Токсичность фтора - Fluoride toxicity

Отравление фтором - это состояние, при котором в организме повышен уровень фторид- иона . Хотя фторид в низких концентрациях безопасен для здоровья зубов, постоянное потребление больших количеств растворимых фторидных солей опасно. Что касается поваренной соли фторида, фторида натрия (NaF), смертельная доза для большинства взрослых людей оценивается от 5 до 10 г (что эквивалентно от 32 до 64 мг элементарного фторида / кг массы тела). Проглатывание фтора может вызвать желудочно-кишечный тракт.дискомфорт при дозах, по крайней мере, в 15-20 раз меньших (0,2–0,3 мг / кг или от 10 до 15 мг для человека 50 кг), чем смертельные дозы. Хотя он полезен местно для здоровья зубов в низких дозах, хроническое употребление фторида в больших количествах мешает формированию костей. Таким образом, наиболее распространенные примеры отравления фтором возникают в результате потребления грунтовых вод, которые чрезмерно богаты фтором.

Рекомендуемые уровни

Для оптимального здоровья зубов Всемирная организация здравоохранения рекомендует уровень фторида от 0,5 до 1,0 мг / л (миллиграммы на литр) в зависимости от климата. При превышении рекомендованной дозировки возможен флюороз. По состоянию на 2015 год Департамент здравоохранения и социальных служб США рекомендует максимум 0,7 миллиграмма фторида на литр воды, обновляя и заменяя предыдущий рекомендуемый диапазон от 0,7 до 1,2 миллиграмма, выпущенный в 1962 году. Новый рекомендуемый уровень предназначен для уменьшения возникновение флюороза зубов при поддержании фторирования воды.

Токсичность

Хронический

Географические районы, связанные с подземными водами, содержащими более 1,5 мг / л естественного фторида, что превышает рекомендуемые уровни.

В Индии около 60 миллионов человек были отравлены колодезной водой, загрязненной чрезмерным количеством фторида, который растворяется в гранитных породах. Эффект особенно очевиден при деформации костей у детей. Подобные или более серьезные проблемы ожидаются и в других странах, включая Китай, Узбекистан и Эфиопию.

Острый

Исторически сложилось так, что большинство случаев острой отравления фторидом происходит после случайного проглатывания инсектицидов или родентицидов на основе фторида натрия . В настоящее время в развитых странах большинство случаев воздействия фторидов происходит из-за проглатывания фторсодержащих продуктов для зубов. Другие источники включают средства для травления стекла или очистки хрома, такие как бифторид аммония или плавиковая кислота , промышленное воздействие флюсов, используемых для ускорения потока расплавленного металла на твердой поверхности, вулканические выбросы (например, при выпасе скота после 1845–1846 гг. извержение Геклы и базальтовое извержение вулкана Лаки в 1783–1784 гг. ), а также очистители металлов. Неисправность оборудования для фторирования воды происходила несколько раз, включая заметный инцидент на Аляске.

Вхождение

Фторорганические соединения

Двадцать процентов современных фармацевтических препаратов содержат фтор. Эти фторорганические соединения не являются источниками отравления фтором. Углерод-фтор связь слишком сильна , чтобы фторид высвобождения.

Фтор в зубной пасте

Дети могут испытывать желудочно-кишечные расстройства при приеме чрезмерного количества ароматизированной зубной пасты. В период с 1990 по 1994 год более 628 человек, в основном дети, прошли курс лечения после приема слишком большого количества фторсодержащей зубной пасты. «Хотя результаты в целом не были серьезными», желудочно-кишечные симптомы оказались наиболее частой проблемой. Однако, учитывая низкую концентрацию фторида, присутствующего в стоматологических продуктах, это потенциально связано с потреблением других основных компонентов.

Фтор в питьевой воде

Около одной трети населения мира пьет воду из подземных источников. Из них около 10 процентов, примерно 300 миллионов человек, получают воду из ресурсов подземных вод, которые сильно загрязнены мышьяком или фтором. Эти микроэлементы образуются в основном в результате выщелачивания минералов. Карты мест потенциально проблемных скважин доступны через платформу оценки подземных вод (GAP).

Эффекты

Избыточное потребление фтора было изучено как фактор, влияющий на следующее:

Головной мозг

Некоторые исследования показали, что высокие уровни воздействия фтора могут отрицательно повлиять на развитие нервной системы у детей, но доказательства недостаточного качества, чтобы сделать какие-либо твердые выводы.

Кости

В то время как фторированная вода связана со снижением уровня переломов у населения, токсичные уровни фтора связаны с ослаблением костей и увеличением числа переломов бедра и запястья. Национальный исследовательский совет США приходит к выводу, что переломы с уровнями фторида 1–4 мг / л предполагают зависимость доза-реакция , но заявляет, что это «наводит на размышления, но не позволяет делать твердые выводы о риске или безопасности воздействия при [2 мг / л]. L] ".

Потребление фторида в количествах, превышающих те, которые используются в фторированной воде в течение длительного периода времени, вызывает флюороз скелета . В некоторых регионах, особенно на азиатском субконтиненте, флюороз скелета носит эндемический характер. Известно, что он вызывает симптомы раздраженного кишечника и боли в суставах. Ранние стадии клинически не очевидны и могут быть ошибочно диагностированы как (серонегативный) ревматоидный артрит или анкилозирующий спондилит .

Почка

Нефротоксичность, вызванная фторидом , представляет собой повреждение почек из-за токсичных уровней фторида в сыворотке , обычно из-за высвобождения фторида из фторсодержащих препаратов, таких как метоксифлуран .

В пределах рекомендуемой дозы никаких эффектов не ожидается, но ожидается, что хронический прием внутрь более 12 мг / день вызовет побочные эффекты, и такое высокое потребление возможно, когда уровень фтора составляет около 4 мг / л. Те, у кого нарушена функция почек, более подвержены побочным эффектам.

Повреждение почек характеризуется неспособностью концентрировать мочу , что приводит к полиурии и последующему обезвоживанию с гипернатриемией и гиперосмолярностью. Неорганический фторид подавляет активность аденилатциклазы, необходимую для действия антидиуретического гормона на дистальные извитые канальцы почек. Фторид также стимулирует внутрипочечное расширение сосудов , что приводит к усилению мозгового кровотока , что препятствует противотоку в почках, необходимому для концентрации мочи .

Нефротоксичность, индуцированная фтором, зависит от дозы, обычно требуя, чтобы уровни фторида в сыворотке превышали 50 микромоль на литр (около 1 ppm ), чтобы вызвать клинически значимое нарушение функции почек , что вероятно, когда доза метоксифлурана превышает 2,5 ПДК часа. (Примечание: «MAC-час» - это кратная минимальная альвеолярная концентрация (MAC) используемого анестетика, умноженная на количество часов, в течение которых вводится лекарство, то есть мера дозировки ингаляционных анестетиков.)

Выведение фторида зависит от скорости клубочковой фильтрации . Таким образом, пациенты с хроническим заболеванием почек будут поддерживать уровень фторида в сыворотке в течение более длительного периода времени, что приведет к повышенному риску нефротоксичности, вызванной фторидом.

Зубы

Единственным общепринятым побочным эффектом фторида в концентрациях, используемых для фторирования воды, является флюороз зубов , который может изменить внешний вид детских зубов в процессе их развития ; это в основном легкое и обычно только эстетическое беспокойство. По сравнению с нефторированной водой, фторирование до 1 мг / л, по оценкам, вызывает флюороз у одного из каждых 6 человек (диапазон 4–21) и вызывает флюороз, вызывающий эстетическую озабоченность, у одного из каждых 22 человек (диапазон 13,6 – ∞).

Щитовидная железа

Подавляющее действие фторида на щитовидную железу сильнее при дефиците йода , а фторид связан с более низким уровнем йода . Воздействие на щитовидную железу у людей было связано с уровнями фторида 0,05–0,13 мг / кг / день, когда потребление йода было адекватным, и 0,01–0,03 мг / кг / день, когда потребление йода было недостаточным. Его механизмы и влияние на эндокринную систему остаются неясными.

Тестирование на мышах показывает, что лекарство гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) может использоваться для лечения фторидной токсичности щитовидной железы и восстановления нормальной функции.

Воздействие на водные организмы

Фтор накапливается в костных тканях рыб и экзоскелете водных беспозвоночных. Считается, что механизм токсичности фторидов для водных организмов связан с действием ионов фтора как ферментативных ядов. В мягких водах с низким содержанием ионов беспозвоночные и рыбы могут испытывать неблагоприятное воздействие от концентрации фторида до 0,5 мг / л. Отрицательные эффекты меньше в жесткой воде и морской воде, поскольку биодоступность фторид-ионов снижается с увеличением жесткости воды. Морская вода содержит фторид в концентрации 1,3 мг / л.

Механизм

Как и большинство растворимых материалов, фторидные соединения легко абсорбируются желудком и кишечником и выводятся с мочой. Анализы мочи использовались для определения скорости выведения с целью установления верхних пределов воздействия фторидных соединений и связанных с ними пагубных последствий для здоровья. Попавший внутрь фторид первоначально действует локально на слизистую оболочку кишечника, где в желудке образует плавиковую кислоту.

использованная литература

внешние ссылки