Fluor: hvilke helseeffekter har det? Symptomer på mangel og overskudd + interessante fakta

FLUOR: Hva bør vi vite om det? Hvilken betydning har det i kroppen?

Grunnleggende egenskaper ved fluor

Fluor er et ikke-metallisk grunnstoff som ikke bare finnes i store mengder i naturen, men som også er et av spormineralene i menneskekroppen og viktig for å opprettholde helsen.

Det har det kjemiske symbolet F. Dette er avledet av det latinske ordet fluorum.

Fluor er oppkalt etter mineralet fluoritt, som er den viktigste naturlige kilden til fluor. "Fluo"-delen av ordet betyr "å flyte" på latin og viser til den praktiske bruken av fluoritt - det ble tilsatt metallmalm for å senke smeltepunktet.

Fluor er et grunnstoff i gruppe 17 i det periodiske systemet for kjemiske grunnstoffer og finnes i periode 2.

Det tilhører gruppen av grunnstoffer som kalles halogener, som også omfatter klor, brom og jod. Gruppen har fått sitt navn på grunn av grunnstoffenes evne til å danne salter (fra gresk hals - salt, gennaó - jeg danner).

Ved standard trykk og temperatur er fluor en blekgul gass med en irriterende lukt. Ved lavere temperaturer blir det til en gul væske.

Blant halogenene er fluor det letteste grunnstoffet og har den høyeste elektronegativiteten. Det er på grunn av sin høye elektronegativitet at det er det mest reaktive grunnstoffet av alle grunnstoffene i det periodiske systemet.

Det reagerer med nesten alle grunnstoffer (unntatt argon, neon og helium) og med de fleste uorganiske og organiske stoffer.

Fluor er også det sterkeste oksidasjonsmidlet, og det reagerer med mange metaller og belegger dem med et fluoridlag.

I likhet med andre halogener forekommer fluor som et toatomig molekyl kalt F2.

Tabellarisk oppsummering av grunnleggende kjemisk og fysisk informasjon om fluor

Fluor ble først oppdaget i forbindelsen flussyre, men på grunn av fluors store reaktivitet hadde forskerne store problemer med å isolere det fra forbindelser til et rent grunnstoff.

Først i 1886 lyktes det den franske kjemikeren Henri Moissan å isolere grunnstoffet fluor ved hjelp av lavtemperaturelektrolyse.

Henri Moissan fikk Nobelprisen i kjemi for å ha isolert grunnstoffet fluor.

Fluor er et relativt utbredt grunnstoff som finnes naturlig i atmosfæren, jord, vann, bergarter av vulkansk opprinnelse og i planter og dyr.

Det er det trettende vanligste grunnstoffet på jorden og utgjør 0,06-0,09 % av jordskorpens vekt.

De høyeste konsentrasjonene av fluor finnes i områder som er rike på fluormineraler, i vulkanske områder, i industriområder der fluorforbindelser slippes ut i miljøet (kullforbrenning, malmforedling) eller til og med på steder der gjødsel produseres og brukes.

Fluor finnes i alt naturlig vann, inkludert sjøvann, og innholdet i sjøvann er flere ganger høyere enn i ferskvann.

Fluor forekommer naturlig bare i form av forbindelser. Det er bundet i molekyler som det uorganiske fluoridet F-. Det forekommer ikke i fri form på grunn av sin høye reaktivitet.

Fluorholdige mineraler omfatter blant annet fluoritt (CaF2), kryolitt (Na3AlF6), fluorapatitt (Ca5(PO4)3F), topas, lepidolitt og glimmer.

Elementært fluor eller fluorforbindelser brukes i dag på mange områder.

For eksempel:

• Som hjelpestoff for å senke smeltepunktet eller viskositeten ved bearbeiding av metall (aluminium eller jern).
• For å rengjøre metaller, polere eller etse glass.
• For å produsere teflon eller uranfluorid (brukes i kjernekraftindustrien).
• Som kjølemiddel i kjøleskap, klimaanlegg eller brannslukningsapparater (bruk til dette formålet er allerede begrenset på grunn av deres bidrag til nedbrytning av ozonlaget).
• Som tilsetningsstoff i drikkevann - vannfluoridering
• Som tilsetningsstoff i tannkrem
• Til fremstilling av visse legemidler

Hvilken funksjon har fluor i kroppen?

Fluor er et viktig sporstoff for menneskekroppen. Selv om det finnes i relativt små mengder i kroppen, er det avgjørende for at flere fysiologiske prosesser skal fungere som de skal.

I kroppen forekommer fluor bare i form av et ion, nemlig det uorganiske fluoridanionet F-. Derfor kalles fluorforbindelser for fluorider.

Fluorets viktigste biologiske funksjon er å opprettholde sunne tenner og bein.

Det akkumuleres i kroppens harde vev, dvs. i bein og tenner, der det sammen med kalsium og fosfor danner krystaller av mineralene fluorapatitt eller fluorhydroksyapatitt.

Det dreier seg om en mineraliseringsprosess som gjør disse vevene tilstrekkelig sterke og harde.

I denne forbindelse har fluor følgende funksjoner:

• Det er et viktig element i utviklingen av tenner, da det bidrar til vekst og dannelse av tenner.
• Det virker forebyggende mot tannråte.
• Det brukes til behandling av karies fordi det kan bremse eller reversere utviklingen av eksisterende kariesskader.
• Det danner et beskyttende lag på overflaten av tennene og reduserer dermed de skadelige effektene av syrer fra maten eller syrer som produseres av bakterier i munnhulen.
• Det er viktig for å opprettholde styrken og fastheten til tennene og tannemaljen.
• Det bidrar til å øke bentettheten og hardheten, noe som gjør knoklene sterkere og mer stabile.

Hvordan forebygger fluor karies?

Fluorets effekt når det gjelder å opprettholde tenners helse og styrke, kan forklares ut fra tre mekanismer:

1. det fremmer mineralisering av tennene
2. hindrer demineralisering av tennene
3. bremser bakterieveksten og reduserer effekten av bakteriene.

Tenner og tannemalje utsettes for stadig tilbakevendende prosesser av demineralisering (frigjøring av mineraler fra tannvevet) og remineralisering (re-deponering av mineraler i tannvevet) under vekst og utvikling, samt i løpet av livet.

Demineralisering reduserer tannemaljens styrke og motstandskraft og kan føre til karies.

Bakterier i munnhulen spiller en viktig rolle i demineraliseringen. Bakteriene omsetter sukker og produserer melkesyre.

Når pH-verdien i spyttet synker under den kritiske verdien på 5,5, starter demineraliseringsprosessen og karies kan oppstå.

Ved demineralisering frigjøres mineralet hydroksyapatitt Ca10(PO4)6(OH)2 fra emaljen. Dette er den viktigste byggesteinen i tannhårdvevet og sørger for dets styrke og hardhet.

Hvis fluor er til stede i munnhulen, binder det seg til overflaten av emaljekrystallene og beskytter dem mot å løse seg opp. Det kan dermed redusere hastigheten på mineralfrigjøringen, dvs. forhindre demineralisering.

Når pH-verdien deretter stiger over en kritisk verdi, setter fluor i gang remineraliseringsprosessen. Det absorberes i emaljen og bidrar til dannelsen av mineralet fluorhydroksyapatitt.

Remineralisering er en gjenoppbyggende prosess som bare kan finne sted hvis det finnes tilstrekkelige mengder av de nødvendige stoffene i spyttet. Et av disse stoffene er fluor.

Fluor har først og fremst en lokal effekt, og det er svært viktig at det finnes i tilstrekkelig konsentrasjon i spyttet.

Når syklusene med demineralisering og remineralisering gjentas, kan de ytre delene av tannemaljen endres over tid og bli mer motstandsdyktige mot det sure miljøet. Dette skyldes at den kritiske pH-verdien for de nydannede krystallene senkes (f.eks. ned til pH 4,5).

En tredje mekanisme som bidrar til å holde tennene sunne, er fluorets virkning på bakteriene i munnen - den antibakterielle effekten.

Det finnes flere bakterier som forårsaker karies, og den viktigste av disse er Streptococcus mutans.

Fluor kan virke på bakteriecellene ved å hemme enzymsystemene deres, påvirke cellemembranenes permeabilitet eller redusere mengden syre som produseres av bakteriene.

I dette tilfellet snakker vi altså om en indirekte effekt på demineraliseringen av tannvevet.

Fluorets rolle i kroppen

De viktigste fluorkildene for kroppen er drikkevann og mat. Den største andelen fluor kommer inn i kroppen via fordøyelseskanalen.

Fluor kan imidlertid også komme inn i kroppen gjennom innånding eller hudkontakt.

Den vanligste eksponeringen for fluor skjer gjennom inntak av mat, drikkevann, bruk av produkter som inneholder fluorforbindelser, for eksempel tannkrem, fargestoffer, plantevernmidler eller bearbeiding av metall og glass.

Absorpsjon

Fluor som inntas via mat eller drikkevann, absorberes relativt raskt og i stor grad i fordøyelseskanalen. Opptil nesten 90 % av den totale mengden fluor i inntatt mat absorberes i magesekken (en mindre del) og tynntarmen (den største delen).

Fluor fra maten reagerer med det sure innholdet i magesekken og absorberes deretter hovedsakelig som natriumfluorid, hydrogenfluorid eller fluorkiselsyre.

Den delen av fluor som ikke absorberes i mage-tarmkanalen, skilles ut med avføringen (ca. 10 %).

Opptaket av fluor kan påvirkes av samtidig inntak av andre matvarer.

For eksempel fører kalsium, aluminium og magnesium til en betydelig reduksjon i absorpsjonen av enkelte fluorforbindelser fordi de danner uløselige komplekser med fluorid som er vanskelige å absorbere.

Fordeling

Ved absorpsjon fra mage-tarmkanalen kommer fluorid inn i blodbanen og distribueres via blodet til de nødvendige stedene.

I blodet binder fluor seg til plasmaproteiner og når sin høyeste konsentrasjon i blodet ca. 20-60 minutter etter inntak.

Mengden fluor i kroppen til en voksen person er ca. 3 mg. Nesten alt (99 %) er konsentrert i hardt mineralisert vev - bein og tenner. De resterende 1 % er deponert i bløtvev.

Når fluorinntaket er for høyt, begynner det å avleires i større mengder i bløtvevet.

Flere faktorer påvirker kroppens totale fluorinnhold, blant annet syre-base-balanse, blodsammensetning, hormonell aktivitet, nyrefunksjon, genetiske faktorer, kosthold, fysisk aktivitet og til og med høyde over havet.

Fluor er også i stand til å passere morkaken. Mengden som passerer gjennom morkaken, avhenger av mengden fluor i morens blod. Jo høyere mengde, desto høyere andel fluor i morkaken.

Konsentrasjonen i morkaken er ca. 60 % av den totale fluorkonsentrasjonen i mors blod.

Hvis fluorkonsentrasjonen i mors blod øker betydelig, kan morkaken fungere som en barriere. Den hindrer at for store mengder fluor overføres til fosteret og beskytter det mot høye konsentrasjoner.

Fluor går også over i morsmelk i små mengder.

Utskillelse

Fluorid skilles hovedsakelig ut fra kroppen gjennom nyrene, det vil si at det skilles ut i urinen.

Siden konsentrasjonen av fluorid i blodet ikke reguleres av homeostaseprosessen, er nyrene det viktigste organet som er ansvarlig for å regulere og opprettholde fysiologiske nivåer av fluorid i kroppen.

Sykdommer eller ulike forstyrrelser i nyrefunksjonen fører til at fluorid holdes tilbake i kroppen og dermed til en økning i fluoridnivået.

En ubetydelig andel av fluor fjernes også gjennom svette, spytt og avføring.

Hva er anbefalt daglig inntak av fluor?

Det er ikke fastsatt noen anbefalinger for gjennomsnittlig daglig inntak av fluor på grunn av mangel på data.

Den europeiske myndighet for næringsmiddeltrygghet publiserer imidlertid verdier for et adekvat inntak av fluor. Et adekvat inntak er en gjennomsnittsverdi basert på observasjoner. Det antas å være tilstrekkelig for befolkningens behov.

I tillegg finnes det også en øvre grense for fluorinntak som fortsatt er akseptabelt for mennesker. Denne grensen representerer det maksimale daglige langtidsinntaket av fluor fra alle kilder der det ikke er noen risiko for negative helseeffekter.

Tabellarisk oppsummering av adekvat daglig inntak og øvre grense for fluorinntak fordelt på alder

Mat og andre fluorkilder

Selv om fluor er en viktig del av vår hverdag, får vi i oss relativt små mengder daglig.

Drikkevannet er kilden til det meste av fluoridet vi får i oss. Fluorid finnes naturlig i drikkevannet. I dag øker man konsentrasjonen av fluor i vannet ved bevisst å tilsette fluor. Dette kalles fluoridering av vann.

I tillegg til drikkevann omfatter den totale mengden fluor en person får i seg i løpet av en dag også fraksjoner fra matvarer eller andre produkter som brukes daglig.

Fluorinnholdet i matvarer er vanligvis lavt (mindre enn 0,05 mg/100 g), og bare 0,3-0,6 mg bidrar til det totale daglige fluorinntaket.

Matvarer som er rikere på fluor, er for eksempel te, kjøttdeig med kjøttbein, hermetisk kjøtt, sjøfisk (spesielt hvis den spises med bein, f.eks. sardiner), frokostblandinger, fruktjuice (spesielt druejuice), melk og barnemat.

Blant planter er tetreet (kinesisk tetre) en god kilde til fluor. Fluor er hovedsakelig konsentrert i bladene. Jo surere jordsmonnet planten vokser i, desto mer fluor akkumuleres i den.

Inntak av legemidler, kosttilskudd, bruk av fluortannkrem eller andre munnhygieneprodukter (munnvann, skum, geler, lakk, profesjonelle tannpleieprodukter osv.) bidrar også til det totale daglige inntaket av fluor.

Matvarer som potensielt kan påvirke fluornivået i kroppen, er for eksempel klorider, som særlig finnes i bordsalt. Et lavt inntak av klorider reduserer nyrenes utskillelse av fluor og øker dermed retensjonen av fluor i kroppen.

I tillegg fører et kosthold med mye kjøttprotein til at mer fluor lagres i kroppen.

De nevnte kalsium-, aluminium- og magnesiumforbindelsene er også ansvarlige for en betydelig reduksjon i fluoropptaket.

Fluoridering av vann og mat - hvilken betydning har det?

Fluoridering av vann eller andre matvarer er en prosess der man bevisst tilsetter fluor i kontrollerte mengder for å øke konsentrasjonen i disse produktene.

Målet med dette tiltaket er å sikre et systematisk inntak av fluor i befolkningen uten at det er nødvendig å aktivt kontrollere dette inntaket. Det er også et forsøk på å sikre at fluor tas inn på de nivåene som er nødvendige for å opprettholde helsen og forebygge de helsemessige konsekvensene av en eventuell mangel.

Vannfluoridering ble først innført i 1945 i USA og praktiseres fortsatt i mange land rundt om i verden.

Innføringen av vannfluoridering har ført til en betydelig reduksjon i forekomsten av karies i befolkningen, både i melketenner og permanente tenner. Det er derfor et effektivt forebyggende tiltak mot karies hos barn og voksne.

Ved fluoridering av vann er det viktig at fluoridnivået ikke overskrides i en slik grad at det oppstår toksisitet og bivirkninger.

Derfor er den optimale konsentrasjonen av fluor i drikkevann satt til mellom 0,8 og 1,5 mg/l (i Europa).

I tillegg til vannfluoridering brukes også alternative metoder, for eksempel å tilsette fluor i melk eller bordsalt.

Disse metodene brukes i mindre grad, først og fremst i områder der tannhelsetilbudet er begrenset eller der fluoridering av offentlig vann ikke er mulig.

Fluoridering har lenge vært gjenstand for mange kontroverser, særlig på grunn av de negative effektene på menneskekroppen som er knyttet til fluoridering. I årenes løp har fluoridering fått mange motstandere.

Noen studier har vist at for høyt fluorinntak hos barn bidrar til negative effekter på hjernens utvikling. Også av denne grunn må fluoridering strengt overholde de fastsatte konsentrasjonsgrensene.

Fluor i tannkrem eller som kosttilskudd

Fluoridering av vann har redusert forekomsten av karies og bremset utviklingen av eksisterende kariesskader, noe som har ført til utvikling av mange fluorholdige produkter.

Det dreier seg om kosttilskudd, tannkrem, munnskyllevann og profesjonelle tannpleieprodukter som skum, geler, lakker og annet.

Den første tannkremen som inneholdt fluor, nærmere bestemt natriumfluorid, ble produsert i 1955.

Disse produktene bidrar også i betydelig grad til den totale mengden fluor som daglig tas inn i kroppen.

Samtidig bruk av disse produktene og inntak av fluorholdig vann gir derfor grunn til bekymring med tanke på overskridelse av grenseverdiene for daglig inntak.

Barn er spesielt utsatt i denne sammenheng.

Barn har økt risiko for å svelge tannkrem når de pusser tennene. Det anslås at barn under 6 år svelger ca. 0,3 mg fluor fra tannkrem hver gang de pusser tennene.

Det anbefales derfor at foreldre holder oppsyn med barna når de pusser tennene.

Tannkrem med lavere fluorinnhold bør brukes, og det bør påføres en liten mengde på tannbørsten, omtrent på størrelse med et riskorn for små barn under 3 år og på størrelse med en ert for eldre barn i alderen 3-6 år.

Fluortilskudd anbefales vanligvis til barn med høy kariesrisiko eller som et alternativ når det kun finnes vann uten fluor.

Foreløpig er fluor bare tilgjengelig på markedet som en del av produkter med flere ingredienser - multivitamin- eller mineraltilskudd.

Hvordan manifesterer fluormangel og -overskudd seg?

Ved alvorlig eller langvarig fluormangel synker fluornivåene i kroppen.

Så langt er den eneste kjente konsekvensen av denne mangelen en økt risiko for tannråte hos mennesker i alle aldre.

Derimot er det mye vanligere med høye fluornivåer.

Høye nivåer av fluor er mer vanlig.

Overskudd av fluor i kroppen skyldes inntak av høye doser fluor, oftest fra en ukontrollert kombinasjon av ulike kilder - drikkevann, kosttilskudd, tannkrem og munnhygieneprodukter.

Forhøyede nivåer av fluor er farlig for kroppen og kan føre til en rekke uønskede symptomer og forgiftning.

Barn og personer med kjent overfølsomhet overfor fluor og fluorforbindelser er i faresonen for forgiftning.

Opptil 80 % av tilfellene av fluortoksisitet observeres hos barn under 6 år etter inntak av tannkrem eller andre munnhygieneprodukter.

Den laveste fluordosen som kan gi akutte skadevirkninger, er 5 mg/kg kroppsvekt.

De vanligste symptomene på akutt toksisitet inkluderer:

• Overdreven spyttsekresjon
• Kvalme og oppkast
• magesmerter
• diaré
• Grunn pust og svak hjerterytme
• Svette
• Generell svakhet og skjelving
• kramper

De negative effektene av fluor på fordøyelseskanalen skyldes dannelsen og virkningen av flussyre.

Hodepine, tretthet, kløe, svakhet og nummenhet i lemmer forekommer sjeldnere. Ved alvorlig forgiftning kan det oppstå vevsskader, åndedretts- og hjerteproblemer.

Et fluoridnivå i blodet på 9,1 mg/l anses ikke lenger som livsfarlig.

I tillegg til de ovennevnte symptomene forårsaker forhøyede fluoridnivåer en rekke andre lidelser som vanligvis ikke er synlige for øyet.

I blodet går de frigjorte fluoridionene i forbindelse med kalsium, og i store mengder fører det til et fall i kalsiumnivået - hypokalsemi.

I høye doser stimulerer fluorid funksjonen til osteoblaster (celler som bryter ned benvev) og hemmer i sin tur funksjonen til osteoklaster (celler som bygger opp benvev).

Det fører også til at mange enzymsystemer bremses opp.

Kronisk, dvs. langvarig inntak av høye doser fluor i kroppen fører til leddsmerter, fortykkelse og økt bentetthet.

Fluorose som en alvorlig konsekvens av for høyt fluorinntak

Den alvorligste konsekvensen av kronisk overdosering av fluor er utvikling av dental fluorose.

Det er en utviklingsforstyrrelse i tannemaljen som oppstår i løpet av tannemaljedannelsesperioden og skyldes overdreven systemisk eksponering for fluor i løpet av de første seks til åtte leveårene.

Når tannutviklingen er fullført, utvikler fluorose seg ikke lenger selv med høye nivåer av fluor i kroppen.

Den berørte emaljen inneholder mer protein, er mer porøs og mindre gjennomsiktig sammenlignet med friske tenner.

Den første formen for dental fluorose viser seg ved at det oppstår små ugjennomsiktige flekker eller flekker på emaljen.

I den mer fremskredne til alvorlige formen er flekkene større og mer uttalte og har en gul eller lysebrun farge. Smale, hvite, horisontale linjer går gjennom tennene. Emaljen er deformert, porøs og til og med tapt.

Når det gjelder melketenner, forekommer fluorose oftest på jekslene eller øyetennene, mens det ved permanent tannsett forekommer på jekslene og fortennene.

Derfor er dental fluorose på en måte et estetisk problem.

Alvorlige tilfeller av kronisk overdosering av fluor kan også føre til benfluorose, som utvikler seg over flere år.

Den kjennetegnes av endringer i benstrukturen. Det dannes for store mengder ikke-mineralisert benvev, og benmineraliseringen svekkes også.

I de tidlige stadiene øker bentettheten, men beina er skjøre og brekker lett.

Sykdommen utvikler seg med årene til leddsmerter og stivhet, muskelsvakhet, forkalkning av leddbånd og sener og til og med tap av bevegelighet eller nerveproblemer.

Til slutt kan vi nevne bivirkningene som forårsakes av fluor som inhaleres eller kommer i kontakt med huden.

Disse inkluderer irritasjon av slimhinnene i luftveiene, øynene og huden, og muligens utvikling av lever- og nyresykdommer.

Interessante artikler om helse:

• Hvordan få sunne tenner og hvorfor karies er farlig?
• Spiller det noen rolle og hva brukes til å forsegle tennene?
• Hvordan velge riktig tannbørste og hvorfor er riktig valg viktig?