Биологическая роль фтора

Введение

 

Фтор – это жёлто-зелёный  или бледно-жёлтый, химически активный, резко пахнущий ядовитый газ. Его  запах настолько резкий, что хватит миллионной доли, чтобы человек мог  его почувствовать в воздухе.

Чтобы превратиться в жидкость или кристаллы, фтору требуются  очень низкие температуры - от минус 188 до минус 288°C.

Фтор относится к подгруппе  галогенов: так называют вещества, которые, соединяясь с металлами, образуют соли, и вообще вступают во взаимодействие почти со всеми другими элементами. Надо сказать, что фтор является самым  активным из них, и взаимодействует  со всей таблицей Менделеева, кроме  нескольких инертных газов.

Вступая в реакцию с  другими веществами, фтор многие из них разрушает, и часто весьма активно, вызывая взрывы и возгорание. Не случайно его название в переводе с греческого означает - «разрушение» - phthoros.

Впервые существование фтора  предположил великий химик Лавуазье, ещё в XVIII веке, но тогда он не смог выделить его из соединений. После  него получить фтор в свободном виде пытались многие известные учёные, но почти все они либо стали  инвалидами из-за этих опытов, либо погибли  при их проведении. После этого  фтор и назвали «разрушающим», «несущим гибель».

Выделить фтор из фторосодержащих соединений не сумел даже Майкл Фарадей. И только в последней четверти XIX века один из выдающихся французских химиков смог получить фтор, используя для электролиза очень дорогие и редкие элементы – иридий и платину.

Как видим, фтор очень опасен, и, тем не менее, элемент с такими свойствами является необходимым для  множества живых организмов, в  том числе и для человека.

Разумеется, в земной коре фтор в чистом виде тоже не встречается  – только в составе минералов  и руд: флюорита, фторапатита, криолита и т.д. Есть он также в морской воде и в подземных водах – в виде соединений.

Фтор используется в промышленности для производства различных материалов, применяемых в технической сфере, особенно тогда, когда нужно изготовить материалы, устойчивые к высоким  температурам и другим агрессивным  воздействиям. В частности, производство всем известных сковород и другой посуды с тефлоновым покрытием не обходится без использования фтора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Недостаток фтора в организме.

 

Фтор имеет большое  значение для нашего здоровья. Какими же последствиями грозит нам его  недостаток?

Однако следует принимать во внимание тот факт, что фтор может приносить пользу организму лишь в том случае, когда его количество не превышает допустимую норму. Когда же его в организме становится много, из полезного и необходимого элемента он превращается в яд.

Тем не менее, фтор является необходимым микроэлементом для  развития зубов и костей. У человека и животных фтор содержится в костной  ткани и эмали зубов, соответственно играет важную роль в обмене фосфора  в организме, костеобразовании, в  формировании и росте зубов. В  организме человека этот элемент  распределен неравномерно: концентрация его в мышцах меньше двух-трех микрограмм на килограмм, больше всего фтора  в зубах (246 – 560 мг/кг) и костях (200 – 490 мг/кг).

Одним из наиболее эффективных  средств для профилактики кариеса являются препараты фтора. Иногда в качестве профилактики для предупреждения кариеса детям дают таблетки фтора. Однако с такими препаратами нужно быть осторожным, особенно при проживании в районах с развитой промышленностью, где много фабрик и заводов, так как в этих регионах наблюдается избыток фтора в воздухе, почве и воде.

Организм лучше всего  усваивает фтор из воды. Поэтому  в целях насыщения фтором воды, водопроводную воду стали фторировать. Во многих странах применяется другой способ введения фтора в организм человека – с поваренной солью. Например, жители Швейцарии пользуются такой солью уже много лет и практически не имеют проблем с болезнями зубов. Концентрация этого элемента в такой соли около двухсот пятидесяти миллиграммов на один килограмм. Таким образом, заменив обычную поваренную соль фторированной, при приготовлении пищи, можно без проблем восполнить дефицит фтора в организме. Естественно, такая практика может распространяться лишь на районы, где в питьевой воде фтора меньше, чем пол миллиграмма на литр.

Для взрослого человека оптимальной  является суточная доза в 1,5 – 4,0 мг/сут. Много фтора содержится в таких продуктах питания как рыба, морепродукты, мясо животных. Однако, «увлекаясь» препаратами фтора, фторированной водой либо солью, следует помнить, что недостаток фтора не так страшен как его избыток. Однако это отнюдь не умаляет его роли в организме. Недостаток фтора в организме может справацировать развитие железодефицитной анемии, так как железо очень плохо усваивается в организме без фтора.

Таким образом, фтор необходим  для нормального роста и развития костной ткани и зубов и  его недостаток может привести  к серьезным проблемам. Поэтому, чтобы сохранить свои зубы и кости  здоровыми и крепкими, необходимо следить за тем, чтобы в ваш организм поступал этот элемент в оптимальном количестве. Но не стоит забывать, что фтор — это далеко не панацея от кариеса, а только средство профилактики. Очень важным фактором здесь является также правильное  питание и посещение врача-стоматолога.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Избыток Фтора в организме.

 

Отравления Фтором возможны у работающих в химической промышленности, при синтезе фторсодержащих соединений и производстве фосфорных удобрений.

Симптомы передозировки:

• слезотечение;
• потеря голоса;
• рвота;
• резкая слабость, дрожание пальцев;
• боли в животе, диарея;
• хрупкость зубов, микротрещины, сколы эмали;
• раздражение кожи, сыпь, красные пятна на лице и теле;
• кровоточивость десен;
• флюороз – проявляется в виде коричневых пятен на эмали;
• кровоточивость десен;
• судороги;
• кальциноз;
• брадикардия;
• пневмония;
• остеопороз;
• нарушения жирового обмена;
• поражения центральной нервной системы;
• деформация скелета;
• отек легких.

Недавно власти Бельгии объявили запрет на продажу таблеток и жевательной  резинки с Фтором. Причиной запрета  стали результаты независимого исследования, проведенного по заказу министерства здравоохранения. Оно показало, что  растет число заболеваний остеопорозом и нервными расстройствами среди людей, принимающих повышенные дозировки Фтора. Однако и после введения запрета фторсодержащие средства можно будет приобрести, но уже только по рецепту врача. Таким образом, Бельгия стала первой европейской страной, поставившей под сомнение чудодейственные свойства этого вещества. Европейские врачи, особенно стоматологи, неоднозначно отреагировали на введение запрета: многие из них до сих пор убеждены в том, что Фтор в умеренных количествах эффективно помогает в борьбе против кариеса. Помимо этого, некоторые американские и российские ученые считают, что повышенное потребление Фтора приводит к более частому рождению детей с синдромом Дауна, так как избыток микроэлемента вызывает мутацию половых клеток у родителей. И если вы пользуетесь фторированной пастой, пьете фторированную воду и принимаете фторсодержащие витаминные добавки, уровень Фтора может приблизиться к опасному.

Всемирная организация здравоохранения  предлагает оптимальную суточную дозу Фтора для взрослого человека 1,5 - 4,0 мг/сут. Для удовлетворения потребности в микроэлементе взрослому человеку надо выпить 42 г черного чая, или съесть 300 г грецких орехов, 700 г лосося, 3,5 кг зернового хлеба, или выпить 20 л молока. Если вы решили принимать фторсодержащие препараты, то проконсультируйтесь с врачом. Дело в том, что дозы свыше 10 мг Фтора на 1 кг пищи приводят к стойкой деформации костей; свыше 5 мг на 1 кг пищи - изменяют цвет зубной эмали. А большие дозы Фтора - до 2 г - вызывают серьезное отравление. Дозы в 5–10 г смертельны. Доказано, что высокое содержание Фтора в воде является одной из причин возникновения онкологических заболеваний.

Стадии флюороза:

1. Штриховая:

Мелкие меловидные полоски (штрихи) в глубоких слоях эмали. Выражены слабо, лучше проявляются при высушивании поверхности зуба. Чаще наблюдаются на резцах верхней челюсти.

2. Пятнистая:

Многочисленные меловидные пятна на поверхности эмали. Наблюдаются на всех зубах, особенно много на резцах верней и нижней челюсти. Иногда пятна могут приобретать коричневый оттенок.

3. Меловидно-крапчатая:

Эмаль становится матовой, иногда с желтоватым оттенком. На всех зубах  отчетливые пигментированные пятна. Помимо пятен возможны незначительные эрозивные  углубления диаметром 1,0-1,5 мм и глубиной 0,1-0,2 мм.

4. Эрозивная:

На фоне выраженной пигментации  эмали имеются значительные участки, на которых эмаль вообще отсутствует.

5. Деструктивная:

Полное разрушение зубов  и поражение костей скелета. Наблюдается  в районах, где содержание фтора  в воде выше 5мг/л

 

Лечение флюороза

Если вы заметили у себя признаки флюороза, нужно немедленно сократить потребление фтора. В  первую очередь необходимо сменить  источник питьевой воды или установить мембранный фильтр, работающий по принципу обратного осмоса. Другие фильтры  задержать фтор не способны. Также  нужно прекратить использовать фторсодержащие зубные пасты и перейти на специальную  диету, не содержащую рыбу и морепродукты. Вернуть зубам здоровый внешний  вид на ранних стадиях флюороза можно  путем отбеливания с последующей  реминерализирующей терапией. Если флюороз не был вовремя замечен, и эмаль начала разрушаться от эрозии, то восстановить ее можно будет уже только путем пломбирования, установкой виниров или коронок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Потребление фтора

 

В следующей таблице приведены  рекомендуемые нормы потребления  фтора для здоровых людей, которые  были разработаны на основании современных  научных данных.

Возрастная группа	Рекомендуемые нормы потребления/ Адекватное потребление   (см. примечание ниже)	Допустимый верхний предел потребления
Новорожденные	(миллиграмм/сутки)	(миллиграмм/сутки)
0-6 месяцев	0,01*	0,7
7-12 месяцев	0,5*	0,9
Дети
1-3 года	0,7*	1,3
4-8 лет	1*	2,2
Мужчины
9-13 лет	2*	10
14-18 лет	3*	10
19-30 лет	4*	10
31-50 лет	4*	10
51-70 лет	4*	10
>70 лет	4*	10
Женщины
9-13 лет	2*	10
14-18 лет	3*	10
19-30 лет	3*	10
31-50 лет	3*	10
51-70 лет	3*	10
>70 лет	3*	10
Во время беременности
<18 лет	3*	10
19-30 лет	3*	10
31-50 лет	3*	10
Во время кормления  грудью
<18 лет	3*	10
19-30 лет	3*	10
31-50 лет	3*	10

Примечание: информация, приведенная  в этой таблице, основана на научных  данных.

* - адекватные нормы потребления.  Могут использоваться в индивидуальных  целях. Считается, что адекватные  нормы потребления должны покрывать  потребности в своей возрастной  и половой группе.

Допустимый верхний предел потребления – максимальное ежедневное потребление питательного вещества, которое не должно привести к развитию нежелательных побочных эффектов. Если нет других примечаний, этот уровень  указывает на суммарное потребление  с продуктами питания, водой и  пищевыми добавками.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Функции фтора в организме

 

Фтор – микроэлемент, очень важный для организма и  выполняет множество функций:

• Совместно с фосфором и кальцием формирование, а также укрепление зубной эмали и костного скелета;
• Обеспечение нормального роста волос и ногтей;
• Участие во множестве биохимических процессах и ферментативных реакциях;
• Стимуляция кроветворных процессов;
• Укрепление иммунитета;
• Способствование выводу из организма радионуклидов;
• Предупреждение развития остеопороза;
• Подавление активности кислотообразующих бактерий (именно благодаря этому свойству фториды добавляются в зубные пасты);
• Обеспечение защиты от кариеса и пародонтоза (он проникает в микротрещины на зубной эмали и сглаживает их)
• Более хорошее усваивание железа

Как видим, основной ролью  фтора является образование костной  ткани и эмали зубов. Кажется, диапазон его «обязанностей» не слишком  широк, однако без костей и зубов  мы вряд ли стали бы людьми, да и подавляющее  большинство земных животных тоже выглядели  бы совершенно иначе.

 

 

 

 

 

 

 

 

Фтор в продуктах

 

Больше всего фтора  содержится в следующих продуктах:

• грецкие орехи;
• морепродукты (особенно скумбрия, лосось, треска, креветки, сардины);
• пресноводная рыба;
• овес, кукуруза, рис и гречка;
• лук, картофель;
• говядина, курятина;
• яйца;
• грейпфруты, яблоки, манго, мандарины.
• напитки, содержащие много фтора:
• цельное молоко;
• черный чай;
• зеленый чай;
• красное вино.