Fluor: vilka är dess hälsoeffekter? Symtom på brist och överskott + intressanta fakta

FLUOR: Vad bör vi veta om det? Vilken är dess betydelse i kroppen?

Grundläggande egenskaper hos fluor

Fluor är ett icke-metalliskt grundämne. Det finns inte bara rikligt i naturen, utan är också en av de spårmineraler som finns i människokroppen och som är viktiga för att bibehålla hälsan.

Det har den kemiska symbolen F. Detta härrör från det latinska ordet fluorum.

Fluor har fått sitt namn efter mineralet fluorit, som är den huvudsakliga naturliga källan till fluor. "Fluo"-delen av ordet betyder "att flöda" på latin och syftar på den praktiska användningen av fluorit - det tillsattes till metallmalmer för att sänka deras smältpunkt.

Fluor är ett grundämne i grupp 17 i det periodiska systemet över kemiska grundämnen och återfinns i period 2.

Det tillhör den grupp av grundämnen som kallas halogener, där även klor, brom och jod ingår. Gruppen har fått sitt namn efter grundämnenas förmåga att bilda salter (från grekiskans hals - salt, gennaó - jag formar).

Vid normalt tryck och temperatur är fluor en blekgul gas med en irriterande lukt. Vid lägre temperaturer förvandlas det till en gul vätska.

Bland halogenerna är fluor det lättaste grundämnet och har den högsta elektronegativiteten. Det är på grund av sin höga elektronegativitet som det är det mest reaktiva grundämnet av alla grundämnen i det periodiska systemet.

Det reagerar med nästan alla grundämnen (utom argon, neon och helium) och även med de flesta oorganiska och organiska ämnen.

Fluor är också det starkaste oxidationsmedlet. Det reagerar med många metaller och täcker dem med ett lager av fluorid.

Liksom andra halogener förekommer fluor som en tvåatomig molekyl som kallas F2.

En sammanfattning i tabellform av grundläggande kemisk och fysikalisk information om fluor

Fluor upptäcktes först i sin förening fluorvätesyra. Fluorets överdrivna reaktivitet gjorde dock att dess upptäckare fick stora svårigheter att isolera det från föreningar till ett rent grundämne.

Det var först 1886 som den franske kemisten Henri Moissan lyckades isolera elementärt fluor genom elektrolys vid låg temperatur.

Henri Moissan fick Nobelpriset i kemi för att ha isolerat elementärt fluor.

Fluor är ett relativt vanligt grundämne. Det förekommer naturligt i atmosfären, jord, vatten, bergarter av vulkaniskt ursprung och även i växter och djur.

Det är det trettonde vanligaste grundämnet på jorden och utgör 0,06-0,09 % av jordskorpans vikt.

De högsta koncentrationerna av fluor finns i områden som är rika på fluoridmineraler, i vulkaniska områden, i industriområden där fluorföreningar släpps ut i miljön (kolförbränning, malmbearbetning) eller till och med på platser där gödselmedel produceras och används.

Fluor finns i alla naturliga vatten, inklusive havsvatten. Halten i havsvatten är flera gånger högre än i sötvatten.

Fluor förekommer naturligt endast i form av föreningar. Det är bundet i molekyler som den oorganiska fluorid F-. Det förekommer inte i fri form på grund av dess höga reaktivitet.

Fluorhaltiga mineraler inkluderar den tidigare nämnda fluoriten (CaF2), liksom kryolit (Na3AlF6), fluorapatit (Ca5(PO4)3F), topas, lepidolit och glimmer.

Elementärt fluor eller dess föreningar används för närvarande inom många områden.

Till exempel:

• Som hjälpmedel för att sänka smältpunkten eller viskositeten vid metallbearbetning (aluminium eller järn).
• För att rengöra metaller, polera eller etsa glas
• För framställning av teflon eller uranfluorid (används inom kärnkraftsindustrin)
• Som köldmedium i kylskåp, luftkonditioneringsapparater eller brandsläckare (användningen för detta ändamål är redan begränsad på grund av deras bidrag till uttunningen av ozonskiktet)
• Som tillsats i dricksvatten - fluoridering av vatten
• Som tillsats i tandkräm
• För tillverkning av vissa läkemedel

Vilken funktion har fluor i kroppen?

Fluor är ett viktigt spårämne för människokroppen. Även om det förekommer i relativt små mängder i kroppen, är det nödvändigt för att flera fysiologiska processer ska fungera korrekt.

I kroppen förekommer fluor endast i form av en jon. Det är den oorganiska fluoridanjonen F-. Därför kallas fluorföreningar för fluorider.

Fluorets viktigaste biologiska funktion är att upprätthålla friska tänder och ben.

Fluor ansamlas i kroppens hårda vävnader, dvs. i ben och tänder. Där bildar det tillsammans med kalcium och fosfor kristaller av mineralerna fluorapatit eller fluorohydroxyapatit.

Vi talar om den mineraliseringsprocess som gör dessa vävnader tillräckligt starka och hårda.

I detta avseende har fluor följande funktioner:

• Det är ett nyckelelement i utvecklingen av tänder, eftersom det hjälper deras tillväxt och bildning.
• Det fungerar som ett förebyggande medel mot karies.
• Det används vid behandling av karies eftersom det kan bromsa eller vända utvecklingen av befintliga kariesskador.
• Det bildar ett skyddande skikt på tändernas yta och minskar därmed de skadliga effekterna av syror från livsmedel eller syror som produceras av bakterier som finns i munhålan.
• Det är viktigt för att bibehålla tändernas och tandemaljens styrka och fasthet.
• Det bidrar till att förbättra bentätheten och benhårdheten, vilket gör skelettet starkare och mer stabilt.

Hur fungerar fluor för att förebygga karies?

Fluorids effekt för att bibehålla tändernas hälsa och styrka kan förklaras av tre mekanismer:

1. det främjar tandmineralisering
2. förhindrar demineralisering av tänderna
3. saktar ner tillväxten av bakterier och minskar deras effekt

Tänder och tandemalj utsätts för ständigt återkommande processer av demineralisering (frisättning av mineraler från tandvävnad) och remineralisering (återdeponering av mineraler i tandvävnad) under tillväxt och utveckling, samt under en persons livstid.

Demineralisering orsakar en minskning av tandemaljens styrka och motståndskraft och kan leda till karies.

Bakterier som finns i munhålan spelar en viktig roll i demineraliseringen. Bakterierna metaboliserar socker och producerar mjölksyra.

När salivens pH-värde sjunker under det kritiska värdet på 5,5 börjar demineraliseringsprocessen och karies kan uppstå.

Vid demineralisering frigörs mineralet hydroxylapatit Ca10(PO4)6(OH)2 från emaljen. Detta är den viktigaste byggstenen i tandens hårdvävnad och säkerställer dess styrka och hårdhet.

Om det finns fluor i munhålan binds det till emaljkristallernas yta och skyddar dem från att lösas upp. Det kan därmed minska hastigheten för mineralfrisättning, dvs. förhindra demineralisering.

När pH-värdet sedan stiger över ett kritiskt värde sätter fluorid igång remineraliseringsprocessen. Det absorberas i emaljen och bidrar till bildandet av mineralet fluorhydroxiapatit.

Remineralisering är en återställande process. Den kan bara äga rum om tillräckliga mängder av de nödvändiga ämnena finns i saliven. Ett av dessa ämnen är fluorid.

Den primära effekten av fluorid är lokal. Det är mycket viktigt att det finns i tillräcklig koncentration i saliven.

När cyklerna av demineralisering och remineralisering upprepas kan de yttre delarna av tandemaljen förändras med tiden och bli mer motståndskraftiga mot den sura miljön. Detta beror på att det kritiska pH-värdet för de nybildade kristallerna sänks (t.ex. ner till pH 4,5).

En tredje mekanism genom vilken fluor bidrar till att bibehålla friska tänder är dess effekt på orala bakterier - dess antibakteriella effekt.

Det finns flera bakterier som orsakar karies. Den viktigaste av dessa är Streptococcus mutans.

Fluorid kan verka på bakterieceller genom att hämma deras enzymsystem, påverka cellmembranens permeabilitet eller minska mängden syra som produceras av bakterierna.

I det här fallet talar vi därför om en indirekt effekt på demineraliseringen av tandvävnad.

Fluorets roll i kroppen

De viktigaste källorna till fluor för kroppen är dricksvatten och mat. Den största andelen fluor kommer in i kroppen via matsmältningskanalen.

Fluorid kan dock även komma in i kroppen genom inandning eller hudkontakt.

De vanligaste exponeringarna för fluorid sker genom födointag, drickande, användning av produkter som innehåller fluorföreningar, t.ex. tandkräm, färgämnen, bekämpningsmedel eller metall- eller glasbearbetning.

Absorption

Fluor som intas via mat eller dricksvatten absorberas relativt snabbt och i hög grad i matsmältningskanalen. Upp till nästan 90 % av den totala mängden fluor i intagen mat absorberas i magen (en mindre del) och i tunntarmen (den största delen).

Fluor från livsmedel reagerar med det sura innehållet i magsäcken och absorberas därefter huvudsakligen som natriumfluorid, vätefluorid eller fluorkiselsyra.

Den del av fluoriden som inte absorberas i mag-tarmkanalen utsöndras i avföringen (cirka 10 %).

Absorptionen av fluor kan påverkas av ytterligare samtidigt födointag.

Exempelvis orsakar kalcium, aluminium eller magnesium en betydande minskning av absorptionen av vissa fluorföreningar eftersom de bildar olösliga och svårabsorberade komplex med fluorid.

Distribution

Genom absorption från mag-tarmkanalen kommer fluorid in i blodomloppet och distribueras via blodet till de nödvändiga ställena.

I blodet binds fluorid till plasmaproteiner och når sin högsta koncentration i blodet cirka 20-60 minuter efter intag.

Mängden fluor i kroppen hos en vuxen person är cirka 3 mg. Nästan allt fluor (99 %) finns i hårda mineraliserade vävnader - ben och tänder. Resterande 1 % finns i mjuka vävnader.

När fluorintaget är för högt börjar det deponeras i större mängder i mjuka vävnader.

Flera faktorer påverkar kroppens totala fluorhalt, t.ex. syra-basbalansen, blodets sammansättning, hormonell aktivitet, njurfunktion, genetiska faktorer, kost, fysisk aktivitet och till och med höjd över havet.

Fluor kan också passera moderkakan. Hur mycket som passerar genom moderkakan beror på mängden fluor i moderns blod. Ju högre mängd, desto högre andel fluor i moderkakan.

Koncentrationen i moderkakan är ungefär 60 % av den totala koncentrationen av fluorid i moderns blod.

Om fluoridkoncentrationen i moderns blod ökar avsevärt kan moderkakan fungera som en barriär. Den förhindrar att alltför stora mängder fluorid passerar över till fostret och skyddar det på så sätt från höga koncentrationer.

Fluorid passerar också över i bröstmjölk i små mängder.

Utsöndring

Fluorid utsöndras huvudsakligen från kroppen via njurarna, vilket innebär att det utsöndras i urinen.

Eftersom koncentrationen av fluorid i blodet inte regleras av homeostasprocessen, är njurarna det huvudsakliga organ som ansvarar för att reglera och upprätthålla fysiologiska nivåer av fluorid i människokroppen.

Sjukdomar eller olika störningar i njurfunktionen leder till att fluorid kvarhålls i kroppen och därmed till en ökning av fluoridnivåerna.

En obetydlig andel av fluorid avlägsnas också genom svett, saliv eller avföring.

Vilket är det rekommenderade dagliga intaget av fluor?

Rekommendationer för det genomsnittliga dagliga intaget av fluor har inte fastställts på grund av brist på data.

Europeiska myndigheten för livsmedelssäkerhet publicerar dock värden för ett tillräckligt intag av fluor. Ett tillräckligt intag är ett medelvärde som baseras på observationer. Det antas vara tillräckligt för att tillgodose befolkningens behov.

Dessutom finns det en övre gräns för fluorintag som fortfarande är tolerabelt för människor. Denna gräns motsvarar det högsta långsiktiga dagliga intaget av fluor från alla källor vid vilket det inte finns någon risk för negativa hälsoeffekter.

Sammanfattning i tabellform av tillräckligt dagligt intag och övre gräns för fluorintag per ålder

Livsmedel och andra fluorkällor

Även om fluor är en viktig del av vårt dagliga liv, konsumerar vi bara relativt små mängder av det dagligen.

Dricksvatten är källan till det mesta av den fluor som våra kroppar får i sig. Fluor finns naturligt i dricksvatten. Numera ökar man medvetet koncentrationen av fluor i vatten genom att tillsätta fluor. Detta kallas fluoridering av vatten.

Förutom dricksvatten innehåller den totala mängden fluor som en person får i sig under en dag även fraktioner från livsmedel eller andra produkter som de använder dagligen.

Fluoridinnehållet i livsmedel är vanligtvis lågt (mindre än 0,05 mg/100 g) och endast 0,3-0,6 mg bidrar till det totala dagliga fluorintaget.

Livsmedel som är rikare på fluor är t.ex. te, kycklingfärs med ben, köttkonserver, havsfisk (särskilt om den äts med ben, t.ex. sardiner), spannmål, fruktjuicer (särskilt druvjuice), mjölk eller barnmat.

Bland växter är teträd (kinesiskt teträd) en bra källa till fluor. Fluor koncentreras huvudsakligen i dess blad. Ju surare jord som växten växer på, desto mer fluor ackumuleras i den.

Konsumtion av läkemedel, kosttillskott, användning av fluortandkräm eller andra munhygienprodukter (munvatten, skum, geler, lacker, professionella tandvårdsprodukter etc.) bidrar också till det totala dagliga intaget av fluorid.

Livsmedel som potentiellt kan påverka fluorhalten i kroppen är t.ex. klorider, som framför allt finns i bordssalt. Ett lågt intag av klorider minskar utsöndringen av fluor via njurarna och ökar därmed fluorhalten i kroppen.

Dessutom leder en kost som är rik på köttprotein till att mer fluor lagras i kroppen.

De tidigare nämnda kalcium-, aluminium- eller magnesiumföreningarna är också ansvariga för en betydande minskning av fluorabsorptionen.

Fluoridering av vatten och livsmedel - vad är betydelsen?

Fluoridering av vatten eller andra livsmedel är en process där man avsiktligt tillsätter fluorid i kontrollerade mängder för att öka koncentrationen i dessa produkter.

Syftet med denna åtgärd är att säkerställa ett systematiskt intag av fluor i befolkningen utan att behöva kontrollera detta intag aktivt. Det är också ett försök att säkerställa att fluor tas upp i de nivåer som krävs för att upprätthålla hälsan och förebygga hälsokonsekvenserna av eventuell brist.

Fluoridering av vatten infördes 1945 i USA och tillämpas fortfarande i många länder runt om i världen.

Införandet av vattenfluoridering har lett till en betydande minskning av förekomsten av karies i befolkningen, både i mjölktänder och permanenta tänder. Det är därför en effektiv förebyggande åtgärd mot karies hos barn och vuxna.

Vid fluoridering av vatten är det viktigt att fluoridhalten inte överskrids så mycket att toxicitet och biverkningar uppstår.

Därför ligger den optimala koncentrationen av fluor i dricksvatten på mellan 0,8 och 1,5 mg/l (i Europa).

Förutom fluoridering av vatten används även alternativa metoder, som att tillsätta fluor i mjölk eller bordssalt.

Dessa metoder används i mindre utsträckning, främst i områden där tandvården är begränsad eller där fluoridering av allmänt vatten inte är möjligt.

Fluoridering har länge varit föremål för många kontroverser, särskilt på grund av dess samband med förekomsten av negativa effekter på människokroppen. Under årens lopp har den funnit många motståndare.

Vissa studier har visat att överdrivet fluorintag hos barn bidrar till negativa effekter på deras hjärnutveckling. Även av detta skäl måste fluoridering strikt följa de fastställda koncentrationsgränserna.

Fluor i tandkräm eller som kosttillskott

Framgångarna med fluoridering av vatten när det gäller att minska förekomsten av karies och bromsa utvecklingen av befintliga kariesskador har lett till utvecklingen av många produkter som innehåller fluor.

Dessa inkluderar kosttillskott, tandkräm, munvatten eller professionella tandvårdsprodukter som skum, geler, lacker och andra.

Den första tandkrämen som innehöll fluor, närmare bestämt natriumfluorid, tillverkades 1955.

Dessa produkter bidrar också avsevärt till den totala mängd fluor som dagligen tas in i kroppen.

Samtidig användning tillsammans med intag av fluoriderat vatten ger därför anledning till oro när det gäller att överskrida de dagliga tillåtna intagsgränserna.

Barn är särskilt utsatta i detta avseende.

Barn löper ökad risk att svälja tandkräm när de borstar tänderna. Det uppskattas att barn under 6 års ålder sväljer cirka 0,3 mg fluor från tandkräm varje gång de borstar tänderna.

Det rekommenderas därför att föräldrar övervakar sina barn när de borstar tänderna.

Tandkräm med lägre fluorhalt bör användas. En liten mängd bör appliceras på tandborsten, ungefär lika stor som ett riskorn för små barn under 3 år och lika stor som en ärta för äldre barn i åldern 3 till 6 år.

Fluortillskott rekommenderas vanligtvis för barn med hög risk för karies eller som ett alternativ när endast icke-fluoriderat vatten finns tillgängligt.

För närvarande finns fluor endast tillgängligt på marknaden som en del av produkter med flera ingredienser - multivitamin- eller mineraltillskott.

Hur yttrar sig fluorbrist och fluoröverskott?

När fluorbristen är allvarlig eller långvarig sjunker fluoridnivåerna i kroppen.

Hittills är den enda kända konsekvensen av denna brist en ökad risk för karies hos människor i alla åldrar.

Omvänt är höga fluoridnivåer mycket vanligare.

Höga fluoridnivåer är vanligare.

Överskott av fluor i kroppen orsakas av intag av höga doser fluor, oftast från en okontrollerad kombination av olika källor - dricksvatten, kosttillskott, tandkräm och munhygienprodukter.

Förhöjda fluoridnivåer är farliga för kroppen. De orsakar en rad negativa symtom och kan leda till toxicitet.

Barn och personer med känd överkänslighet mot fluor och dess föreningar löper risk att drabbas av toxicitet.

Upp till 80 % av fallen av fluortoxicitet observeras hos barn under 6 år på grund av intag av tandkräm eller andra munhygienprodukter.

Den lägsta dos av fluorid vid vilken akuta negativa effekter redan kan observeras är 5 mg/kg kroppsvikt.

De vanligaste symptomen på akut toxicitet är

• Överdriven salivavsöndring
• Illamående och kräkningar
• smärta i buken
• diarré
• Ytlig andning och svag hjärtrytm
• Svettningar
• Allmän svaghet och skakningar
• Kramper

Fluorids negativa effekter på matsmältningskanalen beror på att fluorvätesyra bildas och verkar.

Huvudvärk, trötthet, klåda, svaghet och domningar i extremiteterna förekommer mer sällan. Vid allvarlig förgiftning kan vävnadsskador, andnings- och hjärtproblem uppträda.

En fluoridnivå i blodet på 9,1 mg/l anses inte längre vara förenligt med liv.

Förutom ovanstående symptom orsakar förhöjda fluoridnivåer ett antal andra störningar som vanligtvis inte är synliga för ögat.

I blodet kombineras de frigjorda fluorjonerna med kalcium och i betydande överskott orsakar de en minskning av kalciumnivåerna - hypokalcemi.

I höga doser stimulerar fluorid funktionen hos osteoblaster (celler som bryter ned benvävnad) och hämmar i sin tur funktionen hos osteoklaster (celler som bygger upp benvävnad).

Det orsakar också en inbromsning av många enzymsystem.

Kroniskt, dvs. långvarigt intag av höga doser fluor i kroppen leder till ledvärk, förtjockning och ökad bentäthet.

Fluoros som en allvarlig konsekvens av för mycket fluor

Den allvarligaste konsekvensen av kronisk överdosering av fluor är utvecklingen av dental fluoros.

Det är en utvecklingsstörning i tandemaljen som uppstår under perioden då tandemaljen bildas och orsakas av överdriven systemisk exponering för fluor under de första sex till åtta åren av livet.

Dental fluoros drabbar alltså barn. När tandutvecklingen är klar utvecklas inte fluoros längre, även om kroppen innehåller höga halter av fluor.

Den drabbade emaljen innehåller mer protein, är mer porös och mindre transparent jämfört med friska tänder.

Den första formen av dental fluoros manifesteras av små opaka fläckar eller fläckar på emaljen.

I den mer avancerade till allvarliga formen är fläckarna större och mer uttalade och färgas gula eller ljusbruna. Smala vita horisontella linjer löper genom tänderna. Emaljen är deformerad, porös och till och med förlorad.

När det gäller mjölktänder förekommer fluoros oftast på kindtänderna eller ögontänderna. När det gäller permanenta tänder förekommer fluoros på kindtänderna och framtänderna.

Därför är dental fluoros på sätt och vis ett estetiskt problem.

Svåra fall av kronisk överdosering av fluor kan också leda till benfluoros. Detta utvecklas under en period av flera år.

Det kännetecknas av förändringar i benstrukturen. Överdrivna mängder icke-mineraliserad benvävnad bildas och benmineraliseringen försämras också.

I de tidiga stadierna ökar bentätheten, men benen är sköra och bryts lätt.

Sjukdomen utvecklas med åren till ledvärk och stelhet, muskelsvaghet, förkalkning av ligament och senor, och till och med förlust av rörlighet eller nervproblem.

Slutligen kan vi nämna de biverkningar som orsakas av fluor som inandas eller kommer i kontakt med huden.

Dessa inkluderar irritation av slemhinnorna i luftvägarna, ögonen och huden, och eventuellt utveckling av lever- och njursjukdomar.

Intressanta artiklar om hälsa:

• Hur får man friska tänder och varför är karies farligt?
• Spelar det någon roll och vad används för att täta tänderna?
• Hur väljer man rätt tandborste och varför är rätt val viktigt?