Fluor toksyczny czy potrzebny ?

Chemia fluoru

·         nazwa łacińska fluorium, pochodzi od łacińskiego fluere – płynąć

·         symbol pierwiastka F, odkryty przez Henriego Moissana w 1886 r.

·         liczba atomowa Z = 9, masa atomowa 18,9884 u, rozpoczyna 17 grupę układu okresowego

·         zielonożółty, gaz o ostrym zapachu, silnie toksyczny, w stanie gazowym tworzy cząsteczki dwuatomowe F₂

·         temperatura topnienia -219,62°C, temperatura wrzenia-188°C, gęstość 1,696 g/l

·         stopnie utlenienia -I

·         konfiguracja elektronowa [₉F]: 1s²2s²2p⁵

·         otrzymywany w skali przemysłowej przez elektrolizę stopionego KF×HF

·         nie tworzy żadnych kwasów tlenowych

Jest pierwiastkiem o ekstremalnych właściwościach. Jest najsilniejszym utleniaczem spośród pierwiastków chemicznych. Jest niezwykle reaktywnym gazem, tworzy mieszaninę wybuchową z wodorem w wyniku, której powstaje fluorowodór, powszechnie stosowany do trawienia szkła.

Wysoka aktywność chemiczna fluoru, samorzutnie wiążącego się z innymi substancjami chemicznymi, powoduje że występuje on w przyrodzie wyłącznie w stanie związanym.  Główne minerały zwierające fluor to fluoryt CaF₂ kriolit Na₃AlF₆, apatyt Ca₅(PO₄)₃F Potocznie mówi się zatem o fluorkach czyli jonach fluoru F^-.

Kriolit

Fluoryt

        

                    

źródło:

http://zso4poznan03.w.interia.pl/strony/konk03/mineraly/indeks/fluoryt.htm

http://asvanytan.nyf.hu/node/211

Źródła fluoru

Głównym źródłem fluoru jest woda. W wodach naturalnych poziom fluoru wynosi od 0,01 do 100 ppm  (ppm = 1mg/l).  

Fluorki znajdują się też w pokarmach pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Wyróżnić tu można: m.in. herbatę (od 1-7 mg/100g), produkty zbożowe np. mąka pszenna (0,56 mg/1000g), warzywa liściaste (sałata), orzechy, ryby (1,65 mg/1000g), ziemniaki (0,141 mg), marchew (0,227 mg), brokuły.

Źródło: http://witaminy.artykul.com.pl/fluor/

W środowisku źródłem fluoru są huty aluminium, żelaza, fabryki nawozów sztucznych (fosforowych), huty szkła, elektrownie. Do środowiska fluor trafia również z niektórymi środkami ochrony roślin. W organizmie człowieka fluor występuje w ilości około 3 mg/kg masy ciała.

Od czego zależy zapotrzebowanie na fluor?

Zapotrzebowanie na fluor zmienia się w zależności od wieku, płci i masy ciała. Przykładowo: dzieci w wieku 1-3 lat – 0,7 mg/dobę, 4-8 lat 1,1 mg/dobę, 9-13 lat 2,0 mg/dobę, chłopcy i dziewczęta w wieku 14-18 lat średnio 2,9-3,2 mg/dobę (zapotrzebowanie dla chłopców jest większe niż dla dziewczynek), dorośli 3,1-3,8 mg/dobę.

Ile fluoru spożywa się na dobę?

Z żywności ilość fluoru dostarczana do organizmów jest w granicach 1,7-4,75 mg/dobę, z wody pitnej 1 mg co średnio daje wartość 3-5,5 mg/dobę. Dodatkowymi źródłami fluoru są profilaktyka fluorowa próchnicy czyli pasty do zębów, płukanki, laki itd. oraz zanieczyszczenia przemysłowe. Dzienna dawka spożywanego fluoru nie powinna przekraczać 3 mg/dobę!

Przekroczenie bezpiecznej dawki jest więc realnym zagrożeniem !

Efekt toksycznego działania fluoru zależy od dawki, ale też czasu ekspozycji. Prawdopodobna dawka toksyczna (PDT) wynosi 5 mg/kg masy ciała lub 20 mg/dobę. Mając na uwadze, że ciężko jest określić dokładną ilość fluoru, która jest dostarczana do organizmu trzeba podkreślić, że różnica pomiędzy dawką fluoru korzystnie wpływającą na metabolizm, a tą która powoduje jego zaburzenia - toksyczną jest niewielka.

Druga sprawa to indywidualna tolerancja na jego działanie organizmu ludzkiego. Ta sama dawka swobodnie tolerowana przez innych dla drugiego człowieka, na skutek kumulacji fluoru w diecie (np. duże spożycie wody mineralnej, herbaty, lub przy sporządzaniu mieszanek mlecznych dla niemowląt) dla drugiego może być natomiast niebezpieczna. Ponieważ fluor ma silne powinowactwo do wapnia dla osób z jego deficytem, niedożywieniem, czy z dysfunkcją nerek ryzyko zatrucia wzrasta.

W Polsce dopuszczalne stężenie fluoru w wodzie przeznaczonej do picia i celów gospodarczych wynosi 1,5 mg/l jednak wśród napojów produkowanych w kraju są napoje z ekstraktem herbaty oraz niektóre wody mineralne które mogą zawierać nawet do 1,4 mg/l fluoru.

U dzieci 80% pobranego fluoru zużywane jest na potrzeby rosnących kości i zębów, u osób młodych i w średnim wieku 50%.

Fluor kumuluje się w organizmie i jest wydalany przez gruczoły łojowe i potowe.

Wpływ fluoru na organizm człowieka

Plusy:

•  niezbędny do tworzenia prawidłowej tkanki kostnej, indukuje postępujący przyrost masy kostnej – stosowane w leczeniu osteoporozy ze względu na fakt poprawy bilansu wapniowego, leczenie małymi dawkami zmniejsza ilość złamań trzonów kręgów, w połączeniu z witaminą D chronią przed utratą.

Ważne:

Długotrwała podaż fluoru prowadzi niestety do fluorozy kostno-szkieletowej. 

W pierwszym etapie następuje fluoreza zębów – na zębach pojawiają się białe plamki, następnie szkliwo ciemnieje i pęka. 
W przypadku fluorozy szkieletu kości stają się bardziej kruche, a więzadła tracą elastyczność.

·         

• ponieważ fluor bierze udział w procesach metabolicznych związanych z prawidłową mineralizacją tkanek twardych ma zastosowanie przeciwpróchnicze – jony fluoru hamują demineralizację i zwiększają mineralizację tkanki zęba, ograniczają metabolizm i wzrost bakterii próchnicotwórczych (prewencja próchnicy to 1mg F^-/l) – patrz dalej Fluoryzacja czyli fluor i jego rola przeciwpróchnicza

Ważne: nadmiar, ale także niedomiar powoduje procesy zwyrodnieniowe tych tkanek!

·         

• w pewnym zakresie stężeń może hamować rozwój zmian miażdżycowych w aorcie i innych naczyniach tętniczych
• wykorzystywany w leczeniu nowotworów – fluorouracyl i zakażeń układu moczowego – fluorochinolony

Minusy:

• ·         ze względu na duże powinowactwo do wapnia i magnezu, tworzy z tymi pierwiastkami związki nierozpuszczalne, wytrącające się w kościach, więzadłach, torebkach stawowych, mięśniach powodując zaburzenia czynnościowe narządu żucia;
• działa hamująco na wiele enzymów, oddychanie komórkowe, przemianę węglowodanów i lipidów czy syntezę niektórych hormonów;
• zbyt duża podaż fluoru w ciąży może powodować: obniżenie masy urodzeniowej noworodka, zmniejszenie obwodu główki, wcześniejsze zarastanie ciemiączka, zaburzenia rozwojowe
• można spotkać również doniesienia o związku fluoryzowanej wody ze wzrostem częstości występowania u dzieci Zespołu Downa;
• do innych niekorzystnych działań fluoru zaliczyć można: przedwczesne porody (na skutek uszkodzenia narządów rozrodczych), obniżone wskaźniki płodności, poronienia i zgony noworodków, rozwój niektórych nowotworów, zmniejszenie średniego współczynnika inteligencji IQ.
• obniża aktywność tarczycy, 
• hamuje powstawanie przeciwciał we krwi, powoduje obniżenie zdolności białych krwinek do niszczenia czynników chorobotwórczych

Z czego wynika toksyczność fluoru?

Jony fluorkowe łatwo przenikają przez błony komórkowe, penetrując zarówno tkanki twarde jak i miękkie tkanki narządów. Ze względu na te doniesienia m.in. Polska zaprzestała fluoryzacji wód! Wg prawa obowiązującego w Unii Europejskiej woda fluorkowa jest produktem leczniczym i nie dopuszcza się obligatoryjnego wzbogacania we fluor wody pitnej na terenie UE.

Narządami najbardziej narażonymi na szkodliwe działanie fluoru to nerki i wątroba, ponieważ są one najbardziej zaangażowane w detoksykację i eliminację fluoru z organizmu.

Fluor jest silnie neurotoksyczny – powoduje zmiany neurodegeneracyjne w móżdżku, hipokampie i korze mózgu. Prowadzi do zahamowania syntezy neurotransmiterów i zmniejszenia ilości receptorów w mózgu. Obniża zdolność uczenia i zapamiętywania.

Toksyczne działanie fluoru wynika z jego zdolności do wywoływania stresu oksydacyjnego poprzez generowanie wolnych rodników i zmniejszanie wydajności enzymatycznego układu antyoksydacyjnego. Fluor indukuje procesu wolnorodnikowe, które prowadzą do uszkodzeń, białek, DNA w nerkach, wątrobie, mózgi i krwi. Może być również inhibitorem enzymów antyoksydacyjnych. Niekorzystny wpływ wywiera także na przemiany energetyczne w komórkach. Zaburza gospodarkę mineralną organizmu m.in. poziom wapnia, magnezu i fosforu. Fluor zwiększa przyswajalność glinu przez komórki śluzówki przewodu pokarmowego oraz zwiększa transport glinu przez barierę krew-mózg. Kompleksy te są uważane za jeden z czynników uszkadzających centralny układ nerwowy.

Fluoryzacja czyli fluor i próchnica zębów

Na skutek uszkodzenia szkliwa baterie mogą przedostać się do zębiny i powodować próchnicę zębów. Fluor wpływa na budowę i przemianę szkliwa, stąd stosuje się go jako substancję zapobiegającą próchnicy zębów.

Przyjmowanie tabletek fluorowych oraz stosowanie past z fluorem ma znaczenie zapobiegawcze wyłącznie w okresie kształtowania się i wapnienia związków zębowych, a więc u kobiet w ciąży (u płodu), u dzieci i młodzieży. 
Należy uważać i pilnować, aby małe dzieci nie połykały pasty fluorowanej podczas mycia zębów, gdyż może to spowodować bóle brzucha, biegunkę i zatrucie. 
Past fluorowanych nie powinny używać osoby cierpiące na trądzik o ciężkim przebiegu, dermatozę okołoustną, trądzik sterydowy oraz trądzik różowaty.

Badania naukowe nie potwierdziły, że w przypadku zębów stałych fluor hamuje próchnicę zębów. Zdaniem naukowców jest to biologicznie (fizjologicznie) niemożliwe.

Najbardziej bezpieczną formą zewnętrznego podawania fluoru są zabiegi fluoryzacyjne. Odbywają się jednorazowo i w dużych odstępach czasu, a preparaty do nich używane krótko działają w jamie ustnej i są wypluwane, a nie połykane. Taki kontakt z fluorem jest znacznie bezpieczniejszy od wieloletniego, rozpoczętego już w okresie niemowlęcym, podawania kropelek czy tabletek, które może prowadzić do poważnych zaburzeń.

Ważne:

Aby uniknąć przedawkowania fluoru, powinno się sprawdzić jaka jest jego zawartość w wodzie pitnej (informacji takich udziela Sanepid), a o rozpoczęciu profilaktyki fluorowej, dawce preparatu, dobranej do wagi dziecka zawsze powinien zdecydować lekarz pediatra lub stomatolog.

.

Zastosowanie fluoru

Używany jest do produkcji UF₆ stosowanego przy rozdzielaniu izotopów uranu oraz produkcji UF₄, z którego otrzymuje się uran metaliczny stosowane w technice jądrowej.

Fluor coraz większe znaczenie ma zastosowanie w produkcji tworzyw sztucznych, np. fluorokarbon

ów, których złożone cząsteczki są zbudowane z atomów węgla i fluoru np. produkcja teflonu (tetrafluoroetylen) czy freonu – difluorodichlorometan stosowane w technice chłodniczej i przemyśle kosmetycznym. Obecnie freony są wycofywane z użycia ze względu na ich wpływ na powstawanie dziury ozonowej.

Źródło: http://www.edomex.pl/produkt/patelnia-merlin-26cm-indukcja-powloka-non-stick

Fluorowodór jest używany do trawienia szkła i do impregnacji drewna.

Powszechnie znany jest jednak z jego roli w pastach do zębów, w których stosowany jest w postaci fluorku sodu (NaF), fluorku cyny (II) (SnF₂) i jednofluorofosforanu sodu (Na₂PO₃F). Początek dodawania fluoru past do zębów to lata 50-te XX wieku.

Źródło: http://mamzdrowie.pl/wybieramy-najlepsza-paste-do-zebow/

Jest jednym z głównych składników leków psychotropowych, wzmacniającym ich działanie. Popularne Valium poszerzone o fluor to Rohylpnol. Fluor stosowany jest w domach opieki społecznej i szpitalach psychiatrycznych na całym świecie przede wszystkim są to: Stelazinum, Atorwastatyna, Deksametazol, Ezetymib, Nebiwolol, Riluzol, Sparfloksacyna, Triamcinolon.

Jest także składnikiem trutek na insekty.

Niechlubna historia fluoru

Fluor podawany był przez Niemców w obozach koncentracyjnych i obozach pracy przymusowej. Celem było stłamszenie woli więźniów. Fluor podobnie jak brom, podawany jest w wojsku w celach sedatywnych- uspokajających. W porównaniu do bromu jest bezwonny, bez smaku, łatwiej może być ukryty w wodzie. Podobnie postępowali Sowieci podając fluorek sodu do wody w łagrach. Wiadome jest, że fluor powoduje uszkodzenia mózgu, czego konsekwencją jest ograniczenie możliwości samoobrony i człowiek staje się bardziej potulnym. Badania przeprowadzone w tych czasach był tak obiecujące, że zainteresowało się nimi CIA włączając je do programu prania mózgów.

Od lat trwają spory czy fluor jest niezbędny czy toksyczny i jak na razie nie ma jednoznacznej odpowiedzi. Więc ja idąc za Paracelsiusem napiszę, że: każda substancja może być trucizną, wszystko zależy od dawki!

Literatura:

1. Bielański A., Podstawy chemii nieorganicznej, PWN Warszawa, 2010, Tom 2.

2. Błaszczyk I., Ratajczak-Kubiak E., Birkner E., Korzystne i szkodliwe działanie fluoru, Farmacja Polska, 2009, Tom 65, nr 9, 623-625, dostępne on line 30.06.2014 http://www.ptfarm.pl/pub/File/Farmacja%20Polska/2009/9/04%20%20Fluor.pdf

3. Graczyk A., Niezbędne i toksyczne, Rola pierwiastków w organizmie człowieka, dostępne on line: 30.06.2014.

http://www.ptmag.pl/pl/32074/0/Niezbedne_i_toksyczne.html

4. Jaśkowski J., Fluor cichy zabójca, dostępne on line 30.06.2014.

http://naszeblogi.pl/30431-dr-jerzy-jaskowski-fluor-cichy-zabojca

5.Fluor, dostępne on line: 30.06.2014.  http://chemfan.pg.gda.pl/UOP/pierwias/fluor.htm

6. Szkodliwe działanie fluoru, dostępne on line: 30.06.2014.

http://www.macierz.org.pl/artykuly/zdrowie/szkodliwe_dzialanie_fluoru.html

7. Weyna E., Buczkowska-Radlińska J., Grocholewicz K., Bezpieczeństwo profilaktyki fluorkowej w świetle wiedzy studentów i lekarzy oraz dowodów naukowych Czas. Stomat., 2005, LVIII, 6, 397-403

8. Szczepańska J., Pawłowska E., Niektóre problemy związane z toksykologią fluorków, Nowa Stomatologia 2-3/2007, s. 82-87