Το φθόριο (fluorine) βρίσκεται στο χώμα και στα βράχια της Γης, κυρίως στον φθορίτη και στον κρυολίτη, ωστόσο είναι κατανεμημένο ευρέως και σε άλλα μεταλλεύματα.
Βρίσκεται επίσης στο νερό, στα φυτά, στα ζώα και στις τροφές. Συνήθως απαντάται ως αρνητικά φορτισμένο ιόν, μια μορφή που ονομάζεται φθορίδιo (fluoride) – οι ονομασίες φθόριο και φθορίδιο χρησιμοποιούνται συνήθως παράλληλα. Το φθόριο είναι ένα αέριο πολύ ενεργό στη φυσική του κατάσταση, συνεπώς στο νερό και τις τροφές είναι ενωμένο με διάφορα μόρια.
Ιδιότητες
Το φθόριο και οι ενώσεις του χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ουρανίου και για πάνω από 100 εμπορικές φθοροχημικές ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων πλαστικών υψηλής θερμοκρασίας. Στον άνθρωπο προστατεύει τα δόντια αλλά μπορεί να έχει παρενέργειες οι οποίες είναι σήμερα υπό διερεύνηση.
Το 50% του φθορίου που προσλαμβάνεται από τη διατροφή και το νερό απορροφάται από το γαστρεντερικό σύστημα μετά από περίπου 30 λεπτά. Οι συγκεντρώσεις φθορίου στα υγρά και στους ιστούς του σώματος είναι ανάλογες των μακροχρόνιων προσλήψεων – αυτό σημαίνει ότι το φθόριο στον οργανισμό δεν ρυθμίζεται ομοιοστατικά. Περίπου το 99% του φθορίου στον οργανισμό βρίσκεται στους σκληρούς ιστούς (οστά και δόντια). Η απομάκρυνση του απορροφώμενου φθορίου πραγματοποιείται σχεδόν αποκλειστικά από τους νεφρούς και η η αποβολή του από τα ούρα αντανακλά σε γενικές γραμμές τη διαιτητική πρόσληψη.
Γενικά, η βιοδιαθεσιμότητα του φθορίου είναι υψηλή, μπορεί ωστόσο να επηρεαστεί από το μέσο με το οποίο προσλαμβάνεται. Στους υγιείς, νέους και μεσήλικες, το 50% του απορροφώμενου φθορίου κατακρατείται προσλαμβανόμενο από τους επιμεταλλωμένους ιστούς, ενώ το 50% αποβάλλεται με τα ούρα. Στα μικρά παιδιά, έως και το 80% μπορεί να κατακρατηθεί λόγω της αυξημένης απορρόφησης από τον αναπτυσσόμενο σκελετό και τα δόντια. Όταν το φθόριο προσλαμβάνεται με γάλα και τροφές που περιέχουν υψηλές ποσότητες ασβεστίου, η απορρόφηση μειώνεται κατά 10-25%.
Οφέλη
Η πρόσληψη επαρκούς ποσότητας φθορίου είναι σημαντική για τον έλεγχο της τερηδόνας των δοντιών ενώ η έλλειψη φθορίου σε οποιαδήποτε ηλικία θέτει το άτομο σε κίνδυνο ανάπτυξης τερηδόνας.
Το γεγονός αυτό ήταν ιδιαίτερα εμφανές στο παρελθόν, όταν η συχνότητα εμφάνισης τερηδόνας σε χωριά και πόλεις που δεν διέθεταν φθοριωμένο νερό ήταν πολύ μεγαλύτερη από αυτήν που χαρακτήριζε κοινότητες που διέθεταν φθοριωμένο νερό. Τόσο η μεταφορά των τροφίμων και ποτών από τη μια περιοχή στην άλλη όσο και η χρήση φθοριούχων προϊόντων για τα δόντια δεν επιτρέπουν σήμερα να φανεί ξεκάθαρα αυτή η διαφορά. Η διαφορά στη συχνότητα εμφάνισης της τερηδόνας μεταξύ των φθοριωμένων και των μη περιοχών τις ΗΠΑ ήταν περίπου 18% σύμφωνα με μια μελέτη που πραγματοποιήθηκε τα έτη 1986-1987 ενώ παλαιότερες μελέτες είχαν αναφέρει διαφορές της τάξης του 50%.
Επίσης, το φθόριο, σε σχετικά υψηλά επίπεδα πρόσληψης, παρουσιάζει την μοναδική ικανότητα να ενεργοποιεί το σχηματισμό νέου οστού και, λόγω της ιδιότητας αυτής έχει χρησιμοποιηθεί ως πειραματικό φάρμακο για τη θεραπεία της οστεοπόρωσης.
Τοξικότητα και ενδεχόμενες παρενέργειες
Όπως και άλλα ιχνοστοιχεία, το φθόριο είναι τοξικό όταν προσλαμβάνεται σε υπερβολικές ποσότητες, ύστερα από χρόνια πρόσληψη. Παρατηρείται τοξίκωση της αδαμαντίνης και του σκελετού κάτι που εξαρτάται από τη δοσολογία.
Η υπερβολική φθορίωση της αδαμαντίνης χρωματίζει τα δόντια με λευκές ή καφετί κηλίδες (Dental fluorosis) και η μεγαλύτερη ανησυχία αφορά τα μπροστινά δόντια. Ωστόσο, ο κίνδυνος της τοξίκωσης από φθόριο δεν υφίσταται μετά την ηλικία των 8 ετών. Πάντως η ήπια τοξίκωση από φθόριο (η οποία δεν γίνεται άμεσα αντιληπτή) μπορεί να κάνει την αδαμαντίνη πιο ανθεκτική στην τερηδόνα.
Παρενέργειες μπορεί να υπάρξουν και από την τοξίκωση του σκελετού από φθόριο, η οποία επιτελείται σε τρία στάδια. Το στάδιο 1 χαρακτηρίζεται από περιστασιακή κάμψη ή πόνο στις αρθρώσεις καθώς και ορισμένου βαθμού οστεοποίηση της λεκάνης και των σπονδύλων, ενώ τα κλινικά συμπτώματα των σταδίων 2 και 3, τα οποία μπορεί να οδηγήσουν και στην αναπηρία, περιλαμβάνουν οστεοποίηση των συνδέσμων, οστεοσκλήρυνση, εξοστώσεις και πιθανόν οστεοπόρωση των μακρών οστών, έκπτωση του μυϊκού ιστού και νευρολογικές αλλοιώσεις που οφείλονται στην υπεροστεοποίηση των σπονδύλων. Όλα αυτά εξαρτώνται από τη δοσολογία.
Το μεγαλύτερο μέρος των επιδημιολογικών ερευνών δείχνει ότι η πρόσληψη τουλάχιστον 10 mg την ημέρα για δέκα ή και περισσότερα χρόνια είναι απαραίτητη για την πρόκληση κλινικών συμπτωμάτων της ηπιότερης μορφής της κατάστασης αυτής. Η σκελετική τοξίκωση από φθόριο η οποία οδηγεί σε αναπηρία είναι εξαιρετικά σπάνια, για παράδειγμα, μόνο πέντε τέτοιες περιπτώσεις έχουν επιβεβαιωθεί στις ΗΠΑ από τα μέσα της δεκαετίας του 1960.
Επαρκής και ανώτατη δοσολογία
Το 1997, το Αμερικανικό Συμβούλιο Τροφίμων και Διατροφής όρισε τις τιμές για τις επαρκείς ποσότητες του φθορίου υπονοώντας ότι είναι ωφέλιμο αλλά όχι απαραίτητο θρεπτικό συστατικό.
- για τα βρέφη 0,01 mg για τους πρώτους 6 μήνες
- 0,5 mg για μωρά 7-12 μηνών
- 0,7 mg για παιδιά 1-3 ετών
- 1,0 mg για παιδιά 4-8 ετών
- 2,0 mg για παιδιά 9-13 ετών
- 3,0 mg για εφήβους 14-18
- 4,0 mg για ενήλικες άνδρες και άνω των 19 ετών
- 3,0 mg για έφηβες και ενήλικες γυναίκες άνω των 14 ετών, συμπεριλαμβανομένων των εγκύων και των θηλαζουσών.
Οι παραπάνω τιμές αφορούν τις προσλήψεις του φθορίου (από όλες τις πηγές) που απαιτούνται για τη μέγιστη ελάττωση της συχνότητας εμφάνισης τερηδόνας χωρίς να προκαλούνται παρενέργειες.
Με βάση τα στοιχεία που αφορούν τη συσχέτιση μεταξύ των υψηλών προσλήψεων φθορίου και τον κίνδυνο ανάπτυξης τοξίκωσης σε παιδιά (άνω των 8 ετών) και ενήλικες, το Αμερικανικό Συμβούλιο Τροφίμων και Διατροφής έχει ορίσει τα ανεκτά ανώτερα όρια για το φθόριο στα 10 mg/ημέρα για τα παιδιά (άνω των 8 ετών), τους εφήβους και τους ενηλίκους, καθώς και για τις έγκυες και τις θηλάζουσες γυναίκες. Τα ανώτατα επίπεδα της ημερήσιας πρόσληψης είναι αυτά που πιθανότητα δεν ενέχουν κανένα κίνδυνο παρενεργειών για την την υγεία.
Στις ΗΠΑ, όπου υπάρχουν στοιχεία, οι ενήλικες λαμβάνουν 1,5 μέχρι 6,6 mg την ημέρα. Να σημειωθεί ότι τα άτομα που πίνουν περισσότερο νερό π.χ. οι αθλητές και όσοι κάνουν χειρωνακτική εργασία λαμβάνουν και μεγαλύτερη ποσότητα φθορίου. Από την άλλη μεριά το γάλα έχει πολύ λίγο φθόριο.
Η θανατηφόρος δόση για τους περισσότερους ενήλικες, εκτιμάται σε 5 έως 10 γραμμάρια την ημέρα.
Ποιες τροφές περιέχουν φθόριο
Τα περισσότερα τρόφιμα περιέχουν φθόριο κάτω από 0,05 mg ανά 100 γραμμάρια. Εξαιρέσεις αποτελούν το φθοριωμένο νερό, τα ροφήματα και ορισμένα βρεφικά γάλατα τα οποία παρασκευάζονται με φθοριωμένο νερό, το τσάι και κάποια θαλασσινά ψάρια.
Λόγω της ικανότητας των φύλλων του τσαγιού να συσσωρεύουν φθόριο σε συγκεντρώσεις που ξεπερνούν τα 10 mg ανά 100 γραμμάρια ξηρού βάρους, το τσάι περιέχει φθόριο σε συγκεντρώσεις που ποικίλλουν από 1 έως 6 mg/100 γραμμάρια ανάλογα με την ποσότητα του τσαγιού που έχει χρησιμοποιηθεί, τη συγκέντρωση του φθοριωμένου νερού και τον χρόνο παρασκευής.
Μια άλλη τροφή που περιέχει υπολογίσιμη ποσότητα φθορίου είναι οι σταφίδες. Σε ορισμένα κρασιά η περιεκτικότητα βρέθηκε να είναι 0,23–2,80 mg ανά λίτρο και αποδόθηκε σε φθοριούχα φυτοφάρμακα. Το ανώτατο αποδεκτό όρια για τα κρασιά είναι 1 mg το λίτρο.
Οι συγκεντρώσεις φθορίου στα περισσότερα τρόφιμα αποδίδονται κατά κύριο λόγο στο νερό που χρησιμοποιείται κατά την επεξεργασία τους.
Εκτός από τη διατροφή, από τις βασικές πηγές φθορίου είναι οι οδοντόπαστες, τα στοματικά διαλύματα και τα συμπληρώματα φθορίου από το στόμα. Η πρόσληψη από τα φθοριούχα οδοντικά προϊόντα προσθέτει σημαντικές ποσότητες φθορίου στον οργανισμό, οι οποίες συχνά πλησιάζουν ή ξεπερνούν την πρόσληψη από τη διατροφή, ιδιαίτερα στα μικρά παιδιά τα οποία, λόγω ανεπαρκούς ελέγχου της κατάποσης, συχνά καταπίνουν τα προϊόντα αυτά.
Τελικά, η ποσότητα φθορίου που λαμβάνει ένα άτομο εξαρτάται από την ποσότητα της οδοντόπαστας που χρησιμοποιεί και την κατάποσή της καθώς και από τη συχνότητα της χρήσης. Κατά μία εκτίμηση τα μικρά παιδιά λαμβάνουν 0,125–0,3 mg ανά βούρτσισμα δοντιών. To καλό ξέπλυμα των δοντιών μειώνει ακόμα και 75-85%% την πρόσληψη γι’ αυτό και οι ενήλικες λαμβάνουν πολύ μικρότερη ποσότητα σε σχέση με τα παιδιά.
Να σημειωθεί ότι ορισμένα φίλτρα νερού απομακρύνουν το φθόριο: στην κατηγορία αυτή ανήκουν τα φίλτρα ανάστροφης ώσμωσης και τα φίλτρα ενεργού άνθρακα εμβαπτισμένου σε άργυρο. Τα μαλακτικά νερού και τα απλά φίλτρα άνθρακα δεν το απομακρύνουν.
Η φθορίωση του νερού
Σύμφωνα με τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης των Ασθενειών (CDC) των ΗΠΑ, η φθορίωση του νερού αποτέλεσε ένα από τα 10 πιο πολύτιμα μέτρα δημοσίας υγείας του 20ού αιώνα, και ειδικότερα για την προστασία των δοντιών.
Με το πέρασμα του χρόνου άρχισε να προστίθεται φθόριο σε εμπορικά προϊόντα, όπως οδοντόπαστες και στοματικά διαλύματα, ενώ δημιουργήθηκαν και προϊόντα φθορίου, όπως ταμπλέτες, σταγόνες και τζελ, για επαγγελματική χρήση.
Η εξωτερική ουσία των δοντιών, η αδαμαντίνη, είναι «υγρή» και καθημερινά χάνει ιχνοστοιχεία και τα ανακτά με δύο διαδικασίες γνωστές ως απομετάλλωση και επιμετάλλωση αντιστοίχως. Η τερηδόνα προκαλείται όταν τα βακτήρια του στόματος παράγουν οξέα που διαβρώνουν την αδαμαντίνη και την υποκείμενη ουσία των δοντιών την οδοντίνη. Το φθόριο που υπάρχει στο σάλιο συγκεντρώνεται στην πλάκα η οποία σχηματίζεται επάνω στα δόντια, εμποδίζοντας τη δράση των οξέων στα ιχνοστοιχεία των δοντιών. Διεγείρει επίσης την επιμετάλλωση των δοντιών, κολλώντας στις επιφάνειές τους και έλκοντας σε αυτές τα ιόντα ασβεστίου που περιέχει το σάλιο.
Η βέλτιστη συγκέντρωση του φθορίου στο πόσιμο νερό στις ΗΠΑ για την πρόληψη της οδοντικής τερηδόνας έχει οριστεί στα 0,7-1,2 mg ανά λίτρο.
Όμως η φθορίωση του νερού αμφισβητήθηκε έντονα και κατηγορήθηκε, μεταξύ άλλων, για πλήθος παρενεργειών για την υγεία – από καρδιοπάθεια και καρκίνο έως το σύνδρομο Ντάουν, το AIDS, τις αλλεργίες, τη νόσο Αλτσχάιμερ, τη νοητική υστέρηση, την οστεοπόρωση και τα κατάγματα. Ένα άλλο θέμα της διαμάχης αφορά την ασφάλεια από χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται για την φθορίωση του νερού.
Το 2014 μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Lancet Neurology ενοχοποίησε το φθόριο ως νευροτοξίνη. Επρόκειτο για μια μετα-ανάλυση 27 μελετών σχετικών με την έκθεση μικρών παιδιών στο φθόριο, μέσω του πόσιμου νερού. Το συμπέρασμα ήταν μια πτώση του δείκτη ευφυΐας των παιδιών κατά επτά μονάδες εξαιτίας του φθορίου. Το χειρότερο είναι ότι στις περισσότερες περιπτώσεις το ποσοστό του φθορίου δεν υπερέβαινε τις συνιστώμενες ποσότητες. Να σημειωθεί ότι το φθόριο προκαλεί νευροτοξικότητα σε πειραματόζωα, επηρεάζοντας αρνητικά τη μάθηση και τη μνήμη τους.
Μια άλλη μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2015 στο Journal of Epidemiology & Community Health βρήκε πως η φθορίωση του νερού πάνω από ένα ορισμένο επίπεδο συνδέεται με κατά 30% υψηλότερο ποσοστό υποθυρεοειδισμού στην Αγγλία αλλά κατηγορήθηκε για ελαττωματική μεθοδολογία.
Η συζήτηση γύρω από τις ενδεχόμενες παρενέργειες δεν έχει καταλήξει σε οριστικό συμπέρασμα.
Πρέπει να τονιστεί ότι ορισμένοι ειδικοί δεν συνιστούν να χορηγείται φθόριο σε βρέφη ηλικίας κάτω των 6 μηνών (το Αμερικανικό Συμβούλιο Τροφίμων και Διατροφής θεωρεί επαρκή ποσότητα τα 0,01 mg). Προτείνουν επίσης το τεχνητό γάλα να παράγεται από μη φθοριωμένο νερό, ενώ τα παιδιά ηλικίας κάτω των 2 ετών δεν πρέπει να βουρτσίζουν τα δόντια τους με οδοντόπαστα με φθόριο. Από τα 2 μέχρι τα 6 τους, εξάλλου, πρέπει να τα βουρτσίζουν υπό επίβλεψη τέτοιες οδοντόπαστες, ώστε να είναι βέβαιο ότι δεν τις καταπίνουν.
