Фторирование питьевой воды. Фтора в питьевой воде

влияние содержания фтора в питьевой воде на распространенность кариеса у детей / Медикус. Посольство медицины

01 августа 2008 11:57 | *Нугуманова Г.М., врач-стоматолог высшей категории, зав. лечебным отделением*Пьянкова Л.Г., зубной врач первой категорииБочкарева О.М., эколог, зам. главного врача филиала Центра гигиены и эпидемиологии,*МУЗ «Чайковская стоматологическая поликлиника»г. Чайковский, Пермская область

Авторы статьи исходили из гипотезы негативного влияния пониженного содержания фтора на возникновения кариеса у детей. В статье выполнен обзор современных научных данных о значении фтора в формировании кариеса зубов, о классификации природных вод, в том числе для питьевого водоснабжения. В материале описаны вероятные механизмы превращения фтора в организме.

Состояние проблемы

Здоровье населения находится в прямой зависимости от состава природных вод в источниках, из которых осуществляется регулярное водоснабжение данной территории. Ежедневно человек употребляет 1,5−2,5 литра воды, которая не должна, в идеале, содержать никаких вредных примесей, негативно воздействующих на здоровье человека. В то же время, питьевая вода должна содержать достаточное количество микроэлементов, участвующих в обменных процессах человека [2].

В природе вода никогда не встречается в виде химически чистого соединения. Обладая свойствами универсального растворителя, она постоянно несет большое количество различных элементов и соединений, состав и соотношение которых определяется условиями формирования воды, составом водоносных пород. Большое влияние на состав природных вод, как поверхностных, так и подземных, оказывает техногенное загрязнение.

Вода с повышенной минерализацией влияет на секреторную деятельность желудка, нарушает водно-солевое равновесие, в результате чего наступает рассогласование многих метаболических и биохимических процессов в организме. Систематическое употребление дистиллированной и мало минерализованной воды вызывает нарушение водно-солевого равновесия, в основе которого лежит реакция осморецептивного поля печени, выражающаяся в повышенном выбросе натрия в кровь. В результате происходит перераспределение воды между внеклеточной и внутриклеточной жидкостями. В эксперименте на лабораторных животных и добровольцах установлено, что нижним пределом минерализации, при котором гомеостаз организма поддерживается адаптивными реакциями, является пустой остаток в 100 мг/л, оптимальный уровень минерализации питьевой воды находится в диапазоне 200−400 мг/л, магния – 10 мг/л [7]

Повышенная жесткость воды может быть одним из этиологических факторов в развитии уролитиаза, слишком низкое содержание солей жесткости способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Это основывается на данных многих исследований [2]. Содержание фтора в природных и питьевых водах составляет особую проблему. Фтор широко распространен в природе. Его содержание в земной коре 0,01%. Чаще всего фтор встречается в виде фторидов с металлами. Много фтора содержат некоторые слюды, лепидолит, турмалин, фосфорит, фторапатит, гранит, и т.

д. Кроме естественного содержания солей фтора в почве, обогащение ее фтором происходит в результате внесения минеральных удобрений. Он также попадает в почву с осадками из атмосферы, куда они попадают с дымом и фторсодержащими выбросами производств.

Фтор относится к веществам, способным изоморфно включаться (в низких концентрациях) в состав апатита, образуя более прочные его аналоги. Фтор замещает гидроксильную группу в молекуле гидроксиапатита, превращая его во фторапатит, который более устойчив к воздействию кислот. Атмосферные осадки, воды тающих снегов, проникая в глубокие слои земли, вымывают различные слои. В тех местах, где почва богата соединениями фтора, происходит обогащение его солями. Поэтому чаще подземные воды более богаты фтором, чем воды рек, озер, колодцев [2].

По содержанию фтора питьевые воды классифицируются:

1) Очень низкая концентрации – до 0,3 мг/л, при которой заболеваемость населения кариесом зубов в 3−4 раза больше, чем при оптимальной концентрации фтора; у детей наблюдается задержка окостенения и дефекты минерализации костей. Пятнистость эмали зубов первой степени может наблюдаться у 1−3% населения.

2) Низкая концентрация фтора – 0,3−0,7 мг/л – флюороз первой степени у 3−5% населения.

3) Оптимальная концентрация фтора – 0,7−1,1 мг/л – заболеваемость кариесом близка к минимальной.

4) Повышенная, но еще допустимая концентрация фтора – 1,1 – 1,5 мг/л 0 флюороз у 2% людей.

5) Выше предельно допустимой – 1,5 – 2 мг/л – флюороз у 30% населения.

6) Высокая концентрация фтора – 2−6 мг/л – до 80% населения страдает флюорозом в эндемическом районе (Патрикеев В.К.).

7) Очень высокая концентрация фтора – 6−15 мг/л – заболеваемость кариесом зубов значительно больше минимальной. До 80−100% населения поражено флюорозом с преобладанием тяжелых форм. Значительно увеличены стираемость и ломкость зубов. У детей часто наблюдаются нарушения в развитии и минерализации костей, у взрослых – остеосклероз костей.

Фтор обладает очень узким диапазоном физиологических доз: легкие формы флюороза могут наблюдаться в 20% случаев при употреблении воды с содержанием фтора 1,5 мг/л. А заболеваемость кариесом у населения повышается, если оно пользуется водой с содержанием фтора 0,7 мг/л и ниже. Вот это-то обстоятельно, что диапазон физиологических концентраций фтора в воде очень узкий, и делает проблему гигиенического нормирования фтора в воде очень острой и остающейся актуальной по сей день [5].

В отношении механизма действия фтора на зубы до настоящего времени имеются лишь отдельные предположения. Одни авторы считают, что фтор, являясь ферментативным ядом, снижает активность фермента фосфатазы, связывает в организме соли кальция, которые затем выводятся почками и потовыми железами. В результате объединения организма солями кальция происходит нарушение минерализации эмали зубов [20]. По мнению других исследователей (и это более обоснованное представление), при повышенном содержании фтора в питьевой воде изменения в тканях зубов возникают в результате токсического действия фтора, как одного из наиболее активных элементов, на энамелобласты во время развития эмали, в результате чего нарушаются процессы ее формирования и обызвествления [14]. При оптимальном содержании фтор способствует более интенсивному включению кальция в обызвествленные ткани организма. Вступая в реакцию с кристаллами гидроксиапатита эмали, фтор образует соединения, более устойчивые к воздействию кислот, уменьшает проницаемость эмали зубов, укрепляя микрокристаллическую решетку эмали. Фтор обладает бактерицидным действием, снижая ферментативную активность (кислотообразующую) микробов. Недостаток фтора в рационе питания способствует развитию кариеса, т.к. нарушается связь между органическими (белковыми) и неорганическими (известковыми элементами эмали и дентина зубов [5].

Многочисленные клинические наблюдения свидетельствуют о том, что кариес у детей наиболее интенсивно развивается в первые годы после прорезывания зуба, что совпадает с периодом незрелой эмали. Минерализация обеспечивается высокой степенью проницаемости эмали незрелых зубов (в течение года после прорезывания зуба).

В процессе созревания в эмаль поступают ионы кальция и фосфора, которые накапливаются во всех слоях эмали, особенно в поверхностном. Образуется высокополимеризованный слой толщиной до трех микронов, который характеризуется высокой устойчивостью к действию кислот. Если в это время фтора в эмаль поступает достаточно, то увеличивается содержание фторапатитов. Устойчивость эмали к развитию кариеса зубов повышается. До прорезывания зуба фтор поступает в эмаль из сыворотки крови, а после прорезывания еще и из слюны. включение фтора в эмаль из слюны доказано научно. Фтор регулирует процесс поглощения кальция твердыми тканями зуба. Скорость минерализации в присутствии фтора значительно возрастает. Даже при такой низкой концентрации фтора как 1:1000 скорость минерализации возрастает в 3−5 раз.

Для эндогенной (внутренней) профилактики и экзогенной (наружной) профилактики кариеса применяются соли фтора: фтористый натрий, фториды олова, свинца, цинка, меди, серебра, железа, циркония, сурьмяно-фтористый натрий и калий, фтористый аммоний, тетрафторид титана, аминофториды, монофторфосфат натрия, фторированные ксилит и сорбит [22].

Собственные исследования

Город Чайковский расположен на юге Пермского края на реке Каме в зоне подпора Воткинского водохранилища. По данным филиала центра гигиены и эпидемиологии в г. Чайковском на 2005 г. в реке Касса при заборе воды выше очистных сооружений концентрация фтора в воде соответствует оптимальному уровню, pH ближе к нейтральному, а жесткость воды превышает показатели в артезианских скважинах в 3 раза. Имеется превышение содержания тяжелых металлов (марганец, медь, цинк, железо и алюминий). Причем в прежние годы была возможность брать воду на анализ лишь с поверхности водоема. Теперь оснащение лаборатории отдела экологии и природопользования позволяет провести исследование всей толщи воды. Индекс загрязненности водоемов является самым низким по всей Пермской области: воду можно отнести к третьему классу (уровень умеренного загрязнения). Если на протяжении ряда лет по тяжелым металлам были превышения ПДК до 50−70 раз (например, по марганцу), то в последние годы эти показатели на много снизились – до 12−13, т.к. ужесточается контроль по сбросу сточных вод.

Для среднего Урала, где расположен г. Чайковский Пермской области, норма фтора в питьевой воде составляет 1,0−1,5 мг/л. В скважинах города концентрация фтора в воде различна. Так в скважинах микрорайона Уральский (школа № 6) на 2005 год концентрация фтора составляет 0,15 мг/л, что по классификации соответствует очень низкому уровню. В скважине у хлебокомбината на сегодняшний день концентрация фтора в воде также не соответствует норме. В скважинах г. Чайковского, обеспечивающих питьевое водоснабжение города, вода имеет пониженную жесткость: в среднем от 0,15 до 0,9 мг-экв/л, максимум – 3,45 мг экв/л (в скважине Завокзального района) при норме 7 мг-экв/л. Соответственно, как указывалось ранее, существует риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний.

Водородный показатель (рН) воды города превышает допустимую норму и только в скважине Завокзального района рН соответствует норме.

В воде почти всех скважин города присутствуют азотосодержащие вещества органического происхождения. Регистрируются разовые нарушения гигиенических нормативов по сухому остатку и уровню фтора.

ледует подчеркнуть актуальность комплексной профилактики кариеса в нашей местности, эндемичной по данному заболеванию. Для школ и детских дошкольных учреждений рекомендовано использование фторированной соли для досаливания выпечки и салатов, включение в рацион питания детей фторированного молока. Оптимальным представляется фторирование воды специальными установками дозировано, в зависимости от концентрации фтора в воде в конкретном микрорайоне в определенный период времени года, что пока остается нашей общей мечтой.

Детский возраст лучше всего подходит, чтобы использовать способность к подражанию и в игровой форме стимулировать заботу о здоровье своих зубов и десен. Путем постоянного повторения и тренировок можно в течение школьных лет сформировать у детей осознание необходимости постоянно заботиться о своем здоровье.

В раннем детстве ребенок наиболее обучаем, так как копирует поведение родителей и воспитателей. В школьные годы организм интенсивно растет. В этом возрасте завершается созревание эмали постоянных зубов. С 11 до 15 лет завершается формирование прикуса. Стоматологи относят подростков к группе риска, требующей повышенного внимания при планировании профилактических мероприятий: уроков здоровья в школах.

Перестройка гормонального фона меняет и обмен веществ, особенно минеральный. Прирост и повышение активности кариеса зубов у подростков является одним из проявлений дефицита кальция и фтора из-за интенсивного роста организма [14]. Поэтому оптимизация минерального обмена необходима в возрасте 12 лет для полноценного созревания эмали, особенно в ранние сроки после прорезывания зубов.

В любом возрасте важна фторпрофилактика кариеса, как эндогенная, так и экзогенная. Чем раньше она проводится, тем успешнее выполнение задач для обеспечения физиологического процесса созревания твердых тканей зуба и стимуляции его при необходимости в целях формирования эмали, устойчивой к кариесу.

Литература:

1. Акимова Т.А. Экология. – М.: ЮНИТИ, 2001.

2. Акулова К.И., Буштуева К.А. Коммунальная гигиена. – М: Медицина, 1986.

3. Акулович А.В. Все о чистой воде // Стоматология сегодня. – 2001. № 12.

4. Андреев В.С. Показатели работы МУЗ ЧСП за 1995−2005 гг. – Чайковский, 2006.

5. Боровский Е.В., Максимовский Ю.М. Терапевтическая стоматология. – М.: Медицина, 1998.

6. Бочкарева О.М. Результаты химического и бактериологического анализов воды из артезианских скважин г. Чайковского за 1995−2005 гг. – Чайковский: Филиал Центра гигиены и эпидемиологии, 2006.

7. Величковский Б.Т. Здоровье и окружающая среда. – М., 1994.

9. Горбатковский В.В., Рыбальский Н.Г. Здоровье человека и окружающая среда. Информационно-справочный бюллетень // Экологический вестник России. – 1995.

10. Грачев А.М. Кама речка-чистотечка // Частный интерес. – 2003. № 13.

11. Клименко Е.П., Попов В.Ф., Степанов Г.П. Эпидемиологический анализ. – М.: Медицина, 1983.

12. Колмогоров С.Б. Состояние и охрана окружающей среды Пермской области в 2003 году. – Пермь, 2004.

13. Колесов А.А. Стоматология детского возраста. – М.: Медицина, 1978.

14. Котова С.М., Карлова Н.А., Максимцева И.М., Жорина О.М. Формирование скелета у детей и подростков в норме и патологии. Пособие для врачей. – С-Пб, 2002.

15. Коробкин В.И. Экология. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2005.

16. Материалы XIV и XV научно-практической конференции стоматологов. – М.: Изд-во МГМСУ, 2005.

17. Нугуманова Г.М. Показатели плановой санации прикрепленного детского населения за 1995−2005 гг // Медицинский вестник. – 2005. № 4.

18. Одерышев Б.С. Математическая статистика. – С-Пб, 1996.

19. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. – М., 2005.

20. Сайфуллина Ш.М. Кариес зубов у детей и подростков. Учебное пособие. – М.: МЕД пресс, 2000.

21. Холостов С.Б. Состояние и охрана окружающей среды Пермской области в 2004 году. – Пермь, 2005.

22. Хоменко Л.А., Биденко Н.В., Остапко Е.И., Шматко В.И. Современные средства экзогенной профилактики заболеваний полости рта. – Киев: Книга плюс, 2001.

www.medicus.ru

Осторожно, фтор!

Элемент с опасным характером

Фтор очень важен для здоровья человека и занимает среди элементов особое положение. Ни у какого другого элемента норма потребления не находится в такой опасной близости от дозы, оказывающей токсическое действие. Фтора в организме должно быть именно столько, сколько нужно, ни больше, ни меньше. Даже незначительное отклонение от нормы может вызвать целый ряд заболеваний, связанных с нарушением обменных процессов в костных тканях. В первую очередь страдают зубы: при недостатке фтора развивается кариес, а при избытке – флюороз.

Поступление в организм

Взрослый человек должен потреблять 2-3 мг фтора в сутки. Фтор попадает в организм с водой, пищей, воздухом и зубными пастами. Лучше всего усваиваются фториды, растворенные в воде. С водой в организм попадает 2/3 суточной дозы фтора, поэтому ключевое значение имеет содержание фтора именно в воде. Вторым по значимости источником фтора являются продукты питания. Среди них стоит особо выделить чай, рыбу и морепродукты. Значение воздуха в насыщении фтором организма не очень велико. Тем не менее, стоит отметить, что больше фтора в воздухе кондиционируемых помещений и в экологически неблагоприятных районах, особенно в местах добычи алюминия. Зубные пасты с фтором, если их не глотать, оказывают локальное действие, и навредить или помочь могут только зубам, но не организму в целом.

Норма фтора в воде

Оптимальное содержания фтора в питьевой воде, в зависимости от климата, колеблется от 0,5 до 1мг/л. Чем жарче – тем фтора должно быть меньше, т.к. в жару возрастает объем потребления воды. В России согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 максимально допустимое содержание фтора в воде составляет 1,5мг/л. По сравнению с другими странами эта норма сильно завышена и может причинить серьезные проблемы здоровью населения. Согласно последним исследованиям, выявлена следующая зависимость заболевания флюорозом от объема фтора в воде:

Концентрация фтора в воде (мг/л)	Пораженное население (%)
от 0,8 до 1,0	10 - 20
от 1,0 до 1,5	20 - 30
от 1,5 до 2,5	30 - 40
свыше 2,5	более 40

История фторирования воды

Свойство фтора побеждать кариес было обнаружено в 1940 году. Спустя пять лет в американском городе Гранд Рапидс (штат Мичиган) провели эксперимент по фторированию водопроводной воды. Результаты этого эксперимента были признаны успешными и вскоре фторировать водопроводную воду стали во всех штатах Америки. Есть мнение, что столь быстрому распространению фторирования воды способствовала PR-кампания, проведенная по заказу алюминиевых магнатов. Фтор для них побочный продукт производства, которому таким образом нашли выгодное применение. Так или иначе, фторировать воду и добавлять фтор в зубные пасты в 60-е годы стало нормальным явлением во многих странах мира, в том числе и в СССР. Долгое время это не вызывало никаких возражений ни у ученых, ни у населения. Положительный эффект признавали все, отмечая существенное снижение заболеваний кариесом.

Однако, спустя два десятка лет общество начало осознавать, что фторирование воды таит в себе серьезную опасность. Появились научные публикации, связывающие рост заболеваний флюорозом и остеосаркомой с избыточным употреблением фтора. Против фторирования воды выступили 14 нобелевских лауреатов. Негативную оценку фторированию дали многие СМИ, среди которых такие авторитетные издания как Wall Street Journal и Newsweek. К борьбе с фтором подключились различные правозащитные организации. Все это привело к формированию мощного общественного движения, под натиском которого фторирование воды было прекращено или запрещено в Австрии, Бельгии, Китае, Чехии, Дании, Финляндии, Франции, Германии, Греции, Венгрии, Индии, Израиле, Японии, Люксембурге, Голландии, Норвегии, Шотландии, Швейцарии и Швеции. В США, где по последним данным более 40% детей школьного возраста болеют флюорозом, шестидесятилетняя практика фторирования воды была признана порочной, но еще не отменена полностью. Отказались пока только 38 из 50 штатов. Более подробно с историей борьбы против фторирования воды в США можно ознакомиться на сайте www.nofluoride.com

Сколько фтора в водах России

Объем фтора в природных водах России колеблется от 0,01 до 11мг/л. Повышенное содержание фтора наблюдается в Московской, Тверской, Тамбовской областях, на Урале, в Западной Сибири и регионах добычи алюминия. Содержание фтора в водах одного региона может существенно отличаться. Например, в Московской области повышенное содержание фтора наблюдается в Зеленограде, Одинцовском, Красногорском, Коломенском, Раменском районах, при этом в некоторых других районах области фтора вдвое меньше нормы. Следует также учитывать, что в подземных водах больше фтора, чем в поверхностных. Поэтому, даже если вы живете в регионе, где фтора в поверхностных водоемах мало, но потребляете воду из артезианской скважины, вы все-равно рискуете заболеть флюорозом.

Россию война с фтором обошла стороной. Власти по-прежнему считают фторирование воды благим делом и активно продолжают расширять регионы борьбы с кариесом. Почти во всех крупных городах, где наблюдается дефицит фтора в водоемах, водопроводную воду обогащают фтором на водоочистных станциях. Искать дополнительные источники фтора большинству жителей России нет необходимости.

Избыток фтора в воде покажут зубы

Фтор не имеет вкуса, цвета и запаха, и определить объем его содержания самостоятельно невозможно. Нужно либо провести экспертизу воды в лаборатории, либо задать вопрос коммунальным службам. Зато результат воздействия фтора на организм виден невооруженным глазом, достаточно просто внимательно посмотреть на свои зубы.

Стадии флюороза
Стадия	Форма	Признаки
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.

Фтор в зубной пасте

Если содержание фтора в воде, которую вы регулярно пьете, менее 0,5мг/л, то фтор в зубной пасте будет полезен. Если фтора в воде больше, лучше использовать пасту без фтора. Если вы не знаете объем содержания фтора в своей воде, можно использовать зубные пасты с фтором и без фтора поочередно. При этом обязательно нужно следить за состоянием зубной эмали, и при первых признаках флюороза полностью прекратить использование фторсодержащих зубных паст.

Вывод

Все хорошо в меру. В малых дозах фтор нужен и полезен для человека, но избыток превращает этот элемент в яд замедленного действия. Отследить уровень потребления фтора достаточно сложно, поэтому очень важно наблюдать за результатом его действия на организм. Надежным индикатором превышения нормы употребления фтора являются зубы. Внимательно следите за состоянием зубной эмали и при первых признаках флюороза немедленно сокращайте употребление фтора. Следует с осторожностью относиться к зубным пастам с фтором. Использовать их целесообразно только при заболевании кариесом или других признаках дефицита фтора в организме.

www.natures-gate.ru

Фторирование питьевой воды

В нашей стране концентрация фтора в используемых для питья водных источниках, как правило, ниже предельно допустимой. Вода открытых водоемов (рек, ручьев, ключей, озер) содержит менее 0,5 мг/л фтора. Лишь в двух крупных регионах (Подмосковном - Тверская, Московская и Рязанская области и Уральском - Свердловская и Челябинская области) подземные воды содержат повышенное количество фтора - до 4,4 мг/л. Эти данные способствовали разработке и посильному внедрению программы фторизации в России (и в странах СНГ). Однако отсутствие современного технологического оборудования не позволило охватить к настоящему времени все население страны фторированной питьевой водой. Сейчас оправданность этой программы специалистам представляется спорной. Почему? Ведь, с одной стороны, определенные статистические данные, а также возможность с помощью фторированной воды уменьшить заболеваемость населения кариесом зубов свидетельствуют о необходимости широкого внедрения и распространения данного мероприятия. Но, с другой стороны, как показывают исследования, с учетом других источников фтор, поступающий в организм с питьевой водой, может оказаться избыточным и стать причиной серьезных заболеваний . Кроме того фторирование питьевой воды оказывает негативное экологическое воздействие на объекты окружающей среды, ибо основное количество внесенных в процессе водоподготовки фторсодержащих реагентов со стоками попадает в природные водоемы, а данных по долговременному действию повышенных количеств фтора на флору и фауну пока недостаточно.

Фтор в природных водах

Фтор будучи довольно распространенным, в свободном состоянии в природе практически не обнаруживается. Обладая наибольшей из всех элементов электроотрицательностью и реакционной способностью, он легко соединяется при обычной или повышенной температуре почти со всеми элементами. В природе фтор обычно находится в виде соединений, главным образом с кальцием и алюминием. Наиболее широко распространенным и основным промышленным источником фтора является плавиковый шпат - флюорит CaF2 (содержание фтора 48,7%). Крупные месторождения его находятся в России (Забайкалье, Ненецкий автономный округ и др.), Таджикистане, Казахстане, США, Мексике и других странах. В природных водах наличие фтора обусловлено легкой растворимостью некоторых фторсодержащих соединений, при этом концентрация фторид-ионов в зависимости от гидрогеохимических и физико-химических условий колеблется от 0,01 до 50 - 100 мг/л. Обычно подземные воды (артезианские, колодезные) богаче фторид-ионами, что связано с такими факторами, как геологические, химические и физические характеристики района водоснабжения, консистенции почвы, пористости пород, рН, температуры, комплексо- образующего действия других элементов и глубины источников. Наибольшее содержание фторидов (выше 25 мг/л) установлено в подземных водах Индии, Кении, Южной Америки. В количестве выше 1,5 мг/л фторид-ионы определяются в 67 - 97,5% подземных источников Белоруссии, 68 - 80% - России и во многих источниках Молдавии. Менее 0,5 мг/л содержится фторидов в 60 - 67% подземных источников Украины. Обычно в поверхностных водах, менее подверженных влиянию фтор-содержащих пород, концентрация фторид-ионов составляет 0,01 - 0,3 мг/л, в открытых водоемах Азербайджана - 3,6, а в некоторых водоемах Казахстана - 11 мг/л.

Общее количество фтора, потребляемое взрослым человеком в сутки, зависит от содержания его в пищевых продуктах, питьевой воде, атмосферном воздухе. При этом в определенных случаях должны быть учтены различные факторы. Так, при профессиональном воздействии, когда содержание фторидов в воздухе производственного помещения составляет 1 - 2 мг/ м3, суточное количество ингалированных фторидов может достигать 10 - 25 мг. Климат обусловливает различное потребление питьевой воды, в этом случае важное значение приобретает содержание в ней фторидов. Дополнительное количество фтора человек получает из фторированной зубной пасты (или порошка), зубных эликсиров, жевательной резинки или лекарственных средств. За одну процедуру чистки зубов фторированной зубной пастой может происходить поглощение 50 мкг фтора, а при полоскании зубным эликсиром - до 2 мг. В отдельных случаях суточное количество поступающего в организм фтора увеличивается за счет приема фторсодержащих лекарственных препаратов.Рассмотрим роль фтора в функционирующем организме.

Роль фтора в жизнедеятельности организма

Фтор, поступая в организм человека в виде солей, в зависимости от их растворимости, может полностью (с питьевой водой) или частично (с пищевыми продуктами) поглощаться в желудочно-кишечном тракте, распределяясь с кровью по всему организму. До 50% поглощенного фтора распределяется локализованно преимущественно в костном скелете и зубах. Остальной фтор в составе солей, а также постепенно высвобождающийся из костей, выводится из организма. Выявлено, что в растущем организме фтор в костной ткани откладывается в значительно большем количестве, чем в зрелом, а выводится - наоборот. Другим кумулятивным органом является аорта, где фтор накапливается в форме соединений с кальцием, особенно при выраженном атеросклерозе - кальцинозе аорты. Временное накопление фтора в костях обусловлено особым сродством фтора к кальцинированным тканям. Установлено, что фторид-ионы поглощаются костной тканью за счет замещения гидроксильных ионов в костном апатите, проникая в его кристаллы посредством ионного обмена и рекристаллизации.

Образующийся фторапатит менее растворим в кислотной среде (например, в полости рта), а потому более устойчив к процессу разрушения. Таким образом, определена важнейшая роль фтора, заключающаяся в уменьшении костной резорбции. Не менее важна роль фтора в минерализации и образовании новой кости, ибо доказано, что в отсутствии фтора кристаллы гидроксиапатита не возникают. Количество присутствующих в костях фторидов зависит от ряда факторов, возраст (вплоть до 55 лет количество фтора в костях и зубах увеличивается), пол, тип кости (губчатая кость содержит больше фтора, чем компактная), характера отдельных ее частей (биологически активные поверхности поглощают больше фтора). Возрастной диапазон содержания фтора в костях составляет 100 - 9700 мг/кг, в зубах - 90 - 16000 мг/кг. Содержание фтора в различных слоях эмали зубов также неодинаково, наиболее высокое - в поверхностных (толщиной до 100 мкм), постепенно оно снижается до постоянного уровня в более глубоких слоях. Фтор может высвобождаться из костей, о чем свидетельствует появление его в моче после прекращения воздействия фторидов. Полагают, что этот процесс может быть быстрым (недели) - ионный процесс, протекающий в гидратной оболочке, и длительным (со средним полупериодом 8 лет) - вследствие резорбции костей. Деминерализация и реминерализация с участием иона фтора постоянно протекает на поверхности зубов. Биогенная роль фтора определяется образованием комплексных соединений с кальцием, магнием и другими элементами - активаторами ферментных систем; он участвует в витаминном обмене; в связи с большей по сравнению с иодом химической активностью, фтор может быть конкурентом иода в синтезе гормонов щитовидной железы и таким образом влиять на ее функцию. По своему воздействию на организм человека фтор отличается от других следовых элементов тем, что может продуцировать как полезные, так и вредные физиологические эффекты. Исследования показали, что фторид-ион является ингибитором для ферментов, он выключает фермент посредством изменения взаимодействия активных функциональных групп с помощью слабых водородных связей. Возможно такое возмущение сети водородных связей нарушает инициирование и проведение нервных импульсов. Некоторые ученые считают взаимодействие фтора с ферментами основным механизмом физиологического действия фтора, результатом которого могут быть серьезные изменения в организме при условии постоянного ненормированного воздействия на него фторид-ионов. Другие утверждают, что результаты взаимодействия фторид-ионов и ферментов в организме достаточно быстро устраняются после прекращения воздействия фторидов. Следует отметить, что в основном данные взаимодействия фторид-ионов с ферментами - результаты лабораторных исследований in vitro. Напомним, что интерес к фтору начал возникать с 1931 г., когда отечественные и зарубежные исследователи независимо друг от друга установили связь между количеством потребляемого с водой фтора, содержанием его в природных водоисточниках и распространением таких заболеваний, как кариес и флюороз. Считается твердо установленным тот факт, что дефицит фтора в окружающей среде (в воде ниже 0,1 - 0,2 мг/л) и в организме (гипофлюороз) сопровождается резким усилением кариеса зубов. Но при содержании фтора в питьевой воде выше 5 мг/л, становится 100%-й пораженность населения флюорозом - гиперфторирование организма. Наиболее чувствительны к интоксикации фтором дети, особенно в том возрасте, когда усиливается рост и формирование костного скелета и зубов. Флюороз зубов - это крапчатость на их поверхности с изменяющейся по степени осложнения окраской от белой до зеленоватой, коричневой и даже черной. Участки с резко выраженными изменениями поверхности зубов могут, кроме того, характеризоваться раздельными или сливными углублениями. Флюороз скелета - тяжелое заболевание, вызванное накоплением больших количеств фтора в костях. Развивается оно постепенно в несколько стадий, причем на первых двух больные не чувствуют симптомов болезни, хотя в организме уже имеются изменения. Первые симптомы флюороза - боль в суставах и костях, ломота в конечностях, слабость мышц, хроническая слабость, желудочно-кишечные расстройства, уменьшение аппетита. Рентген выявляет изменения в костях таза и в позвоночнике, кости имеют выраженную пятнистую структуру. Далее боли в суставах становятся постоянными и некоторые связки начинают подвергаться кальцинозу. В длинных костях могут иметь место симптомы остеопороза, в костях конечностей - появляться острые шпоры, особенно в коленном, локтевом суставах, на поверхности большой берцовой кости. В случае прогрессирующего заболевания развивается уродующий флюороз, когда конечности становятся слабыми, движение в суставах затруднено, позвонки частично соединяются вместе, уродуя больного. Эксперты считают, что поступление в организм 20 мг фтора ежедневно в течение двух лет уже может вызвать уродующий флюороз костей, а дозы от 2 до 5 мг в день - предклинические и ранние клинические стадии флюороза. Для некоторых районов Индии, Китая, Африки, Японии и Среднего Востока, где естественный уровень фторидов в воде 2 мг/л и более, характерно распространение скелетного флюороза. Установлено патологическое воздействие избыточного количества фтора на организм, которое обусловлено выбросами алюминиевых производств, когда в производственной атмосфере количество неорганических соединений фтора колеблется для NaF от 0,1 до 19,5 мг/ м3, CaF2 - от следов до 24,2 мг/ м3. Кроме того, при содержании в почве водорастворимого фтора на уровне 10 мг/кг с суточным рационом в организм человека поступает 2 - 3 мг фтора, что считается естественным уровнем поступления данного элемента в организм. У рабочих и населения, проживающего вблизи таких предприятий, выявлены нарушения обменных процессов в печени вплоть до фтористого гепатита. Это в дополнение к флюорозу и изменениям в сердечно-сосудистой системе, а также слизистых оболочек полости рта, желудочно-кишечного тракта, глаз. Установлено, что под воздействием фтора изменяется функциональное состояние коры надпочечников и системы гипофиз-гонады. Снижение уровня тестостерона в сыворотке крови на фоне повышения содержания фолликулости- мулирующего гормона, эпитестостерона, андростендиона и эстрогенов находится в прямой зависимости от длительности стажа работы на алюминиевом производстве и стадии флюороза. Кроме того, у рабочих выявлено изменение активности ключевых ферментных систем, определяющих гомеостаз. Длительное воздействие фторидов на организм вызывает повышение функциональной активности, а затем и гипертрофию основных клеток паращитовидных желез и С-клеток щитовидной железы. На этом фоне развивается вторичный гиперпаратиреоз, который рассматривают как проявление флюороза. У рабочих алюминиевых производств развиваются кариес, гингивит, стоматит, паро¬донтоз, как результат воздействия фтористых соединений и нарушения обмена кальция. На Аляске 26 мая 1992 г. отмечена вспышка желудочно-кишечных нарушений, которая была инициирована, по мнению специалистов, потреблением питьевой воды с повышенным содержанием фтора. С 1989 г. около 135 млн жителей США потребляют питьевую воду, в которую по рекомендациям врачей вводят фтористые соединения до концентрации фтора ~ 0,7 - 1,2 мг/л для предотвращения кариеса зубов. За прошедший до упомянутого выше случая период было отмечено лишь 6 случаев передозировки фтористых соединений. Анализ жалоб 296 человек показал, что они потребляли в течение предыдущих 6 месяцев воду с повышенным (до 6,5 - 20 мг/л) содержанием фтора. Причиной тому было нарушение в работе средств автоматизированной дозировки на станции водоподготовки. Сделан вывод о том, что, не отрицая необходимость введения фтора в питьевую воду, следует очень серьезно следить за надежностью работы средств дозирования, а также установить особый, специальный режим их проверки. Дополнительно отметим, что на протяжении почти 30 лет проводятся различные эпидемиологические исследования с целью выявления возможной связи между раком и содержанием фтора в воде. В настоящее время считается общепризнанным, что присутствующий в воде фтор не является канцерогеном для человека. После тщательного рассмотрения отвергнуты также предположения о мутагенной и тератогенной активности фтора. Не обнаружено у людей и особой чувствительности к фтору на примере миллионов любителей чая, получающих дополнительные, иногда значительные количества фтора, экстрагируемого в настой из чайных листьев. С учетом всего изложенного выше следует, однако, заметить, что, по оценкам специалистов, сущность и механизм действия фтора на организм человека и животных не охарактеризованы однозначно и полностью. Тем не менее на основании клинических и экспериментальных исследований установлено, что концентрация фтора в питьевой воде, равная 1 мг/л, является оптимальной и обладает выраженным профилактическим эффектом против кариеса. Доза в 2,0 мг/л уже приводит к флюорозу. Содержание фтора в питьевой воде, равное 8 мг/л, вызывает флюороз скелета у 10% населения. При употреблении в день 20 - 80 мг фтора в течение двух лет и более неизбежен тяжелый калечащий скелетный флюороз, 50 мг/л - изменения структуры и функции щитовидной железы; 100 мг/л - задержка роста, более 125 мг/л фтора в питьевой воде способствует структурно-функциональным изменениям в почках. Во всех работах по изучению интоксикации фтором отмечаются основные моменты - доза и время воздействия.

www.mediana-filter.ru

фторирование

Фторирование питьевой воды

Впервые фторирование питьевой воды стали применять в США в 1945 году. Поскольку США является федеративным государством, окончательное решение о применении этой технологии в каждом штате принималось самостоятельно. Достаточно быстро в большинстве из них фторирование воды стало обычным явлением.

Достаточно долгое время никаких нареканий это не вызывало ни у ученых, ни у населения. Положительный же эффект исследования дружно признавали. Общая направленность публикаций была единодушной — снижение уровня различных поражений зубов в районах с фторированной питьевой водой составляет от 15 до 40%.

Однако по прошествии двадцати лет начали появляться определенные сомнения по поводу безопасности данной процедуры. К началу семидесятых годов прошлого века появились первые попытки связать фторирование и повышенный рост числа заболеваний остеосаркомой. Публикации о достаточно редком заболевании не вызвали заметного общественного резонанса. Дальнейшие исследования начали беспокоить научную общественность и должностных лиц, ответственных за принятие решений о продолжении фторирования питьевой воды. Возникла определенная оппозиция, выступающая за регулярное использование фторсодержащих зубных паст вместо употребления фтора внутрь вместе с водой. Достаточно большая часть штатов отказалась от системного применения фторирования. Однако обсуждение проблемы не выходило за исследовательские и бюрократические рамки.

Последние исследования показывают ничуть не худшее действие фтора, содержащегося в гелях и зубных пастах. Раньше считалось, что фтор обладает своими свойствами только при приеме внутрь. По новым данным, эффективность воздействия фтора равна лишь 18-25%. По общему признанию это слишком мало.

В 1950-х годах считалось, что количество заболеваний зубов в США снизилось на 60%. Однако с повсеместным применением фторсодержащих зубных паст практически такой же уровень был достигнут в тех регионах, где фторирование воды не проводится. В бедных семьях, где дети не получают адекватного стоматологического лечения, даже фторирование не помогает. Согласно данным исследований, на 20% детей из бедных семей приходится 80% случаев кариеса.

Практический интерес к фторированию питьевой воды обусловлен, в первую очередь, физиологической ролью этого элемента. Кроме известного антикариесного воздействия фтора отмечается его свойство являться биокатализатором процессов минерализации, что используется в лечебных целях при остеопорозе, рахите и других заболеваниях, а также способность фтора стимулировать иммунореактивность и кроветворение в организме человека. На основе натурных наблюдений показано, что природные воды с повышенным содержанием фтора в сочетании с кальцием положительно влияют на устойчивость организма к радиационному поражению. Фтор даже способен снижать концентрацию стронция в костной ткани примерно на 40% и этот процесс не сопровождается обеднением скелета людей кальцием.

Научными исследованиями НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им.А.Н.Сысина РАМН и Стоматологической Ассоциацией России было показано, что проблема фторирования имеет определяющее значение в деле формирования здоровых зубов у детей и в деле общей профилактики кариеса. Проблема кариеса актуальна также и для взрослого населения, так как его последствия не ограничиваются разрушением жевательного аппарата. Осложненные формы кариеса ведут часто к воспалительным процессам челюстно-лицевой области, аллергизации организма, заболеваниям ЛОР органов, пищеварительной, выделительной и другим системам.

По данным ВОЗ, широкое распространение заболевания кариесом в значительной степени связано с дефицитом фтора в питьевой воде. Так, в профилактике заболевания кариесом, использование улучшенных жевательных резинок оценивается всего в 2 – 3 %, а употребление современных фторсодержащих зубных паст – в 25 – 30 %. Наиболее высокий профилактический эффект ( от 40 до 70 % ) обеспечивает поступление в организм фторидов с водой. Таким образом, без достаточного обеспечения организма фторидами за счет питьевой воды, эффективное решение проблемы кариеса практически невозможно.

К сожалению, диапазон и уровень физиологически необходимых концентраций фторидов в воде чрезвычайно узок, низок и составляет 0,6-1,5 мг/л. При более низких концентрациях практически отсутствует положительное воздействие этого элемента на организм человека, а увеличение концентраций до значений более 2-3 мг/л приводит к серьезным нарушениям костной ткани, угнетению функциональной активности центральной нервной системы [1, 4].

На примере микроэлемента фтора было более подробно рассмотрено значение поступления микроэлементов в организм человека именно с питьевой водой и пищевыми продуктами, содержащими значительное количество жидкости.

К настоящему времени отечественными и зарубежными исследователями установлены оптимальные параметры макроминерального состава питьевой воды, которые в значительной степени совпадают с требованиями САН ПиН 2.1.4.116-02.

Наличие серьёзных ограничений по макро- и микроэлементному составу питьевых вод и жидких пищевых продуктов накладывает высокую ответственность как на сами пищевые производства, так и на производителей используемого оборудования.

Установки подготовки воды для пищевых производств должны иметь соответствующие сертификаты и санитарно-эпидемиологические разрешающих применение выбранной аппаратуры и материалов в этих целях.

Несмотря на высокую сложность осуществления крупномасштабных проектов с многостадийной очисткой и введением добавок, проведением процессов ионного обмена или обратного осмоса, современные методы компьютерного моделирования процессов водоподготовки позволяют отказаться от создания пилотных моделей и, как следствие, значительно улучшает финансово-временные показатели проектирования и монтажа линий водоподготовки и их адаптацию под конкретные условия.

Необходимо отметить, что окончательный выбор схемы водоподготовки осуществляется производителем продукции при непосредственном участии фирмы, которая занимается проектированием, поставкой, монтажом и пуском в эксплуатацию оборудования водоподготовки.

Водоподготовка - технологические процессы обработки природной воды для приведения ее качества в соответствие с требованиями водопотребителей.

Водоподготовка включает следующие стадии:

-1- осветление - удаление из воды коагуляцией коллоидных и взвешанных частиц;

-2- обеззараживание - удаление болезнетворных микроорганизмов;

-3- смягчение - удаление труднорастворимых солей кальция и магния;

-4- деминерализацию - удаление легкорастворимых солей;

-5- дегазацию - удаление растворенных в воде газов;

-6- добавление некоторых компонентов: фторирование и пр.

Фторирование воды - введение соединений фтора в (питьевую) воду с целью доведения ее до пределов, установленных санитарно-гигиеническими требованиями.

В понятие коммунального фторирования воды входит как фторирование питьевой воды, так и производство пищи и напитков на основе фторированной воды, поставляемых в районы с пониженным содержанием фтора в воде. Эта важнейшая для общественного здоровья мера значительно снижает интенсивность кариеса во всех группах популяции вне зависимости от возраста или других причин, например, социально-экономического статуса. При этом происходит увеличение концентрации фтора в слюне и усиление реминерализации декальцифицированной эмали, а также повышение устойчивости эмали к деминерализации. Это объясняет эффект данной меры как у детей, так и у взрослых.

Дополнительные источники фтора

При невозможности коммунального фторирования воды применяются дополнительные препараты фтора для профилактики кариеса у детей. При правильном использовании эти препараты, так же эффективны, как и фторирование воды, однако существуют определенные трудности их применения.

Перед назначением фторсодержащих препаратов необходимо убедиться, что ребенку уже не назначены подобные препараты, также абсолютно необходимо выяснить содержание фтора в питьевой воде. Из-за трудностей контроля приема, детские стоматологи назначают препараты на 3 месяца.

Что такое фтор?

Фтор – элемент, занимающий 9-ое место в таблице Менделеева , 17-й по распространенности в земной коре, в молекулярной форме представляет из себя очень ядовитый газ, никогда не встречающийся в свободном состоянии в природе. Фторид – это его полностью восстановленная форма - химические и другие свойства этих двух форм совершенно различны, поэтому важно не путать их. В физиологии и стоматологии речь идет о второй, т.е. восстановленной форме и, следовательно, о фториде, а не о фторе.

Фтор может присутствовать в атмосфере. Как правило, фтора больше там, где есть развитая промышленность. При вдыхании в небольших количествах фтор вызывает отек легких, в больших – разрушение легочной ткани и смерть.

Фторидные соединения входят в состав минералов, находящихся в почвах и в горных породах. Вода проходит через них и растворяет эти соединения. Таким путем образуются ионы фторида. В результате малые их количества имеются во всех источниках воды, но в различной концентрации, диапазон которой очень вариативен. Из воды ионы фторида попадают в состав всех пищевых продуктов и напитков.

Поступая из пищи и напитков в организм человека и животных, фториды оказывают положительное действие на обменные процессы в минерализованных тканях, к которым относятся кроме костной ткани еще и зубы, играют также роль стабилизатора и уплотнителя таких тканей организма как волосы, ногти, эпидермис. Имеются данные, что употребление воды, содержащей 1 мг фторидов в литре, улучшает иммунобиологическую реактивность организма. Фториды являются биокатализаторами процессов минерализации. Они способствуют удержанию и накапливанию кальция в организме. Это свойство фторидов используется с лечебной целью при заболеваниях, протекающих с нарушением минерализации костей.

Таким образом, фториды необходимы при:

* Различных нарушения минерализации костей: остеопороз, остеомаляция, рахит, остеохондроз и других заболеваниях.

* При проведении профилактики заболеваний зубов, т.к. укрепляют эмаль и препятствуют возникновению кариеса.

* При некоторых заболеваниях волос, ногтей, эпидермиса.

Допустимые концентрации

Фториды жизненно необходимы для здорового функционирования организма, но даже их природные соединения в избытке очень токсичны. Уже в 1803 году было обнаружено, что фтор входит в состав костной системы (следовательно, необходим для ее нормального функционирования), но в 1931 году – что избыток фтора в питьевой воде вызывает заболевания зубов.

Дефицит фтора приводит к тому, что кальций, составляющий основу всех костных тканей, не накапливается в организме, а именно наличие фтора способствует его задержанию в костной системе.

Переизбыток фтора приводит к выведению кальция из костей. Соли фтора концентрируются в костях, вызывая остеохондроз, изменения цвета и формы зубов, направления их роста, а вслед за этим огрубление суставов и их неподвижность, костные наросты. Человек начинает с трудом двигаться. Организм защищаясь, выделяет фтор с мочой, но часто не может справиться с его излишком. Большие дозы фтора экстрагируют магний из лимфы крови, мобилизуют кальций и выводят его из костей, что, в конце концов, приводит к их обызвествлению. Кальций оседает в почках, в легких, в мышцах. Поэтому, когда мы говорим о фторе и о фториде, необходимо знать допустимые для человека концентрации.

Разница между полезной и вредной дозами очень мала: меньше 0,5 мг/л – слишком мало, 1-1,5 мг/л – достаточное количество, а больше – уже слишком много. Суточная потребность определяется 2-мя факторами: максимально допустимая концентрация фторидов в сутки и вес тела. Физиологические дозировки таковы, что при весе тела 50 кг оптимальным считается потребление 1 – 2,5 мг/в сутки, таким образом, взрослому человеку достаточно получать 2-3 мг фторидов в сутки. Существенный переизбыток фторидов в организме, который может нанести вред здоровью человека, вызывает концентрация от 10мг/в сутки. ГОСТом 2874-82 узаконены допустимые концентрации фторидов в питьевой воде в размере 1,5 мг/л. При данной концентрации фторидов в воде никаких отрицательных последствий его влияния на здоровье не наблюдалось.

Как можно узнать, что фторидов в организме слишком много?

По маленьким пятнам на эмали зубов. Сначала они могут быть серыми или белее, чем эмаль, но чем больше в нашем организме фторидов, тем пятнышки темнее и, наконец, становятся коричневыми или черными. Зубы выглядят, как если бы были дырявыми, начинают крошиться, их трудно даже пломбировать.

Профилактика кариеса

К числу наиболее распространенных болезней, существенно влияющих на состояние здоровья населения, относится кариес зубов. Последствия кариеса не ограничиваются разрушением жевательного аппарата, осложненные формы его ведут часто к воспалительным процессам челюстно-лицевой области, аллергизации организма, заболеваниям ЛОР-органов, пищеварительной, выделительной и других систем. Таким образом, профилактика кариеса является одной из узловых медико-социальных проблем современности.

Наибольшие концентрации фторидов в организме обнаруживаются в минерализованных тканях: в зубах и костях. Фтор придает им плотность, устойчивость к физическим и химическим факторам. Непосредственное противокариесное действие фторидов осуществляется за счет:

* Положительного влияния на структуру зубов.

* Снижение растворимости эмали в кислоте.

* Фториды воздействуют - непосредственно на зубной налет, снижая способность в нем бактерий производить кислоту.

* Фториды способствуют реминерализации костей или восстановлению эмали зубов в местах, ранее деминерализованных кислотой. Эффект реминерализации является наиболее важным из них. Ионы фторида, проникающие как в поверхностный слой, так и в толщу эмали, приводят к ее укреплению. Эмаль становится не только более стойкой к кариозной атаке, но и сама приобретает способность реминерализоваться или залечить начальные проявления кариеса, вызываемые кислотами микроорганизмов, вызывающих кариес. Необходимые для реминерализации ионы фторида обеспечиваются как фторированной водой, так и различными содержащими фториды средствами, как, например, зубная паста.

Существует три основных фактора, занимающих ведущую роль в профилактике кариеса:

* Употребление фторсодержащих продуктов.

* Возраст.

* Способ профилактики.

Употребление фторсодержащих продуктов.

Большинство продуктов питания содержит в среднем 0,2 – 0,3 мг фтора на 1 кг, а в рыбе его – от 5 до 15 мг, а в молоке – от 0,1 до 0,2 на 1 кг. Богат фтором чай. Содержание его зависит от способности поглощать фтор из почвы самим растением, от удобрения, от возраста чайного листа, времени сбора и «географии» чая. Количество фтора в готовом напитке зависит от его крепости, длительности настоя и др. Наилучшим вкусом и ароматом обладает чай, настаивающийся 5 минут; в одном стакане содержится около 0,2 мг фтора. В таких сортах чая, как даржелинг, цейлонский в 100 г сухого листа содержится от 10,25 до 15,25 мг фтора. Но при таких нестабильных концентрациях профилактика кариеса невозможна.

Определяющее значение в профилактике кариеса принадлежит водному фактору. Всемирная организация здравоохранения неоднократно подчеркивала необходимость введения фторирования питьевой воды в мировом масштабе для профилактики кариеса зубов, поскольку в настоящее время нет другого метода, снижающего уровень заболеваемости кариесом, который был бы настолько эффективным и удобным в практическом отношении.

Содержание фторидов в рационах питания населения не имеет существенных различий, в то время как их концентрация в питьевой воде является тем основным фактором, который определяет уровень поступления фторидов в организм человека.

В пищеварительном тракте всасывается до 70% фторидов, содержащегося в воде, и 35%, содержащегося в пище. Следовательно, наиболее усвояемыми являются фториды, растворенные в воде. Поэтому употребление воды с концентрацией около 1 мг/л в 2-4 раза снижает заболеваемость кариесом (при этом взрослый человек получает в сутки 2-3 мг фторида). Снижение заболеваемости кариесом постоянных зубов отмечается уже через 2-3 года после начала употребления фторированной воды. Увеличение концентрации фтора на 0,1 мг/л дает снижение кариеса на 10%. (Это правило верно, если концентрация не превышает 1,5 мг/л.) Антикариесный эффект фторируемой воды распространяется на все группы зубов как молочного, так и, особенно, постоянного прикуса. Анализ данных о заболеваемости кариесом после 10 лет фторирования воды по опыту различных стран свидетельствует о том, что коэффициент снижения интенсивности кариеса в разных городах колеблется от 40 до 75%; принято считать, что в среднем он равен 60,5%.

Возраст

Существует определенная зависимомть между возрастом человека и способностью усваивать фтор. В детском организме задерживается до 35% поступающего фтора, в организме взрослого человека – около 1,5 %. Причем снижение заболеваемости кариесом происходит тем выраженнее, чем с более раннего возраста дети получают фторированную воду. Таким образом, наиболее актуальной и эффективной становиться профилактика в детском возрасте.

Способ профилактики

Различают системную и местную профилактику кариеса. Системное действие наступает после поступления фторидов в желудочно-кишечный тракт и их всасывания и распределения внутри организма. Фториды становятся составной частью формирующихся структур зуба и обеспечивают длительную их защиту. Местное действие реализуется в полости рта только на уже прорезывающиеся зубы. Системно поступившие фториды могут также оказывать и местное действие после выделения фторидсодержащей слюны из железы, при этом фториды оказывают действие и включаются в поверхность зуба, предотвращая развитие кариеса зубов. Фторид оказывает разрушающее действие на зубной налет, и при этом он усиливает реминерализацию эмали. В основном системное действие обеспечивается при фторировании воды, молока, соли, а также приеме специальных таблеток, капель или пастилок. Преимущественно местное действие происходит при использовании фторосодержащих зубных паст, растворов и гелей.

Были проведены исследования по сравнительной антикариозной эффективности различных средств как местного, так и системного действия:

Жевательная резинка – 2-3%, Зубная паста – 20-30%, Фторированная вода 50-60%.

Максимальный эффект снижения кариеса достигается тогда, когда фторид имеет возможность поступать и усваиваться на всех стадиях формирования зубов, и системно, и местно, после их прорезывания, т.к. антикариозный эффект распространяется на молочные и коренные зубы в равной степени.

Таким образом, фторирование питьевой воды признано наиболее эффективным, реально осуществимым массовым мероприятием по предупреждению кариеса зубов и расценивается как одно из крупнейших достижений профилактической медицины 20 века. Многочисленными исследованиями доказано, что фторированные таблетки, в силу трудностей регулярного приема, не оказывают такого постоянного и равномерного профилактического действия, как вода. Фторирование же зубов препаратами местного действия, такими как фторсодержащие пасты, лаки и другие средства, является более дорогим и менее эффективным способом, и может представлять интерес в роли не основного, а вспомогательного пути фторпрофилактики кариеса.

В качестве реагентов для фторирования воды следует применять кремнефтористый натрий, фтористый натрий, кремнефтористый аммоний, кремнефтористоводородную кислоту. (При обосновании допускается по согласованию с Главным санитарно-эпидемиологическим управлением Минздрава СССР применение других фторсодержащих реагентов).
Ввод фторсодержащих реагентов надлежит предусматривать, как правило, в чистую воду перед ее обеззараживанием. Допускается введение фторсодержащих реагентов перед фильтрами при двухступенчатой очистке воды.
При использовании кремнефтористого натрия следует принимать технологические схемы с приготовлением ненасыщенного раствора реагента в расходных баках или насыщенного раствора реагента в сатураторах одинарного насыщения.
При применении фтористого натрия, кремнефтористого аммония и кремнефтористоводородной кислоты следует принимать технологические схемы с приготовлением, ненасыщенного раствора в расходных баках.
Для порошкообразных реагентов допускается применение схем с сухим дозированием реагентов.
Концентрацию раствора реагента при приготовлении ненасыщенных растворов в расходных баках следует принимать: для кремнефтористого натрия — 0,25 % при температуре раствора 0 °С и до 0,5% при 25 °С; фтористого натрия — 2,5 % при 0 °С; кремнефтористого аммония — 7 % при 0 °С; кремнефтористоводородной кислоты — 5 % при 0 °С.
Перемешивание раствора следует производить с помощью механических мешалок или воздуха.
Интенсивность подачи воздуха надлежит принимать 8—10 л/(с? м2).
Растворы фторсодержащих реагентов должны быть перед использованием отстоены в течение 2 ч.
При применении схемы с использованием дозаторов сухого реагента необходимо предусматривать специальную камеру для смешения с водой и растворения отдозированного реагента.
Перемешивание раствора в камере следует предусматривать с помощью гидравлических или механических устройств. При этом концентрацию раствора в камере рекомендуется принимать до 25 % растворимости реагента при данной температуре, а минимальное время пребывания раствора в камере 7 мин.
При применении в качестве реагента кремнефтористого натрия, кремнефтористого аммония и кремнефтористоводородной кислоты следует предусматривать мероприятия против коррозии баков, трубопроводов и дозаторов.
Фторсодержащие реагенты следует хранить на складе в заводской таре.
Кремнефтористоводородную кислоту следует хранить в баках с выполнением мероприятий, предотвращающих ее замерзание.
Помещение фтораторной установки и склада фторсодержащих реагентов должно быть изолировано от других производственных помещений.
Места возможного выделения пыли должны быть оборудованы местными отсосами воздуха, а растаривание кремнефтористого натрия и фтористого натрия должно производиться под защитой шкафного укрытия.
При применении фторсодержащих реагентов, учитывая их токсичность, необходимо предусматривать общие и индивидуальные мероприятия по защите обслуживающего персонала.

Фторирование воды, соли и молока

Профилактическое воздействие мероприятий по фторированию воды, соли и молока. происходит независимо от субъекта профилактики - населения. Люди употребляют воду, соль, молоко с добавкой фторидов, что обеспечивает профилактическое воздействие независимо от воли и желания населения.

Фторирование предусматривает определенные правила и подходы к их проведению.

Во-первых, оно необходимо лишь в местностях, где содержание ионов фтора в питьевой воде не превышает 0,5 мг/л.

Во-вторых, необходимо изучение стоматологической заболеваемости населения с использованием эпидемиологических показателей, подтверждающих необходимость коммунальных методов профилактики.

В-третьих, обязательно административное решение местной власти, совместно с Министерством здравоохранения, о проведении того или иного метода коммунальной профилактики.

В-четвертых, необходимы выделение финансовых средств для закупки, установки и эксплуатации соответствующего оборудования, найма рабочей силы и проведение мониторинга заболеваемости, контроля за процессом фторирования.

И наконец, требуется строжайший мониторинг обмена фторидов в организме, стоматологической заболеваемости, контроль содержания фтора во фторируемом субстрате.

Фторирование воды может осуществляться для всего объема воды в населенном пункте. Но для этого схема водоснабжения этого пункта должна предусматривать наличие единой станции для очистки и обеззараживания воды. В этом месте может устанавливаться аппаратура для фторирования и контроля воды. Это наиболее удобный и недорогой вариант. Фториды в питьевую воду добавляются в виде различных солей до создания предельной концентрации ионов F 0,8—1,2 мг/л. Конкретная концентрация определяется многими условиями — климатом, водопотреблением и др. Имеются специальные автоматические установки для фторирования воды, позволяющие контролировать этот процесс. Данный метод коммунальной профилактики является одним из наиболее эффективных и экономичных. Его стоимость в городе с населением 1 млн человек не превышает 0,5 доллара в год на душу населения. В малых городах затраты несколько выше. Во всем мире фторированную воду потребляют свыше 200 млн человек, в том числе в США — 50 млн человек. Доказаны безвредность и высокая эффективность этого метода, и он рекомендован ВОЗ как наиболее изученный, результативный и экономичный. Потребление фторированной воды в течение 5 лет снижает стоматологическую заболеваемость детей на 30—50 %, в течение 10 лет — до 70 %.

Если водоснабжение населенного пункта осуществляется из многих источников, что встречается весьма часто, метод фторирования воды затрудняется и зависит от схемы водоснабжения. В этом случае необходимы установки нескольких комплектов оборудования, найм большей рабочей силы и т. д., что весьма удорожает процесс фторирования воды.

В мире широко используется и другая схема фторирования воды. Она применяется для отдельных школ, детских садов, домов. В этих случаях устанавливают автоматические установки для доочистки и фторирования воды. При этом добавка фтора должна рассчитываться индивидуально для каждого случая в соответствии с водопотреблением. Так, в школах воду фторируют до концентрации ионов фтора 2,0—3,0 мг/л, так как дети проводят в школах лишь часть времени. Аналогично этому концентрацию рассчитывают и для других случаев.

studfiles.net

Содержание фтора в воде

Микроколичества фторидов присутствуют во многих водах, а более высокие концентрации часто связаны с подземными источниками. В районах, богатых фторсодержащими минералами, например, фторапатитами, колодезные воды могут содержать до 10 мг и более фтора на 1 л. Наиболее высокий приводимый уровень составлял 2800 мг/л. Большинство вод содержит менее 1 мг фтора на литр. Иногда фториды могут поступать в реки в результате промышленных сбросов.

Пути воздействия фтора на организм человека

Питьевая вода

Уровни содержания фтора в водопроводной воде практически такие же, как и в воде водоисточников за исключением тех случаев, когда практикуется фторирование питьевой воды. В принципе нефторированная вода содержит менее 1 мг фтора на л, но в зависимости от типа и расположения источника может в редких случаях содержать вплоть до 10 мг/л. В настоящее время такие водоисточники выявлены в большинстве районов мира. Там, где производится фторирование воды, концентрации фтора, как правило, лежат в диапазоне 0,6-1,7 мг/л, причем определяющим фактором здесь обычно является температура атмосферного воздуха.

При потреблении воды в день на душу населения порядка 2 л в районах, где практикуется ее фторирование, с питьевой водой может потребляться от 1,2 до 3,4 мг фтора в день.

В других районах суточное воздействие варьируется от долей миллиграмма до, вероятно, 20 мг в исключительных случаях.

Атмосферный воздух

Фторсодержащие соединения присутствуют в атмосферном воздухе главным образом в результате промышленных выбросов. Концентрации в воздухе варьируются в зависимости от вида промышленной деятельности, но было установлено. Что общее воздействие, равное менее 1 мгк/м3 воздуха, незначительно по сравнению с перрорально потребляемым фтором.

Пищевые продукты

Практически все пищевые продукты содержат хотя бы микроколичества этого элемента. Все виды растительности содержат некоторое количество фтора, которое они получают из почвы и воды. В отдельных продуктах, в частности в рыбе, некоторых овощах и чае, обнаруживаются высокие уровни содержания. Например, концентрация фтора в некоторых видах рыбы может достигать 100 мг/кг, а в чае могут содержаться количества, в 2 раза превышающие таковые большинства других продуктов, где они редко выходят за уровни 10 мг/кг. Применение фторированной воды на предприятиях пищевой промышленности может нередко удваивать уровень содержания фтора в готовых продуктах. В различных странах были проведены оценки суточного поступления фтора с пищей, которое для взрослых варьируется от 0,2 до 3,1 мг. Для детей, т.е. в США для возрастной группы 1-3 лет поступление фтора было оценено на уровне 0,5 мг/день.

Промышленное воздействие

Известно, что при ряде промышленных процессов в производственную воздушную среду выделяются фторсодержащие соединения и имеются многочисленные документированные примеры их воздействия на человека, в частности, при выплавке алюминия и производстве стекла. Указанные воздействия фтора в таких условиях (т.е. когда концентрации достигают нескольких мг/м3 воздуха) могут составлять основную долю общего воздействия. Однако при улучшении условий работы этот путь воздействия становится значительно менее значимым.

Информация о воздействии фтора с табачным дымом ограниченна: он не считается важным источником фтора по сравнению с другими путями воздействия.

Воздействие фтора на население в целом

Различные продукты, такие как зубная паста, зубной порошок, зубной эликсир, жевательная резинка, витаминные добавки и лекарственные средства, могут содержать добавляемые к ним количества растворимого фтора, главным образом в неорганической форме. Эти соединения обычно добавляются в средства для чистки зубов, как правило. В концентрациях около 1 г/кг. Как показали исследования, таким путем могут поглощаться значительные количества фторида и было установлено, что за одну чистку зубов может происходить поглощение около 50 мкг фтора. Местное применение раствора фтора может обусловливать повышенное поглощение. При полоскании рта зубными эликсирами может поступать до 2 мг фтора. В состав ряда различных продуктов входят фториды, в том числе и таблетки, содержащие фторид натрия, известный как средство против кариеса. Регулярное применение таких таблеток может обеспечивать поступление до 1 мг фтора в день

Сравнительное значение разных путей воздействия

В нижеприводимой таблице показано влияние фторированной воды на общее суточное поступление фторидов в организм для взрослых.

Поступление фтора с пищей 1 мг/сутки. Содержание фтора в питьевой воде 0,5; 1 и 1,5 мг/л; потребление воды 2 л сутки

Поступление фтора в неделю (мг)
концентрация фтора в воде	только вода	только воздух	только пища	общее	общее поступление с водой (%)
0,5 мг/л	7,0	0,0	7,0	14,0	50
1,0 мг/л	14,0	0,0	7,0	21,0	67
1,5 мг/л	21,0	0,0	7,0	28,0	75

*Доля поступления из атмосферного воздуха незначительна (поступление при других путях воздействия в этих расчетах не учитывается)

Оценки поглощения фтора из пищи и воды здесь не даются, поскольку эффективность их всасывания весьма высока и цифры, приводимые выше для поступления, довольно близки цифрам для поглощения.

Метаболизм фтора

Фтор, потребляемый с водой, почти полностью всасывается; содержащийся в пище всасывается не с такой степенью полноты, но поглощение при этом все же довольно высокое, хотя в случае некоторых пищевых продуктов (например, рыба и отдельные мясные изделия) может поглощаться около 25 % фторидов.

Поглощенный фтор равномерно распределяется по всему организму. Он удерживается главным образом в скелете, и небольшое количество его отлагается в зубных тканях.

Уровень содержания фтора в костях увеличивается вплоть до 55-летнего возраста. В высоких дозах может вызывать нарушение углеводного, липидного, белкового обмена, а также метаболизма витаминов. Ферментов и минеральных солей. Многие симптомы острого отравления фтором являются следствием связывания его с кальцием. Фтор выводится главным образом с мочой. На его выведение влияет ряд факторов, в том числе общее состояние здоровья человека и предшествующее воздействие на него фторидов. Степень удержания снижается с возрастом, и для целей практического удобства считается, что организм большинства взрослых находится в состоянии равновесия. При таком состоянии устойчивого равновесия, присутствующий в организме фтор отлагается в обызвествленных тканях; основная часть остального количества содержится в плазме и таким образом оно становится доступным для выведения. Удержание в скелете и выведение фтора почками – два основных механизма, с помощью которых предотвращается накопление токсических количеств иона фторида в организме.

Влияние фтора на здоровье

Было весьма убедительно доказано, что фтор является эссенциальным элементом для некоторых видов животных; в частности в результате воздействия небольших доз фтора наблюдается увеличение плодовитости и скорости роста.

После включения фтора в зубную ткань он снижает растворимость эмали при условиях повышенной кислотности среды и таким образом обеспечивает защиту от кариеса зубов. Существуют четкие доказательства того, что присутствие фтора воде приводит к значительному снижению кариеса, как у детей, так и у взрослых. Частота кариеса уменьшается по мере возрастания концентрации фтора примерно до 1 мг/л, хотя иногда может отмечаться крапчатость зубов даже в нежелательной степени, при возрастании уровней его содержания до 1,5-2,0 мг/л. Длительное потребление воды с содержанием фтора 1 мг/л может вызывать такую крапчатость зубов у лиц, страдающих хроническими болезнями почек или полидипсией, но только в тех случаях, когда происходит минерализация зубов, т.е. у детей в возрасте 0-7 лет. У людей, потреблявших воду при концентрации фтора более 3-6 мг/л, отмечался флюороз скелета в зависимости от уровня его поступления из других источников. Суточное потребление фтора, равное 20-40 мг (или еще больше там, где его содержание в воде превышает 10 мг/л), в течение длительных периодов приводило к развитию деформации и флюороза скелета. Было принято, что 1 мг/л является безопасным уровнем содержания при фторировании питьевой воды, и рекомендуемые контрольные предельные концентрации в воде колеблются в пределах этого уровня, причем точные значения зависят от температуры воздуха.

В высоких дозах фтор остро токсичен для человека. Патологические изменения включают гемморрагический гастроэнтерит, острый токсический нефрит и различной степени поражения печени и сердечной мышцы. Острая смертельная доза составляет около 5 г для фторида натрия, т.е. около 2 г фтора.

У животных наблюдался ряд выраженных симптомов при воздействии фтора из окружающей среды в высокозагрязненных районах.

Хронические эффекты у человека при высоких уровнях воздействия главным образом проявляются в виде крапчатости зубов и флюороза, при котором нарушается структура костной ткани, иногда до угрожающей степени, вызывая серьезную инвалидизацию. Наблюдалось также хроническое действие на почки, обычно у лиц с нарушениями функции почек. При высоких уровнях воздействия известны также другие, менее типичные эффекты, включая действие на щитовидную железу. Первоначальными признаками и симптомами интоксикации являются рвота, боли в брюшной полости, тошнота, диарея и даже судороги.

При эпидемиологических исследованиях в районах с естественно высокими концентрациями фтора в природных водах неблагоприятные эффекты были продемонстрированы лишь в редких случаях; они включали крапчатость зубов и флюороз скелета в районах с исключительно высокими уровнями его содержания в воде. В районах с оптимальными концентрациями фтора в воде явные эффекты (т.е. нежелательный флюороз зубов) наблюдались у двух детей, страдавших несахарным диабетом.

Было высказано предположение, что монголизм и рак связаны с повышенными уровнями содержания фтора в воде. Представление о том, что монголизм может быть связан с воздействием фтора, основано на одном исследовании ограниченного характера, где распространенность регистрируемого в медицинских учреждениях монголизма сопоставлялась с уровнями содержания фтора в воде; однако это исследование подверглось резкой критике со стороны Королевского колледжа врачей Великобритании. На протяжении почти 30 лет проводятся разные эпидемиологические исследования с целью выявить возможную связь между раком и содержанием фтора в воде. В нескольких случаях утверждалось об обнаружении положительной связи. Но эти утверждения были встречены критически. В настоящее время считается общепризнанным, что доказательства канцерогенности присутствующего воде фтора отсутствуют.

Рассматривался и вопрос о чувствительности к фтору. В целом, утверждения, что есть лица, особо чувствительные к фтору, были отвергнуты. Например, не обнаружено особой чувствительности у миллионов любителей чая, которые должны потреблять значительные количества фтора при заваривании чайных листьев. Однако нельзя полностью исключить возможность некоторой идиосинкразии, несмотря на данные, указывающие на малочисленность таких случаев. Были тщательно рассмотрены и найдены несостоятельными предположения о том, что фтор обладает мутагенной или тератогенной активностью или что он вызывает врожденные уродства.

biofile.ru