Токсичность фтора - это состояние, при котором в организме повышен уровень фторид- иона . Хотя фторид в низких концентрациях безопасен для здоровья зубов, постоянное потребление больших количеств растворимых фторидных солей опасно. Что касается поваренной соли фторида, фторида натрия (NaF), смертельная доза для большинства взрослых людей оценивается от 5 до 10 г (что эквивалентно от 32 до 64 мг элементарного фторида / кг массы тела). [1] [2] [3] Проглатывание фторида может вызвать дискомфорт в желудочно-кишечном тракте при дозах, по крайней мере, в 15-20 раз меньших (0,2–0,3 мг / кг или 10–15 мг для человека 50 кг), чем смертельные дозы. [4]Хотя он полезен местно для здоровья зубов в низких дозах, хроническое употребление фторида в больших количествах мешает формированию костей. Таким образом, наиболее распространенные примеры отравления фтором возникают в результате потребления грунтовых вод, которые чрезмерно богаты фтором. [5]
Токсичность фтора | |
---|---|
Другие названия | Отравление фтором |
Специальность | Неотложная медицина , токсикология |
Рекомендуемые уровни
Для оптимального здоровья зубов Всемирная организация здравоохранения рекомендует уровень фторида от 0,5 до 1,0 мг / л (миллиграммы на литр) в зависимости от климата. [6] При превышении рекомендованной дозировки возможен флюороз. По состоянию на 2015 год Департамент здравоохранения и социальных служб США рекомендует максимум 0,7 миллиграмма фторида на литр воды, обновляя и заменяя предыдущий рекомендуемый диапазон от 0,7 до 1,2 миллиграмма, выпущенный в 1962 году. Новый рекомендуемый уровень предназначен для снижения возникновение флюороза зубов при поддержании фторирования воды. [7]
Токсичность
Хронический
В Индии около 60 миллионов человек были отравлены колодезной водой, содержащей чрезмерное количество фтора, растворенного в гранитных породах. Эффект особенно очевиден при деформации костей у детей. Подобные или более серьезные проблемы ожидаются и в других странах, включая Китай, Узбекистан и Эфиопию. [5]
Острый
Исторически сложилось так, что большинство случаев острой отравления фторидом происходит после случайного проглатывания инсектицидов или родентицидов на основе фторида натрия . [9] В настоящее время в развитых странах большинство случаев воздействия фтора происходит из-за проглатывания фторсодержащих продуктов для зубов. [10] Другие источники включают средства для травления стекла или очистки хрома, такие как бифторид аммония или фтористоводородная кислота , [11] [12] промышленное воздействие флюсов, используемых для ускорения потока расплавленного металла на твердой поверхности, вулканические выбросы (например, , при выпасе скота после извержения Геклы 1845–1846 гг. и извержения базальтов Лаки в 1783–1784 гг. ), а также очистители металлов. Неисправность оборудования для фторирования воды происходила несколько раз, включая заметный инцидент на Аляске. [4]
Вхождение
Фторорганические соединения
Двадцать процентов современных фармацевтических препаратов содержат фтор. [13] Эти фторорганические соединения не являются источниками отравления фтором. [ Править ] углерод-фтор связь слишком сильна , чтобы освободить фторид. [14]
Фтор в зубной пасте
Дети могут испытывать желудочно-кишечные расстройства при приеме чрезмерного количества ароматизированной зубной пасты. В период с 1990 по 1994 год более 628 человек, в основном дети, прошли курс лечения после приема слишком большого количества фторсодержащей зубной пасты. «Хотя результаты в целом не были серьезными», желудочно-кишечные симптомы оказались наиболее частой проблемой. [15] Однако, учитывая низкую концентрацию фторида, присутствующего в стоматологических продуктах, это может быть связано с потреблением других основных компонентов.
Фтор в питьевой воде
Около одной трети населения мира пьет воду из подземных источников. Из них около 10 процентов, примерно 300 миллионов человек, получают воду из ресурсов подземных вод, которые сильно загрязнены мышьяком или фтором. [16] Эти микроэлементы образуются в основном в результате выщелачивания минералов. [17] Карты местоположения потенциально проблемных скважин доступны через платформу оценки подземных вод (GAP). [18]
Эффекты
Избыточное потребление фтора было изучено как фактор, влияющий на следующее:
Мозг
Некоторые исследования показали, что высокие уровни воздействия фтора могут отрицательно повлиять на развитие нервной системы у детей, но доказательства недостаточного качества, чтобы сделать какие-либо твердые выводы. [19]
Кости
В то время как фторированная вода связана со снижением уровня переломов у населения [20], токсичные уровни фтора связаны с ослаблением костей и увеличением числа переломов бедра и запястья. Национальный исследовательский совет США приходит к выводу, что переломы с уровнями фторида 1–4 мг / л предполагают зависимость доза-реакция , но заявляет, что это «наводит на размышления, но не позволяет делать твердые выводы о риске или безопасности воздействия при [2 мг / л]. L] ". [21] : 170
Потребление фторида в количествах, превышающих те, которые используются во фторированной воде в течение длительного периода времени, вызывает флюороз скелета . В некоторых регионах, особенно на азиатском субконтиненте, флюороз скелета носит эндемический характер. Известно, что он вызывает симптомы раздраженного кишечника и боли в суставах. Ранние стадии клинически не очевидны и могут быть ошибочно диагностированы как (серонегативный) ревматоидный артрит или анкилозирующий спондилит . [22]
Почка
Нефротоксичность, вызванная фторидом , представляет собой повреждение почек из-за токсичных уровней фторида в сыворотке , обычно из-за высвобождения фторида из фторсодержащих препаратов, таких как метоксифлуран . [23] [24] [25]
В пределах рекомендуемой дозы никаких эффектов не ожидается, но ожидается, что хронический прием внутрь более 12 мг / день вызовет побочные эффекты, и такое высокое потребление возможно, когда уровень фтора составляет около 4 мг / л. [21] : 281 Те, у кого нарушена функция почек, более восприимчивы к побочным эффектам. [21] : 292
Повреждение почек характеризуется неспособностью концентрировать мочу , что приводит к полиурии и последующему обезвоживанию с гипернатриемией и гиперосмолярностью. Неорганический фторид подавляет активность аденилатциклазы, необходимую для действия антидиуретического гормона на дистальные извитые канальцы почек. Фторид также стимулирует внутрипочечное расширение сосудов , что приводит к усилению мозгового кровотока , что препятствует противотоку в почках, необходимому для концентрации мочи .
Вызванная фторидом нефротоксичность зависит от дозы, обычно требуя, чтобы уровни фторида в сыворотке превышали 50 микромоль на литр (около 1 ppm ), чтобы вызвать клинически значимое нарушение функции почек [26], что вероятно, когда доза метоксифлурана превышает 2,5 ПДК- час. [27] [28] (Примечание: «MAC-час» - это кратная минимальная альвеолярная концентрация (MAC) используемого анестетика, умноженная на количество часов, в течение которых вводится лекарство, то есть мера дозировки ингаляционных анестетиков.)
Выведение фторида зависит от скорости клубочковой фильтрации . Таким образом, пациенты с хроническим заболеванием почек будут поддерживать уровень фторида в сыворотке в течение более длительного периода времени, что приведет к повышенному риску нефротоксичности, вызванной фторидом.
Зубы
Единственным общепринятым побочным эффектом фторида в концентрациях, используемых для фторирования воды, является флюороз зубов , который может изменить внешний вид детских зубов в процессе их развития ; это в основном легкое и обычно только эстетическое беспокойство. По сравнению с нефторированной водой, фторирование до 1 мг / л, по оценкам, вызывает флюороз у одного из каждых 6 человек (диапазон 4–21) и вызывает флюороз, вызывающий эстетическое беспокойство, у одного из каждых 22 человек (диапазон 13,6 – ∞). [20]
Щитовидная железа
Подавляющее действие фторида на щитовидную железу сильнее при дефиците йода , а фторид связан с более низким уровнем йода . [ требуется уточнение ] [29] Воздействие на щитовидную железу у людей было связано с уровнями фторидов 0,05–0,13 мг / кг / день при адекватном потреблении йода и 0,01–0,03 мг / кг / день при недостаточном потреблении йода. [21] : 263 Его механизмы и влияние на эндокринную систему остаются неясными. [21] : 266
Тестирование на мышах показывает, что лекарство гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) может использоваться для лечения фторидной токсичности щитовидной железы и восстановления нормальной функции. [30]
Воздействие на водные организмы
Фтор накапливается в костных тканях рыб и экзоскелете водных беспозвоночных. Считается, что механизм токсичности фторидов для водных организмов связан с действием ионов фтора как ферментативных ядов. В мягких водах с низким содержанием ионов беспозвоночные и рыбы могут испытывать неблагоприятное воздействие от концентрации фторида до 0,5 мг / л. Отрицательные эффекты меньше в жесткой воде и морской воде, поскольку биодоступность фторид-ионов снижается с увеличением жесткости воды [31]. Морская вода содержит фторид в концентрации 1,3 мг / л. [32]
Механизм
Как и большинство растворимых материалов, фторидные соединения легко абсорбируются желудком и кишечником и выводятся с мочой. Анализы мочи использовались для определения скорости выведения с целью установления верхних пределов воздействия фторидных соединений и связанных с ними пагубных последствий для здоровья. [33] Попавший внутрь фторид первоначально действует локально на слизистую оболочку кишечника, где в желудке образует плавиковую кислоту.
Рекомендации
- ^ Госселин, RE; Smith RP; Ходж ХК (1984). Клиническая токсикология коммерческих продуктов . Балтимор (Мэриленд): Уильямс и Уилкинс. С. III – 185–93. ISBN 978-0-683-03632-9.
- ^ Базельт, RC (2008). Удаление токсичных лекарств и химикатов в человеке . Фостер-Сити (Калифорния): биомедицинские публикации. С. 636–40. ISBN 978-0-9626523-7-0.
- ^ МПХБ (2002). Критерии гигиены окружающей среды 227 (фтор) . Женева: Международная программа химической безопасности, Всемирная организация здравоохранения. п. 100. ISBN 978-92-4-157227-9.
- ^ а б Брэдфорд Д. Гесснер; Майкл Беллер; Джон П. Миддо; Гэри М. Уитфорд (13 января 1994 г.). «Острое отравление фтором из коммунальной системы водоснабжения». Медицинский журнал Новой Англии . 330 (2): 95–99. DOI : 10.1056 / NEJM199401133300203 . PMID 8259189 .
- ^ а б Пирс, Фред (2006). Когда реки высыхают: путешествие в самое сердце мирового водного кризиса . Торонто: Ки Портер. ISBN 978-1-55263-741-8.
- ^ Комитет экспертов ВОЗ по состоянию здоровья полости рта и использованию фторидов (1994). Фториды и здоровье полости рта (PDF) . Серия технических отчетов ВОЗ 846. Женева: Всемирная организация здравоохранения. ISBN 92-4-120846-5.
- ^ "Archive-It - Пресс-релизы" .
- ^ Национальный совет здравоохранения и медицинских исследований (Австралия) (2007 г.). Систематический обзор эффективности и безопасности фторирования (PDF) . ISBN 978-1-86496-415-8. Архивировано из оригинального (PDF) 14 октября 2009 года . Проверено 13 октября 2009 . Резюме: Йунг CA (2008). «Систематический обзор эффективности и безопасности фторирования» . Доказанная вмятина . 9 (2): 39–43. DOI : 10.1038 / sj.ebd.6400578 . PMID 18584000 . Краткое содержание (PDF) - NHMRC (2007).
- ^ Nochimson G. (2008). Токсичность, фтор . eMedicine. Проверено 28 декабря 2008.
- ^ Augenstein WL, Spoerke DG, Kulig KW, et al. (Ноябрь 1991 г.). «Проглатывание фтора у детей: обзор 87 случаев» . Педиатрия . 88 (5): 907–12. PMID 1945630 .
- ^ У М.Л., Дэн Дж. Ф., Фан Дж. С. (ноябрь 2010 г.). «Выживаемость после гипокальциемии, гипомагниемии, гипокалиемии и остановки сердца после легкого ожога плавиковой кислотой». Клиническая токсикология . 48 (9): 953–5. DOI : 10.3109 / 15563650.2010.533676 . PMID 21171855 . S2CID 11635168 .
- ^ Класаер А.Е., Скальцо А.Дж., Блюм С., Джонсон П., Томпсон М.В. (декабрь 1996 г.). «Выраженная гипокальциемия и фибрилляция желудочков у двух педиатрических пациентов, подвергшихся воздействию фторсодержащего очистителя колес». Летопись неотложной медицины . 28 (6): 713–8. DOI : 10.1016 / S0196-0644 (96) 70097-5 . PMID 8953969 .
- ^ Эмсли Дж. (2011). Природа Строительные блоки: AZ Руководство по элементам . Издательство Оксфордского университета. п. 178. ISBN 978-0-19-960563-7.
- ^ О'Хаган, Дэвид (март 2008 г.). «Понимание химии фторорганических соединений. Введение в связь C – F» . Обзоры химического общества . 37 (2): 308–319. DOI : 10.1039 / b711844a . PMID 18197347 . Проверено 21 марта 2021 года .
- ^ Джей Д. Шульман; Линда М. Уэллс (1997). «Острая токсичность фтора в результате проглатывания домашних стоматологических продуктов у детей от рождения до 6 лет». Журнал стоматологии общественного здравоохранения . 57 (3): 150–158. DOI : 10.1111 / j.1752-7325.1997.tb02966.x . PMID 9383753 .
- ^ Eawag (2015). Справочник по геогенному загрязнению - Мышьяк и фторид в питьевой воде . CA Johnson, A. Bretzler (ред.), Швейцарский федеральный институт водных наук и технологий (Eawag), Дюбендорф, Швейцария.
- ^ Родригес-Ладо Л., Сунь Дж., Берг М., Чжан К., Сюэ Х, Чжэн К., Джонсон, Калифорния (2013). «Загрязнение подземных вод мышьяком по всему Китаю» . Наука . 341 (6148): 866–868. Bibcode : 2013Sci ... 341..866R . DOI : 10.1126 / science.1237484 . PMID 23970694 . S2CID 206548777 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Платформа оценки подземных вод (GAP) .
- ^ Чой А.Л., Сун Джи, Чжан И, Гранджин П. (2012). «Нейротоксичность фтора в процессе развития: систематический обзор и метаанализ» . Environ. Перспектива здоровья. (Систематический обзор и мета-анализ). 120 (10): 1362–8. DOI : 10.1289 / ehp.1104912 . PMC 3491930 . PMID 22820538 .
- ^ а б McDonagh, Marian S .; Уайтинг, Пенни Ф .; Уилсон, Пол М .; и другие. (7 октября 2000 г.). «Систематический обзор фторирования воды» . BMJ . 321 (7265): 855–859. DOI : 10.1136 / bmj.321.7265.855 . PMC 27492 . PMID 11021861 .
- ^ а б в г д Национальный исследовательский совет (2006). Фтор в питьевой воде: научный обзор стандартов EPA . Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия прессы. DOI : 10.17226 / 11571 . ISBN 978-0-309-10128-8. Краткое содержание (PDF) - NRC (24 сентября 2008 г.).. См. Также заявление CDC об этом отчете .
- ^ Гупта Р., Кумар А.Н., Бандху С., Гупта С. (2007). «Флюороз скелета, имитирующий серонегативный артрит». Сканд. J. Rheumatol . 36 (2): 154–5. DOI : 10.1080 / 03009740600759845 . PMID 17476625 . S2CID 39441582 .
- ^ Казинс М.Дж., Сковронски Г., Пламмер Дж. Л. (ноябрь 1983 г.). «Анестезия и почка» . Анаэст Интенсивная терапия . 11 (4): 292–320. DOI : 10.1177 / 0310057X8301100402 . PMID 6359948 .
- ^ Баден Дж. М., Райс С. А., Мацце Р. И. (март 1982 г.). «Анестезия дейтерированным метоксифлураном и функция почек у крыс Fischer 344». Анестезиология . 56 (3): 203–206. DOI : 10.1097 / 00000542-198203000-00009 . PMID 7059030 .
- ^ Mazze RI (июнь 1976 г.). «Метоксифлурановая нефропатия» . Перспектива здоровья окружающей среды . 15 : 111–119. DOI : 10.1289 / ehp.7615111 . PMC 1475154 . PMID 1001288 .
- ^ Казинс М.Дж., Гринштейн Л.Р., Хитт Б.А., Мацце Р.И. (1976). «Метаболизм и почечный эффект энфлурана у человека». Анестезиология . 44 (1): 44–53. DOI : 10.1097 / 00000542-197601000-00009 . PMID 1244774 . S2CID 22903804 .
- ^ Ван Дайк Р. (1973). «Биотрансформация летучих анестетиков с особым упором на роль метаболизма в токсичности анестетиков» . Может Anaesth Soc J . 20 (1): 21–33. DOI : 10.1007 / BF03025562 . PMID 4571972 .
- ^ White AE, Стивенс WC, Эгер EI II, Mazze RI, Hitt BA (1979). «Метаболизм энфлурана и метоксифлурана при анестетических и субанестетических концентрациях». Anesth Analg . 58 (3): 221–224. DOI : 10.1213 / 00000539-197905000-00011 . PMID 572159 . S2CID 36094568 .
- ^ Strunecká A, Strunecký O, Patocka J (2002). «Фторид плюс алюминий: полезные инструменты в лабораторных исследованиях, но распространители ложной информации» (PDF) . Physiol Res . 51 (6): 557–64. PMID 12511178 .
- ^ Ян Х, Син Р, Лю С., Ю Х, Ли П (1 февраля 2016 г.). «γ-Аминомасляная кислота улучшает индуцированный фторидом гипотиреоз у самцов мышей Куньмин». Life Sci . 146 : 1–7. DOI : 10.1016 / j.lfs.2015.12.041 . PMID 26724496 .
- ^ Камарго, Хулио А. (январь 2003 г.). «Токсичность фтора для водных организмов: обзор». Chemosphere . 50 (3): 251–264. Bibcode : 2003Chmsp..50..251C . DOI : 10.1016 / S0045-6535 (02) 00498-8 . PMID 12656244 .
- ^ Джозеф А. Котруво. «Разработка рекомендаций по опреснению питьевой воды: история вопроса» (PDF) . Проверено 26 января 2015 года .
- ^ Baez, J .; Baez, Martha X .; Марталер, Томас М. (2000). «Выведение фторидов с мочой детьми 4–6 лет в общине на юге Техаса» . Revista Panamericana de Salud Pública . 7 (4): 242–248. DOI : 10.1590 / s1020-49892000000400005 . PMID 10846927 .
Внешние ссылки
Классификация | D
|
---|---|
Внешние ресурсы |
|