Fluoride – Beneficial Impact or Hazardous Excess? Functions and Properties for the Human Body

Fluor jest niemetalicznym pierwiastkiem należącym do grupy fluorowców. W stanie wolnym spotyka się go głównie w laboratoriach chemicznych. Tam występuje jako żółtozielony, silnie toksyczny gaz o charakterystycznym zapachu. Ze względu na swoją wysoką aktywność chemiczną w środowisku naturalnym występuje przeważnie w postaci związków z innymi pierwiastkami i cząsteczkami. Wykazuje duże powinowactwo do pierwiastków takich jak wapń, magnez, mangan, żelazo, glin i molibden. Jest powszechnie rozprzestrzeniony na całej kuli ziemskiej. Jego związki stanowią składnik wody, gleby oraz starych warstw geologicznych. Fluor odgrywa kluczową rolę w prawidłowym funkcjonowaniu organizmu ludzkiego. Średnio dorosły człowiek zawiera około 225 mg fluoru (około 3 mg/kg masy ciała). Ten pierwiastek ma istotne znaczenie dla procesów wzrostowych. Dlatego odpowiednia jego podaż jest niezbędna w diecie dzieci i młodzieży. W organizmie młodych osób około 80% spożytego fluoru jest wykorzystywane do budowy kości i zębów. Z wiekiem ten procent maleje. U dorosłych ponad połowa fluoru służy do regeneracji i naprawy tkanek kostnych. Fluor może modyfikować substancje tworzące szkliwo zębów, tworząc fluoroapatyty. Te związki chronią szkliwo przed działaniem bakterii próchnicotwórczych.

Organizm potrzebuje różnej ilości fluoru w zależności od wieku. Najmniejsze zapotrzebowanie występuje u noworodków i niemowląt (0,01–0,5 mg/dobę). W tym okresie obserwuje się intensywny rozwój fizyczny. Zbyt duże dawki mogą jednak zaszkodzić tak delikatnym organizmom. U dzieci i młodzieży zapotrzebowanie jest znacznie wyższe, co wiąże się z wymianą zębów mlecznych na stałe oraz aktywnym rozwojem szkieletu. U dorosłych najwyższe jest zapotrzebowanie na fluor, wynoszące średnio 3–4 mg na dobę. Nie należy przekraczać dziennej dawki 10 mg. Toksyczna dawka, która może prowadzić do niepożądanych skutków i poważnych zaburzeń funkcji organizmu, wynosi powyżej 20 mg na dobę. Poniżej tabela przedstawiająca dzienne zapotrzebowanie na fluor w poszczególnych grupach wiekowych. Źródło: Błaszczyk I., Ratajczak-Kubiak E., Brikner E., Korzystne i szkodliwe działanie fluoru, „Farmacja Polska” 2009, 65(9), 623–626. Głównym źródłem fluoru w diecie człowieka jest woda pitna. Stężenie fluorków w wodach naturalnych jest monitorowane, ponieważ w zależności od źródła i składu gleby występują duże różnice w ich zawartości (od 0,1 mg/l do 100 mg/l). Szczególnie wysokie stężenie fluorków występuje w wodach z terenów zanieczyszczonych przemysłem chemicznym. Światowa Organizacja Zdrowia ustaliła dawno rekomendacje dotyczące sztucznego fluorowania wody pitnej (w celu globalnej profilaktyki próchnicy), które wynosiły 0,8–1,0 mg fluoru na litr wody. Obecnie nie stosuje się już tego zabiegu. Badania wykazały, że większą skuteczność przeciwpróchnicową mają fluorowane pasty do zębów. W Polsce maksymalne dopuszczalne stężenie fluorków w wodzie pitnej wynosi 1,5 mg/l. Stężenia powyżej 5 mg/l mogą być szkodliwe. Innym źródłem fluoru w diecie są produkty pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Naturalne, nieprzetworzone produkty spożywcze zawierają niewielkie ilości fluoru. Wyjątkiem są ryby (6–27 mg/kg) i herbata (4–400 mg/kg). Im produkt jest bardziej przetworzony, tym wyższe jest w nim stężenie związków fluorowych. Poniżej tabela przedstawiająca zawartość fluoru w 100 g wybranych produktów spożywczych. Źródło: USDA National Fluoride Database of Selected Beverages and Foods, Release 2, 2005.

Fluor, jak już wcześniej podkreślono, wykazuje działanie przeciwdziałające próchnicy. Dzięki temu został wprowadzony do preparatów stomatologicznych, takich jak pasty do zębów, płyny do płukania ust, nici dentystyczne oraz żele i materiały stomatologiczne, które stopniowo uwalniają jony fluorkowe. Obecnie dostępne są fluorowane pasty do zębów zawierające związki nieorganiczne, takie jak fluorek cyny, fluorek sodu i aminofluorki. Rosnąca uwaga poświęcana jest roli fluoru w zapobieganiu chorobom układu kostnego. Ze względu na jego zdolność do tworzenia i regeneracji tkanki kostnej, uważa się, że jest kluczowym składnikiem w terapii osteoporozy, osteomalacji i innych schorzeń kości. W przypadku tych dwóch chorób obecność fluoru jest niezbędna, ponieważ poprawia bilans wapniowy w tkance kostnej. Badania naukowe wskazują, że suplementacja witaminą D, wapniem i niewielkimi dawkami fluorków daje najlepsze efekty terapeutyczne. Inne badania dowodzą, że stosowanie związków fluoru w odpowiednich ilościach może przyczynić się do zmniejszenia ryzyka zmian aterogennych w aorcie i innych naczyniach krwionośnych.

Ze względu na wyjątkowo wysoką aktywność chemiczną i fizyczną, jony fluoru szybko przenikają przez błony komórkowe. Mają zdolność do penetracji zarówno tkanek miękkich, jak i twardych. Badania potwierdziły, że fluor gromadzi się w organizmach żywych, co doprowadziło do zakazu sztucznej fluoryzacji wody pitnej. Według WHO i praw Unii Europejskiej, taka woda może być dostępna wyłącznie jako preparat leczniczy. Toksyczność fluoru zależy od dawki i czasu ekspozycji. Nadmiar fluoru w organizmie może powodować m.in.: fluorozę zębów, uszkodzenia szkliwa, bóle i sztywność stawów, zwapnienie więzadeł, choroby układu pokarmowego, niewydolność nerek, zaburzenia układu nerwowego, a także zwiększa ryzyko chorób nowotworowych. Fluor, choć niezbędny, wymaga ostrożnego stosowania. Suplementacja powinna być konsultowana z lekarzem. Fluor jest szkodliwy tylko przy nadmiernym spożyciu.