Токсичность фторидов
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
| Токсичность фторидов | |
|---|---|
| Другие имена | Отравление фтором |
| Специальность | Неотложная медицина , токсикология |
Токсичность фтора повышается уровень фтора ионов — это состояние, при котором в организме . Хотя фтор безопасен для здоровья зубов в низких концентрациях, [1] длительное потребление большого количества растворимых фтора солей опасно. Что касается обычной соли фторида, фторида натрия (NaF), смертельная доза для большинства взрослых людей оценивается в 5–10 г (что эквивалентно 32–64 мг элементарного фторида на кг массы тела). [2] [3] [4] Проглатывание фторида может вызвать желудочно-кишечный дискомфорт в дозах, как минимум в 15–20 раз меньших (0,2–0,3 мг/кг или 10–15 мг для человека массой 50 кг), чем смертельные дозы. [5] Хотя в низких дозах он полезен для здоровья зубов, хроническое употребление фтора в больших количествах препятствует формированию костей. Таким образом, наиболее распространенные примеры отравления фторидом возникают в результате потребления грунтовых вод, которые аномально богаты фторидами. [6]
Рекомендуемые уровни
[ редактировать ]Для оптимального здоровья зубов Всемирная организация здравоохранения рекомендует уровень фтора от 0,5 до 1,0 мг/л (миллиграмм на литр), в зависимости от климата. [7] Флюороз становится возможным при превышении этой рекомендуемой дозы. С 2015 года Министерство здравоохранения и социальных служб США рекомендует максимальную концентрацию фторида в 0,7–1,2 миллиграмма 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 сохранении фторирования воды. [8]
Токсичность
[ редактировать ]Хронический
[ редактировать ]
В Индии около 60 миллионов человек отравились колодезной водой, загрязненной чрезмерным содержанием фторида, растворенного в гранитных породах. Эффекты особенно очевидны при деформациях костей у детей. Подобные или более серьезные проблемы ожидаются и в других странах, включая Китай, Узбекистан и Эфиопию. [6]
Острый
[ редактировать ]Исторически сложилось так, что большинство случаев острой токсичности фторида возникало в результате случайного приема инсектицидов или родентицидов на основе фторида натрия . [10] В настоящее время в развитых странах большинство случаев воздействия фтора связано с приемом внутрь зубных фторсодержащих продуктов. [11] Другие источники включают для травления стекла или чистки хрома средства , такие как бифторид аммония или плавиковая кислота . [12] [13] промышленное воздействие флюсов , используемых для содействия течению расплавленного металла на твердую поверхность, вулканических выбросов (например, при выпасе скота после извержения Геклы в 1845–1846 годах и паводкового базальтового извержения Лаки в 1783–1784 годах ), а также средств для очистки металлов . Неисправности оборудования для фторирования воды случались несколько раз, включая примечательный инцидент на Аляске. [5]
возникновение
[ редактировать ]Фторорганические соединения
[ редактировать ]Двадцать процентов современных фармацевтических препаратов содержат фтор. [14] Эти фторорганические соединения не являются источниками отравления фторидом, поскольку связь углерод-фтор слишком прочна, чтобы выделять фторид. [15]
Фтор в зубной пасте
[ редактировать ]Дети могут испытывать желудочно-кишечные расстройства при проглатывании чрезмерного количества ароматизированной зубной пасты. В период с 1990 по 1994 год более 628 человек, в основном детей, прошли лечение после употребления слишком большого количества фторсодержащей зубной пасты. «Хотя исходы в целом были несерьезными», наиболее распространенной проблемой, по-видимому, являются желудочно-кишечные симптомы. [16] Однако, учитывая низкую концентрацию фтора в стоматологических продуктах, это потенциально связано с потреблением других основных компонентов.
Фтор в питьевой воде
[ редактировать ]Около трети населения мира пьет воду из подземных вод. Из них около 10 процентов, примерно 300 миллионов человек, получают воду из ресурсов подземных вод, сильно загрязненных мышьяком или фторидом. [17] Эти микроэлементы образуются главным образом в результате выщелачивания минералов. [18] Карты местоположений потенциально проблемных скважин доступны через Платформу оценки подземных вод (GAP). [19]
Эффекты
[ редактировать ]Избыточное потребление фторида изучалось как фактор следующего:
Мозг
[ редактировать ]Некоторые исследования показали, что высокие уровни воздействия фторида могут отрицательно влиять на развитие нервной системы у детей, но качество доказательств недостаточно, чтобы можно было сделать какие-либо однозначные выводы. [20]
Кости
[ редактировать ]Хотя фторированная вода связана со снижением уровня переломов среди населения, [21] Токсичные уровни фторида были связаны с ослаблением костей и увеличением количества переломов бедра и запястья. Национальный исследовательский совет США приходит к выводу, что переломы с уровнем фторида 1–4 мг/л, что предполагает наличие зависимости «доза-реакция» , но заявляет, что это «наводит на размышления, но недостаточно для того, чтобы сделать твердые выводы о риске или безопасности воздействия при дозе [2 мг/л]. Л]». [22] : 170
Потребление фторида в количествах, превышающих те, которые используются в фторированной воде, в течение длительного периода времени вызывает флюороз скелета . В некоторых регионах, особенно на Азиатском субконтиненте, флюороз скелета является эндемичным. Известно, что он вызывает симптомы раздраженного кишечника и боли в суставах. Ранние стадии клинически неочевидны и могут быть ошибочно приняты за (серонегативный) ревматоидный артрит или анкилозирующий спондилит . [23]
Почка
[ редактировать ]Нефротоксичность, вызванная фторидом, представляет собой повреждение почек из-за токсических уровней фторида в сыворотке крови , обычно из-за высвобождения фторида из фторсодержащих препаратов, таких как метоксифлуран . [24] [25] [26]
В пределах рекомендуемой дозы никаких эффектов не ожидается, но ожидается, что хронический прием внутрь в дозе, превышающей 12 мг/день, вызовет побочные эффекты, а прием такого высокого уровня возможен, когда уровень фторида составляет около 4 мг/л. [22] : 281 Люди с нарушенной функцией почек более подвержены побочным эффектам. [22] : 292
Повреждение почек характеризуется неспособностью концентрировать мочу , что приводит к полиурии и последующему обезвоживанию с гипернатриемией и гиперосмолярностью. Неорганический фторид ингибирует активность аденилатциклазы, необходимую для воздействия антидиуретического гормона на дистальные извитые канальцы почки. Фторид также стимулирует внутрипочечную вазодилатацию , что приводит к увеличению медуллярного кровотока , что препятствует механизму противотока в почках, необходимому для концентрации мочи .
Нефротоксичность, вызванная фторидами, зависит от дозы, обычно требуется, чтобы уровень фторида в сыворотке превышал 50 микромолей на литр (около 1 частей на миллион ), чтобы вызвать клинически значимое нарушение функции почек . [27] что вероятно, когда доза метоксифлурана превышает 2,5 часа МАК . [28] [29] (Примечание: «МАК-час» — это произведение минимальной альвеолярной концентрации (МАК) используемого анестетика, умноженное на количество часов, в течение которых вводится препарат, что является мерой дозировки ингаляционных анестетиков.)
Выведение фторида зависит от скорости клубочковой фильтрации . Таким образом, у пациентов с хронической болезнью почек фторид в сыворотке сохраняется в течение более длительного периода времени, что приводит к повышенному риску нефротоксичности, вызванной фторидом.
Зубы
[ редактировать ]Единственным общепринятым побочным эффектом фторида в количествах, используемых для фторирования воды, является флюороз зубов , который может изменить внешний вид детских зубов во время их развития ; в основном это незначительное явление и обычно вызывает только эстетическую озабоченность. По оценкам, по сравнению с нефторированной водой фторирование до 1 мг/л вызывает флюороз у одного из каждых 6 человек (диапазон 4–21) и вызывает флюороз, вызывающий эстетические проблемы, у одного из каждых 22 человек (диапазон 13,6–∞). [21]
Щитовидная железа
[ редактировать ]Подавляющее действие фторида на щитовидную железу более серьезное при дефиците йода , а фторид связан с более низким уровнем йода . [ нужны разъяснения ] [30] Эффекты на щитовидную железу у людей были связаны с уровнями фторида 0,05–0,13 мг/кг/день при адекватном потреблении йода и 0,01–0,03 мг/кг/день при недостаточном потреблении йода. [22] : 263 Его механизмы и влияние на эндокринную систему остаются неясными. [22] : 266
Тестирование на мышах показывает, что препарат гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) можно использовать для лечения фторидной токсичности щитовидной железы и восстановления нормальной функции. [31]
Воздействие на водные организмы
[ редактировать ]Фтор накапливается в костных тканях рыб и экзоскелете водных беспозвоночных. Считается, что механизм токсичности фтора для водных организмов связан с действием ионов фтора как ферментативных ядов. В мягких водах с низким содержанием ионов беспозвоночные и рыбы могут испытывать неблагоприятные последствия при концентрации фторида всего 0,5 мг/л. Негативные эффекты меньше в жесткой воде и морской воде, поскольку биодоступность ионов фтора снижается с увеличением жесткости воды. [32] Морская вода содержит фторид в концентрации 1,3 мг/л. [33]
Механизм
[ редактировать ]Как и большинство растворимых веществ, соединения фтора легко всасываются в желудке и кишечнике и выводятся с мочой. Анализы мочи использовались для определения скорости выведения, чтобы установить верхние пределы воздействия фторидных соединений и связанных с ними вредных последствий для здоровья. [34] Поступивший внутрь фтор первоначально действует локально на слизистую оболочку кишечника, где образует плавиковую кислоту в желудке.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Научное заявление Центра по контролю и профилактике заболеваний (CDC) о фторировании воды в общинах» . 23 января 2024 г. . Проверено 20 мая 2024 г.
Безопасность и преимущества фторида хорошо документированы и всесторонне рассмотрены несколькими научными организациями и организациями общественного здравоохранения... фторирование воды в общинах является безопасным и эффективным способом укрепления здоровья полости рта и предотвращения кариеса.
- ^ Госслен, RE; Смит Р.П.; Ходж ХК (1984). Клиническая токсикология товарных продуктов . Балтимор (Мэриленд): Уильямс и Уилкинс. стр. III–185–93. ISBN 978-0-683-03632-9 .
- ^ Базельт, Колорадо (2008). Распространение токсичных лекарственных средств и химических веществ в организме человека . Фостер-Сити (Калифорния): Биомедицинские публикации. стр. 636–40. ISBN 978-0-9626523-7-0 .
- ^ МПХБ (2002). Критерии гигиены окружающей среды 227 (фторид) . Женева: Международная программа по химической безопасности, Всемирная организация здравоохранения. п. 100. ИСБН 978-92-4-157227-9 .
- ^ Перейти обратно: а б Брэдфорд Д. Гесснер; Майкл Беллер; Джон П. Миддо; Гэри М. Уитфорд (13 января 1994 г.). «Острое отравление фтором из общественной системы водоснабжения» . Медицинский журнал Новой Англии . 330 (2): 95–99. дои : 10.1056/NEJM199401133300203 . ПМИД 8259189 .
- ^ Перейти обратно: а б Пирс, Фред (2006). Когда реки пересыхают: 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 . Архивировано (PDF) из оригинала 17 февраля 2015 г. Проверено 1 сентября 2013 г.
- ^ «Archive-It – Выпуски новостей» . Архивировано из оригинала 29 января 2017 г. Проверено 9 сентября 2017 г.
- ^ Национальный совет здравоохранения и медицинских исследований (Австралия) (2007 г.). Систематический обзор эффективности и безопасности фторирования (PDF) . ISBN 978-1-86496-415-8 . Архивировано из оригинала (PDF) 14 октября 2009 г. Проверено 13 октября 2009 г. Краткое содержание: Юнг, Калифорния (2008). «Систематический обзор эффективности и безопасности фторирования» . Дент на базе Эвида . 9 (2): 39–43. дои : 10.1038/sj.ebd.6400578 . ПМИД 18584000 .
- ^ Ночимсон Г. (2008). Токсичность, фторид. Архивировано 15 октября 2013 г. в Wayback Machine . электронная медицина. Проверено 28 декабря 2008 г.
- ^ Огенштейн В.Л., Сперке Д.Г., Кулиг К.В. и др. (ноябрь 1991 г.). «Прием фтора у детей: обзор 87 случаев» . Педиатрия . 88 (5): 907–12. дои : 10.1542/педс.88.5.907 . ПМИД 1945630 . S2CID 22106466 . Архивировано из оригинала 2 октября 2010 г. Проверено 17 апреля 2009 г.
- ^ Ву М.Л., Дэн Дж.Ф., Фань Дж.С. (ноябрь 2010 г.). «Выживаемость после гипокальциемии, гипомагниемии, гипокалиемии и остановки сердца после легкого ожога плавиковой кислотой». Клиническая токсикология . 48 (9): 953–5. дои : 10.3109/15563650.2010.533676 . ПМИД 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 средства для чистки колес». Анналы неотложной медицины . 28 (6): 713–8. дои : 10.1016/S0196-0644(96)70097-5 . ПМИД 8953969 .
- ^ Эмсли Дж (2011). Строительные блоки природы: Путеводитель по элементам от Аризоны . Издательство Оксфордского университета. п. 178. ИСБН 978-0-19-960563-7 .
- ^ О'Хаган, Дэвид (март 2008 г.). «Понимание фторорганической химии. Знакомство со связью C – F» . Обзоры химического общества . 37 (2): 308–319. дои : 10.1039/b711844a . ПМИД 18197347 . Архивировано из оригинала 28 января 2021 года . Проверено 21 марта 2021 г.
- ^ Джей Д. Шульман; Линда М. Уэллс (1997). «Острая токсичность фтора при приеме внутрь стоматологических изделий для домашнего использования у детей в возрасте от рождения до 6 лет». Журнал стоматологии общественного здравоохранения . 57 (3): 150–158. дои : 10.1111/j.1752-7325.1997.tb02966.x . ПМИД 9383753 .
- ^ Иваг (2015). Справочник по геогенному загрязнению — Решение проблемы содержания мышьяка и фтора в питьевой воде. Архивировано 25 марта 2019 г. в Wayback Machine . К.А. Джонсон, А. Бретцлер (ред.), Швейцарский федеральный институт водных наук и технологий (Eawag), Дюбендорф, Швейцария.
- ^ Родригес-Ладо Л., Сунь Г., Берг М., Чжан К., Сюэ Х., Чжэн К., Джонсон Калифорния (2013). «Загрязнение подземных вод мышьяком по всему Китаю» . Наука . 341 (6148): 866–868. Бибкод : 2013Sci...341..866R . дои : 10.1126/science.1237484 . ПМИД 23970694 . S2CID 206548777 . Архивировано из оригинала 01 октября 2020 г. Проверено 13 сентября 2020 г.
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Платформа оценки подземных вод (GAP). Архивировано 21 апреля 2021 г. в Wayback Machine .
- ^ Чой А.Л., Сунь Г., Чжан Ю., Гранжан П. (2012). «Нейротоксичность фтора для развития: систематический обзор и метаанализ» . Окружающая среда. Перспектива здоровья. (Систематический обзор и метаанализ). 120 (10): 1362–8. дои : 10.1289/ehp.1104912 . ПМК 3491930 . ПМИД 22820538 .
- ^ Перейти обратно: а б МакДона, Мэриан С.; Уайтинг, Пенни Ф.; Уилсон, Пол М.; и др. (7 октября 2000 г.). «Систематический обзор фторирования воды» . БМЖ . 321 (7265): 855–859. дои : 10.1136/bmj.321.7265.855 . ПМК 27492 . ПМИД 11021861 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Национальный исследовательский совет (2006). Фторид в питьевой воде: научный обзор стандартов Агентства по охране окружающей среды . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои : 10.17226/11571 . ISBN 978-0-309-10128-8 . Архивировано из оригинала 18 октября 2014 года . Проверено 27 марта 2009 г. . См. также заявление CDC по этому отчету. Архивировано 12 февраля 2017 г. на Wayback Machine .
- ^ Гупта Р., Кумар А.Н., Бандху С., Гупта С. (2007). «Скелетный флюороз, имитирующий серонегативный артрит». Скан. Дж. Ревматол . 36 (2): 154–5. дои : 10.1080/03009740600759845 . ПМИД 17476625 . S2CID 39441582 .
- ^ Казинс М.Дж., Сковронски Г., Пламмер Дж.Л. (ноябрь 1983 г.). «Анестезия и почки» . Анестезиологическая интенсивная терапия . 11 (4): 292–320. дои : 10.1177/0310057X8301100402 . ПМИД 6359948 .
- ^ Баден Дж. М., Райс С. А., Мацце Р. И. (март 1982 г.). «Дейтерированный метоксифлурановый наркоз и функция почек у крыс Fischer 344» . Анестезиология . 56 (3): 203–206. дои : 10.1097/00000542-198203000-00009 . ПМИД 7059030 .
- ^ Маззе Р.И. (июнь 1976 г.). «Метоксифлурановая нефропатия» . Перспектива здоровья окружающей среды . 15 : 111–119. дои : 10.1289/ehp.7615111 . ПМЦ 1475154 . ПМИД 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. дои : 10.1097/00000542-197601000-00009 . ПМИД 1244774 . S2CID 22903804 .
- ^ Ван Дайк Р. (1973). «Биотрансформация летучих анестетиков с особым акцентом на роль метаболизма в токсичности анестетиков» . Может ли Anaesth Soc J. 20 (1): 21–33. дои : 10.1007/BF03025562 . ПМИД 4571972 .
- ^ Уайт А.Э., Стивенс В.К., Эгер Э.И. II, Мацце Р.И., Хитт Б.А. (1979). «Метаболизм энфлурана и метоксифлурана при анестезирующих и субанестезирующих концентрациях». Анест Аналг . 58 (3): 221–224. дои : 10.1213/00000539-197905000-00011 . ПМИД 572159 . S2CID 36094568 .
- ^ Струнецка А, Струнецкий О, Паточка Дж (2002). «Фтор плюс алюминий: полезные инструменты в лабораторных исследованиях, но распространители ложной информации» (PDF) . Физиол Рес . 51 (6): 557–64. ПМИД 12511178 . Архивировано (PDF) из оригинала 8 августа 2017 г. Проверено 31 декабря 2008 г.
- ^ Ян Х, Син Р, Лю С, Ю Х, Ли П (1 февраля 2016 г.). «γ-аминомасляная кислота улучшает гипотиреоз, вызванный фторидом, у самцов мышей Куньмин». Наука о жизни . 146 : 1–7. дои : 10.1016/j.lfs.2015.12.041 . ПМИД 26724496 .
- ^ Камарго, Хулио А. (январь 2003 г.). «Токсичность фторида для водных организмов: обзор». Хемосфера . 50 (3): 251–264. Бибкод : 2003Chmsp..50..251C . дои : 10.1016/S0045-6535(02)00498-8 . ПМИД 12656244 .
- ^ Джозеф А. Котруво. «Разработка руководящих принципов опреснения питьевой воды: предыстория» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 26 января 2015 г.
- ^ Баэз, Дж.; Баэз, Марта X.; Марталер, Томас М. (2000). «Выделение фтора с мочой детьми 4–6 лет в общине южного Техаса» . Revista Panamericana de Salud Pública . 7 (4): 242–248. дои : 10.1590/s1020-49892000000400005 . ПМИД 10846927 .
