eelkõige selle seostamise tõttu negatiivsete mõjude esinemisega inimorganismile. Aastate jooksul on see leidnud palju vastaseid.

Mõned uuringud on näidanud, et laste liigne fluoriidi tarbimine aitab kaasa negatiivsetele mõjudele nende aju arengule. Ka sel põhjusel tuleb fluoreerimisel rangelt kinni pidada kehtestatud kontsentratsioonipiiridest.

Fluoriid hambapastades või toidulisandina

Vee fluoreerimise edukus hambakaariese esinemissageduse vähendamisel ja olemasolevate kaariesekahjustuste progresseerumise aeglustamisel on viinud paljude fluoriidi sisaldavate toodete väljatöötamiseni.

Nende hulka kuuluvad toidulisandid, hambapastad, suuveed või professionaalsed hambatooted, nagu vahud, geelid, lakid ja muud.

Esimene fluoriidi, täpsemalt naatriumfluoriidi sisaldav hambapasta toodeti 1955. aastal.

Ka need tooted aitavad oluliselt kaasa igapäevaselt organismi sattuva fluoriidi koguhulgale.

Nende samaaegne kasutamine koos fluoritud vee tarbimisega tekitab seega muret seoses päevase lubatud tarbimise piirnormide ületamisega.

Selles osas on eriti ohustatud lapsed.

Lastel on suurem oht hambapasta alla neelata hambaid pestes. Hinnanguliselt neelavad alla 6-aastased lapsed iga kord, kui nad hambaid pesevad, alla umbes 0,3 mg fluoriidi hambapastast.

Seetõttu on soovitatav, et vanemad jälgiksid oma lapsi hammaste pesemisel.

Tuleks kasutada väiksema fluoriidisisaldusega hambapastasid. Alla 3-aastaste laste puhul tuleks hambaharjale kanda väike kogus, umbes riisi tera suurune kogus ja vanemate, 3-6-aastaste laste puhul hernesuurune kogus.

Fluoriidipreparaatide kasutamine on tavaliselt soovitatav lastele, kellel on suur hambakaariese risk, või alternatiivina, kui on olemas ainult fluorimata vesi.

Praegu on fluoriid turul saadaval ainult mitme koostisosaga toodete - multivitamiinide või mineraalainete toidulisandite - osana.

Kuidas avaldub fluoriidi puudus ja üleküllus?

Kui fluoriidipuudus on tõsine või pikaajaline, langeb fluoriiditase organismis.

Siiani on selle puuduse ainus teadaolev tagajärg on suurenenud hambakaariese risk igas vanuses inimestel.

Seevastu kõrge fluoriiditase on palju sagedamini esinev.

Kõrge fluoriidisisaldus on sagedamini levinud.

Fluoriidi liigne sisaldus organismis on tingitud suurest fluoriidikogusest, mis enamasti saadakse erinevate allikate - joogivee, toidulisandite, hambapasta ja suuhügieenitoodete - kontrollimatust kombinatsioonist.

Fluoriidi kõrgenenud tase on organismile ohtlik. See põhjustab mitmesuguseid kahjulikke sümptomeid ja võib viia toksilisuseni.

Toksilisuse ohus on lapsed ja isikud, kellel on teadaolev ülitundlikkus fluoriidi ja selle ühendite suhtes.

Kuni 80% fluoriidi toksilisuse juhtudest on täheldatud alla 6-aastastel lastel, mis on tingitud hambapasta või muude suuhügieenitoodete allaneelamisest.

Fluoriidi väikseim annus, mille puhul võib juba täheldada ägedat kahjulikku toimet, on 5 mg/kg kehakaalu kohta.

Kõige sagedasemad ägeda toksilisuse sümptomid on järgmised:

• ülemäärane süljeeritus
• iiveldus ja oksendamine
• Kõhuvalu
• kõhulahtisus
• Lühike hingamine ja nõrk südametegevus
• Higistamine
• Üldine nõrkus ja värisemine
• Krambid

Fluoriidi kahjulik mõju seedetraktile on tingitud fluorvesinikhappe moodustumisest ja toimest.

Harvem esinebpeavalu, väsimus, sügelus, nõrkus ja jäsemete tuimus. Raske mürgistuse korral tekivad koekahjustused, hingamis- ja südameprobleemid.

Vere fluoriiditaset 9,1 mg/l peetakse eluvõimetuks.

Lisaks ülaltoodud sümptomitele põhjustab kõrgenenud fluoritase mitmeid muid häireid, mis tavaliselt ei ole silmaga nähtavad.

Veres vabanevad fluoriidioonid ühenduvad kaltsiumiga ja põhjustavad märkimisväärses ülejäägis kaltsiumitaseme langust - hüpokaltseemiat.

Suurtes annustes stimuleerib fluoriid osteoblastide (luukude lagundavad rakud) funktsiooni ja pärsib omakorda osteoklastide (luukude ehitavad rakud) funktsiooni.

Samuti põhjustab see paljude ensüümsüsteemide aeglustumist.

Krooniline, st pikaajaline suurte fluoriiddooside sissevõtmine organismi põhjustab liigesevalu, luutiheduse paksenemist ja luutiheduse suurenemist.

Fluoroos kui liigse fluoriidi tõsine tagajärg

Kroonilise fluoriidi üleannustamise kõige tõsisemaks tagajärjeks on hammaste fluoroosi teke.

See on hambaemaili arenguhäire, mis tekib hambaemaili moodustumise ajal ja on põhjustatud ülemäärasest süsteemsest kokkupuutest fluoriidiga esimese kuue kuni kaheksa eluaasta jooksul.

Seega mõjutab hammaste fluoroos lapsi. Kui hammaste areng on lõppenud, ei teki fluoroosi enam isegi suure fluoriidisisalduse korral organismis.

Kahjustatud hambaemail sisaldab rohkem valku, on poorsem ja vähem läbipaistev võrreldes tervete hammastega.

Hambafluoroosi esialgne vorm väljendub väikeste läbipaistmatute laikude või plekkide ilmnemisega emailile.

Edasijõudnud kuni raskemal kujul on plekid suuremad ja silmatorkavamad ning värvuselt kollased või helepruunid. Hambaid läbivad kitsad valged horisontaalsed jooned. Email on moonutatud, poorne ja isegi kadunud.

Lehthammaste puhul esineb fluoroosi kõige sagedamini molaaridel või silmahammastel. Püsivhammaste puhul esineb seda molaaridel ja esihammastel.

Seega on hammaste fluoroos teatud mõttes esteetiline probleem.

Kroonilise fluoriidi üleannustamise rasketel juhtudel võib tekkida ka luufluoroos. See areneb aastate jooksul.

Seda iseloomustavad muutused luustruktuuris. Tekib liigne kogus mittemineraliseerunud luukude ja ka luu mineraliseerumine on häiritud.

Varajases staadiumis suureneb luutihedus, kuid luud on haprad ja murduvad kergesti.

Haigus areneb aastate jooksul edasi, põhjustades liigeste valu ja jäikust, lihasnõrkust, sidemete ja kõõluste lupjumist ning isegi liikumisvõime kaotust või närviprobleeme.

Lõpetuseks võib mainida fluoriidi sissehingamisel või kokkupuutel nahaga tekitatud kõrvaltoimeid.

Nende hulka kuuluvad hingamisteede, silmade ja naha limaskestade ärritus ning võimalik, et tekivad maksa- ja neeruhäired.

Huvitavad artiklid tervise kohta:

• Kuidas saada terved hambad ja miks on hambakaaries ohtlik?
• Kas see on oluline ja mida kasutatakse hammaste tihendamiseks?
• Kuidas valida õiget hambaharja ja miks on õige valik oluline?