Нейтрализуют фтор (сжиженный газ). Фтор в питьевой воде: за и против

Исследования выявили эффективность концентрации ионов фтора в зубных пастах от 500 до 2500 ч/млн (ррт). Исследования показали, что кариеспрофилактический эффект увеличивается на 6 % на каждые 500 ч/млн свыше 1000 ч/млн фторидов. Относительная эффективность паст, содержащих менее 500 ч/млн фторидов, не установлена. В 1977 г. Европейская комиссия ус­тановила верхний предел содержания фторидов для паст, поступающих в свободную продажу, равный 1500 ч/млн. По рекомендации ВОЗ (1984) оптимальная концентрация ионов фтора в зубных пастах должна состав­лять 0,1 % (1000 ч/млн). В настоящее время фтор вводится в пасты в ко­личестве 1000-1500 ч/млн (0,10-0,15 %) для взрослых и 200-500 ч/млн (0,02-0,05 %) для детей. Данные концентрации относятся к со­держанию иона фтора, следовательно, концентрация вещества, в составе которого этот ион вводится в пасту, должна быть выше. Так,концентрация иона фтора - 1000 - 1500 ч/млн (0,10 - 0,15 %) обеспечивается кон­центрацией натрия фторида (NaF) 0,22 % - 0,33 % или натрия моно-фторфосфата (Na 2 PO 3 F) - 0,76 % - 1,14 %. Соответственно концентра­ция ионов фтора 200 - 500 ч/млн (0,02 - 0,05 %) - 0,04 % - 0,11 % NaF или 0,15 % - 0,38 % Na 2 PO 3 F.

Количество вводимого в состав зубных паст фтора oграничивается еще и тем, что пациенты непроизвольно заглатывают пасту, и у детей в возра­сте до 3-4 лет количество непроизвольно проглоченной зубной пасты достигает 30 %. Известны случаи развития у детей флюороза, вызванно­го заглатыванием фторсодержащей пасты. Поэтому у детей в нозрасте до 3 лет не рекомендуется применять пасты, содержащие фтор, а чистку зу­бов фторсодержащими пастами проводить только под контролем родите­лей.

Соединения фтора, входящие в состав зубных паст. Как один из первых фторсодержащих агентов в зубных пастах следует отметить фто­рид олова - основное составляющее системы SnF 2 - Crest с Fluoristan (Procter&Gamble), впервые одобренной ADA как предупреждающей ка­риес зубной пасты.

В качестве фтористых соединений в составе зубных паст также исполь­зовались фтористый калий, фторцирконий, тетрафтор титана, цинксодержащие фториды, фторсиликат магния, фтористый магний, натриевая соль фтористого олова, фторметаллит алюминия, аминофторид серебра, фторфенилгуанидогексан, фторгидрат никотиновой кислоты, цетилами-ногидрофторид, фторинол - фторгидрат никометанола, хорошо фикси­рующийся на зубах. В качестве естественного источника фтора в зубной пасте предлагалось использовать пыль зеленого чая.

В настоящее время наиболее часто используются:

Натрия фторид,

Натрия монофторфосфат,

Аминофториды.

Все эти вещества хорошо растворимы, легко диссоциируют на ионы, ста­бильны в водном растворе, не окрашивают деминерализованные зоны эмали.

Натрия фторид (NaF). Применение кремниевых абразивов устранило ос­новную причину выявленной ранее неэффективности этого соединения фтора в пастах - его нейтрализацию абразивными веществами на основе кальция (так, компания Procter&Gamble предложила систему Fluoristat - сочетание фторида натрия с кремниевой абразивной системой - NaF/SiO 2). Фторид на­трия легко диссоциирует с выделением активного ионизированного фтора, хорошо фиксируется в зубном налете и в слизистой оболочке полости рта. Иногда в составе паст натрия фторид комбинируется с натрия монофторфосфатом: считается, что при этом создаются оптимальные условия для образо­вания фторапатита. Фторид натрия безвкусный, не окрашивает пелликулу, по некоторым данным образует слой фторида, который сравнительно легко смы­вается и быстро выводится из полости рта. В пастах для взрослых содержится от 0,22 до 0,33 % фторида натрия, для детей - от 0,04 до 0,11 %. Оптималь­ная весовая концентрация натрия фторида в пастах - 0,243 %.

Коэффициент перерасчета концентрации натрия фторида в концент­рацию свободного иона фтора составляет 2,2: концентрация F" = концен­трация NaF: 2,2.

Натрия монофторфосфат (Na 2 PO 3 F). Изначально сочетался с боль­шим числом абразивов, по сравнению с фторидом натрия, поэтому ис­пользовался более широко. Высвобождение фтора из монофторфосфата - двухэтапный процесс, окончательное расщепление происходит в рото­вой жидкости. Ряд авторов указывают на меньшую эффективность моно­фторфосфата по сравнению с действием натрия фторида. Однако не сле­дует упускать из виду наличие в молекуле этого соединения фосфатных групп, свойственных для гидроксиапатита твердых тканей зубов. Натрия монофторфосфат обладает частично действием, подобным действию ПАВ на кристаллы, подавляя их рост. Безвкусный, не окрашивает пелли­кулу, совместим с чистящими веществами. По некоторым данным он не образует в достаточной степени слой фторида кальция и быстро выводит­ся из полости рта, не образуя депо. В пастах для взрослых содержится от 0,76 до 1,14 % монофторфосфата натрия, для детей - от 0,15 до 0,38%. Оптимальная весовая концентрация натрия монофторфосфата в пастах - 0,880 %.

Коэффициент перерасчета концентрации натрия монофторфосфата в концентрацию свободного иона фтора составляет 7,6: концентрация F" = концентрация Na 2 PO 3 F: 7,6.

Аминофториды представляют собой соединения, в которых длинная гидрофобная бикарбонатная цепочка связывается с гидрофильными органическими аминами жирной кислоты, растворимой в воде. Фтор присоеди­няется к гидрофильной части, образуя так называемую верхнюю группу. Образуются соединения строения, типичного для ПАВ, которые благодаря своей поверхностной активности могут накапливаться на поверхностях лю­бого типа. Ионы фторидов распределяются и аккумулируются активным способом на поверхности эмали (в случае неорганических фторидов, в ко­торых положительные ионы не выполняют транспортных функций, они пассивно распределяются в полости рта). Сходство аминофторидов с де­тергентами способствует также отделению зубных отложений от поверх­ности эмали. Благодаря своей поверхностной активности аминофториды образуют на поверхности зуба тонкую пленку - резерв фторида, уменьшая свободную поверхностную энергию, нарушают процесс образования колоний бактерий на поверхности зуба. Они обеспечивают также слегка кислую среду (рН 4,5-5,0), оптимальную для взаимодействия фтора с эмалью. Некоторые авторы указывают на более высокое среднее усвоение фтора аминофторидов, чем натрия фторида. Образующийся после воз­действия аминофторидов на поверхности эмали тонкий слой кальция фто­рида более прочен к воздействию кислот и хорошо удерживается на по­верхности зуба, стабильный, высвобождение фтора наблюдается даже спустя месяцы. Аминофторид имеет специфический вкус, при недостаточ­ной гигиене полости рта может окрашивать пелликулу, хорошо препятству­ет росту бляшки. Из полости рта выводится медленно (образует депо). В верхних слоях поврежденных участков эмали зуба откладывается больше, чем остальные фтористые соединения. Имеет бактерицидное действие.

К зубным пастам, содержащим аминофториды, относятся Ajona Amin-o-med, Lacalut fluor (содержит также хлоргексидин), Lacalut sensitiv (со­держит также алюминия лактат и хлоргексидин), Meridol zahnpasta, пасты Elmex.

Препараты фтора обладают способностью вступать в реакцию с други­ми компонентами зубных паст. При этом фтор может связываться с обра­зованием труднорастворимого соединения и терять свою активность, то есть способность переходить в ионизированное состояние. Поэтому фто­риды часто вводят в состав гигиенических зубных средств вместе со ста­билизаторами - веществами с большей конкурентной способностью вступать в химические реакции с компонентами зубных паст, препятствую­щие необратимому связыванию фтора (фитиновая кислота и ее соли, ли­монная кислота и ее соли, моно-, ди- и трикарбоновые кислоты, фосфат магния, сульфатированные полимеры, хлористый стронций, салицилат цинка).

С фторидами хорошо взаимодействуют ферменты: лизоцим, декстраназа, мутаназа. Натрия хлорид повышает активность вводимого фтора.

Фторсодержащие зубные пасты особенно эффективны при назначе­нии их лицам (особенно детям) с декомпенсированными формами тече­ния кариеса, наличием очагов деминерализации эмали зубов, поражений твердых тканей зубов некариозного генеза. Показаны также при незавер­шенной вторичной минерализации (сразу после прорезывания зубов), массивных отложениях неминерализованного зубного налета, наличии общих и местных кариесогенных факторов.

Минерализующие агенты

Минерализующие добавки, вводимые в зубные пасты, предназначены для восполнения составных элементов гидроксиапатита при деминерализации эмали или при незавершенной вторичной минерализации, повышения резистентности эмали зубов к кислотам, ингибирования кислотообразования, по­вышения реминерализующего потенциала слюны и ее буферной емкости за счет насыщения ее минеральными компонентами и фосфатами. Таким обра­зом, действие этих добавок осуществляется либо при непосредственном кон­такте с поверхностью зуба, либо через слюну.

В качестве минерализующих добавок широко используются фосфаты. Добавление фосфатов в зубные пасты приводит к насыщению слюны фо­сфором, что способствует повышению ее буферной емкости. Фосфаты также активно участвуют в обмене слюна-эмаль, включаясь в апатит. Наи­более часто применяются кальцийфосфатные соединения - водный и безводный дикальцийфосфат (дигидрат дикальцийфосфата носит назва­ние Дикал), глицерофосфат кальция (0,13 %), натрийфосфатные препа­раты - динатрийфосфат, тетрапирофосфат натрия, алюминийаммонийные фосфаты.

В некоторые зубные пасты предложено добавлять синтетический гидроксиапатит со сверхмалым размером частиц (0,05 мкм), сравнимым по размерам с белковыми макромолекулами, что увеличивает биологическую активность, и высокой удельной поверхностью (100-150 м 2 /г). Препарат обеспечивает микрообработку ионами кальция и фосфата зубной ткани, "замуровывая" микротрещины в ней, уменьшает чувствительность зубов, защищая поверхностные участки эмали, обладает противовоспалительны­ми свойствами, адсорбируя микробные тела и препятствуя развитию гной­но-воспалительных процессов. Добавляется в количестве от 2 до 17 %.

Минерализующими свойствами обладает также кальций абразивной системы - кальция хлорид (используется в экспериментальных пастах). Ион кальция способен восполнять утраченные в процессе воздействия кислот ионы кальция гидроксиапатита эмали. Кальция карбонат увеличи­вает рН слюны и, кроме того, способствует восстановлению коллагена де­сен, снижению их кровоточивости.

Предложено использование в составе зубных паст измельченной скор­лупы куриных яиц - природного источника кальция, фосфатов и многих микроэлементов. Минеральные соли основы тонко измельченной яичной скорлупы легко диссоциируют в водной среде с появлением ионизирован­ных форм кальция и фосфора.

Предлагалось введение в состав зубных паст ремодента - препарата, получаемого из природных материалов (костной ткани) и представляюще­го собой комплекс ионов макро- и микроэлементов, необходимых для процессов минерализации и реминерализации.

В некоторых пастах применяется намацит - комплексный макро- и микроэлементарный препарат, влияющий на активность реакций карбоксилирования, тесно связанных с нарушением кислотно-основного состоя­ния, что важно для нормализации рН при кариесе.

Выраженный кариеспрофилактический эффект оказывают средства, содержащие комплексы соединений. Например, фториды включаются од­новременно с кальцийфосфатными препаратами. Эффективное действие оказывает комбинация фторида с каолином, с пирофосфатом кобальта и метафосфатом натрия, фосфорнокислым аммонием, солями висмута, оки­сью кремния, с глицерофосфатами кальция и натрия, с ортофосфатами на­трия и калия, с антимикробными препаратами.

Эффективными кариесстабилизирующими комплексами являются следующие: фторид + цитрат цинка + гидроксид алюминия, фторид + кальция хлорид + динатрийфосфат, фторид + лимонная кислота + цитрат цинка, фторид + фторированное ПАВ + неорганический фосфат, фторид натрия + фторид стронция + метафосфорная кислота + соль силикатов магния и а/люминия, фтор + оксид кремния + оксид магния + оксид железа + гидроксид алюминия.

Зубные пасты с минерализующими добавками показаны у детей до 3-4 лет (применяющих бесфтористые пасты или пасты с низким содержанием фтора), в период вторичной минерализации только что про­резавшихся постоянных зубов, при наличии общих и местных кариесогенных факторов.

Антибактериальные агенты

Противомикробные агенты влияют на микроорганизмы зубного нале­та, препятствуя образованию зубной бляшки. Наиболее часто применяют­ся катионные антимикробные агенты - бисбигуаниды, аммонийные со­единения и фенолы.

Из аммонийных соединений применялись четвертичные аммонийные соли бензоэтонийхлорид, дигидродихлорид, додецилтриаммонийхлорид, цетилпиридинийхлорид. Из бисбигуанидов - бигуанид аминоцикличес-кий, бисбигуанидогексан, бисхлорфенилбигуанидоэтан, дигуанидогексан, диэтилгексил-дигуанидогексан (алексидин), хлорбензгидрилгуанид.

В качестве антибактериальных агентов запатентованы и использова­лись в зубных пастах огромное количество антисептических веществ. Не­которые из них: диоксид натрия, калия, аммония или кальция (полностью ингибирует рост Str. mutans), синергические комплексы гекситидина, моно- и диальдегиды, органические соединения германия (полностью инги­бирует рост Str. mutans), комплексные соли двух- и трехвалентного желе­за, кислоты - аминобензойная, дегидрогвайаленовая (полностью ингибирует рост Str. mutans), поливинилфосфоновая, амиды салициловой кислоты, смесь тартроновой, глициновой и оксимасляной кислот, произ­водные тритерпеновой кислоты, мальтол, этилмальтол, натрия салицилат, масло зернышек стручкового перца (полностью ингибирует рост Str. mu­tans), фосфатиды (холин, лецитины), хитин, хитозин (обладают сродством к белкам и способны ингибировать адсорбцию Str. mutans, mitis, sanguis на поверхности эмали), хлора диоксид, лактат, хлориды и сульфаты цинка, препараты, получаемые из растений: экстракт листьев Casuarina Stricte, плодов AInus Sievoldiana, экстракты из растений Zizyplus vulgaris, Foeniculi vulgaris, Palonia jopaiea, Gentiane radix (ингибирует гликозилтрансферазу, продуцируемую штаммами Str. mutans). Применялись также производные или продукты жизнедеятельности других микробных клеток: антиген из Str. sanguis, полисахарид, продуцируемый Bacillus polymyxa, фермент, продуцируемый флавобактериями, антитело из животных клеток, иммуни­зированных мутантом стрептококка.

В современных зубных пастах в качестве антимикробных агентов про­тив зубной бляшки используются преимущественно хлоргексидин, триклозан и цинка лактат (см. главу "Использование различных групп веществ для местной профилактики стоматологических заболеваний").

Длительное применение зубных паст с 0,2-0,4 % хлоргексидина при­водит к образованию желтого или желто-коричневого налета на зубах и языке, иногда - к повышенному камнеобразованию. Эти побочные эф­фекты значительно сузили сферу применения хлоргексидина в средствах индивидуальной гигиены полости рта, хотя этот агент и является в настоя­щее время одним из самых активных в отношении микрофлоры зубных отложений.

В состав паст часто включается 0,2-0,3 % триклозана. В некоторых рецептурах применяется комбинация триклозана (0,3 %) и кополимера ПВА/МА (поливинилметилового эфира малеиновой кислоты, выпускае­мого некоторыми производителями под торговой маркой GantrezT). Ком­пания Colgate назвала такую комбинацию Триклогард. Подобное комби­нирование препаратов приводит к повышению активности триклозана за счет пролонгированной фиксации на поверхности зубов и слизистой обо­лочки полости рта. Таким образом обеспечивается длительное действие против значительного количества бактерий полости рта, уменьшение налета и воспаления. Кополимер ПВА/МА в присутствии триклозана способен подавлять рост кристаллов, что обеспечивает предотвращение об­разования зубного камня. Доказано, что триклозан остается на поверхно­сти тканей даже через 12 ч после чистки зубов. Иногда триклозан сочета­ется с цинком.

Лактат цинка оказывает бактериостатическое действие, сдерживая развитие бактерий, продуцирующих летучие соединения серы, а также связывает летучие соединения серы с образованием нерастворимых со­единений, устраняя неприятный запах изо рта. Под воздействием лактата цинка замедляется развитие Str. mutans. Вещество задерживается в поло­сти рта не менее, чем на 3-4 ч.

Минеральные соли

Минеральные соли и их комплексы, добавляемые в состав зубных паст, оказывают благоприятное действие на слизистую оболочку полости рта, способствуют улучшению кровообращения, растворению слизи, препят­ствуют образованию мягкого зубного налета. Соли способны удерживать кислотно-основной баланс, нормализуя обменные процессы, ощелачивая полость рта и, создавая оптимальную среду для процессов минерализа­ции эмали, стимулируют слюноотделение, обеспечивая таким образом ре­ализацию защитных и буферных функций слюны. Некоторые из солевых добавок содержат макро- и микроэлементы, способные включаться в со­став твердых тканей зуба. Высокая концентрация солей в пастах вызыва­ет усиленный отток тканевой жидкости из воспаленной десны, а также оказывает некоторое обезболивающее действие.

В состав зубных паст входят морская соль, поваренная соль. Применя­ются минеральные воды, богатые солями, рапа Поморийских лиманов, также улучшающая кровоснабжение тканей пародонта и их трофику. Би­карбонат натрия (пищевая сода) является мягким абразивом, нейтрализу­ет кислотную активность бактерий.

Зубные пасты для детей

Проблема разработки оптимальных зубных паст для детей, особенно самых маленьких, остается до сих пор открытой. Возникает противоречие между высокой потребностью низкоминерализованных тканей только что прорезавшихся зубов во фторе и невозможностью введения его опти­мальных концентраций ввиду непроизвольного заглатывания пасты.

Требования, предъявляемые к детским зубным пастам:

1. Низкое содержание (или отсутствие) фтора, предупреждающее возмож­ность развития флюороза при непроизвольном заглатывании пасты. Это условие необходимо для зубных паст для детей до 6 лет. После этого воз­раста ребенок может пользоваться зубной пастой с более высоким содер­жанием фторидов (юношеской или взрослой). Некоторые производители для предупреждения заглатывания большого количества пасты выпускают ее в унидозах на каждый день (на неделю в одной упаковке, слайд).

2. Низкая абразивность. Для временных зубов и только что прорезавшихся постоянных, а также при пониженной кислоторезистентности эмали оптимально использование гелевых паст.

3. Отсутствие вкусовых добавок, способных вызвать желание ребенка есть пасту или приучить его к сладкому вкусу. Предпочтительно использование нейтральных, мятных или фруктовых ароматизаторов, которые не вы­ывают неприятия у ребенка.

4. Привлекательный внешний вид и удобная для использования ре­бенком упаковка.

При использовании зубных паст детьми, особенно в период обучения чистке зубов, необходим контроль со стороны родителей. Известно, что антибактериальное и реминерализирующее действие осуществляется, когда паста находится во рту не менее 2-3 мин, что требует соблюдения тща­тельности чистки зубов.

Таблица демонстрирует, насколько разнообразен спектр активных до­бавок, вводимых в детские зубные пасты.

Гели для самостоятельных аппликаций на зубы и десны

Гели, предназначенные для домашних аппликаций, составляют по меньшей мере две различные группы.

1. Гели с содержанием фторидов (до 4000-12000 ч/млн ионов фтора), применяющиеся для аппликаций на зубы в целях интенсификации их вто­ричной минерализации, реминерализации и повышения резистентности эмали к воздействию кислот. Часто гели подкислены, поскольку включение фтора в эмаль происходит активнее в слабокислой среде. Они могут быть предназначены для индивидуального использования в домашних условиях или для применения в условиях стоматологического кабинета. Та­ким образом, эти средства местной профилактики кариеса относятся как к средствам индивидуального ухода за зубами, так и к средствам врачебной стоматологической профилактики.

Фторидные гели, доступные для самостоятельного использования, включают нейтральный натриевый гель (5000 ч/млн), гель со фторидом олова (1000 ч/млн). Широкое рас­пространение приобрел 1,23 % гель натрия фторида, подкисленный фос­фатом (APF). Ниже приведен класси­ческий состав такого геля:

Натрия фторид - 26,50 г,

Натрия фосфат (двухосновный) -10,00 г,

Кислота фосфорная 50 % (до дости­жения рН=3,2) - 11,00 мл,

Натрия карбоксиметилцеллюлоза -28,00 г,

Натрия сахарин - 500,00 мг,

Ароматизатор - 10,00 мл,

Вода дистиллированная - до 1 л.

В некоторых европейских странах гели для местного применения исполь­зуются в рамках программ обязатель­ной чистки зубов (6-12 раз в год) или рекомендуются как средство для еже­недельного использования дома ли­цам старше 8 лет. Концентрация фто­ридов в продуктах, применяемых самостоятельно, ниже, чем их концентрация в продуктах, предназначен­ных для использования специалистами.

Аппликации проводятся обычно не ежедневно, а через определенные промежутки времени. Для проведения аппликации гель наносится с помо­щью зубной щетки или аппликатора на зубы на несколько минут, после че­го рот тщательно прополаскивается. Более эффективна и безопасна аппли­кация гелем, нанесенным на оттискную ложку или специальную двухчелюстную пластиковую ложку. Многие компании в этих целях произ­водят аппликационные ложки различных размеров (слайд). Более удобно пользоваться индивидуально изготовленными ложками. На ложку взросло­го обычно наносится около 2,5 мл (5-10 капель) геля (около 40 % емкос­ти ложки).

Гели для домашнего использования, так же, как и зубные пасты, могут не­произвольно заглатываться (по различным данным от 15 до 100 %, в среднем 30 %), поэтому содержание в них фтора соответствует таковому в традици­онных фторсодержащих пастах. Гели с высоким содержанием фторидов мо­гут применяться только в условиях клиники под контролем врача и с исполь­зованием слюноотсоса.

Длительность аппликации не должна превышать 4 мин. При наличии во рту фарфоровых протезов, которые могут разрушаться кислотными раство­рами и гелями, перед аппликацией их следует изолировать (смазать вазели­ном). Перед аппликацией геля необходимо почистить зубы, через 30 с после аппликации прополоскать рот водой или насыщенным раствором натрия би­карбоната и в течение 30 мин не пить и не принимать пищу.

Фтористые гели для индивидуального и врачебного применения показаны при высокой интенсивности кариеса, наличии общих и местных кариесогенных факторов (в частности, по рекомендации ВОЗ, у ортодонтических больных и у пациентов с ксеростомией, которым про­водится лучевая терапия), присутствии на зубах очагов деминерализации эмали, гиперестезии зубов.

2. Гели, предназначенные для аппликаций на слизистую оболочку де­сен, представляют собой чрезвычайно немногочисленную группу. К ним, в частности, относятся препараты с антисептическими и противовоспалительными добавками, применяющиеся перед и после оперативных вмеша­тельств на пародонте.

Процесс фторирования воды массовым потоком использовался в прошлом веке. Однако при детальном изучении влияния этого микроэлемента на организм человека, были выявлены его отрицательные стороны. Сейчас многие страны ратуют за удаление фтора из водоснабжения.

Что представляет собой фтор?

Заинтересованность ученых фтором достигла пика к 1930-м годам. Этот микроэлемент обладает биологически-активным действием в организме людей и животных. Он известен как укрепляющий элемент для зубов и скелета.

Небольшие дозы фтора способствуют уменьшению проявления у молочных и коренных зубов. Поэтому было принято решение об искусственном фторировании воды. Но чем это грозило?

В России фторирование воды началось в 1957 г. Это было обосновано борьбой с кариесом. Однако излишнее количество фтора в воде привело к тому, что у людей стали возникать проблемы со .

Так, увеличение количества фтора в организме приводит к расстройству минерализации костей. Увеличение фтора до 3 мг/л увеличивает риск возникновения флюороза зубов, а его концентрация до 6 мг/л сводится к раздражению костного мозга (красного) и дисфункции в работе ЦНС.

Флюороз характеризуется поражением костей и . Этой болезни подвергаются люди, которые живут в местах с высокой концентрацией фтора в воде и почве.

Кроме того, флюороз может наблюдаться и в местности с нормальным содержанием фтора. Это связывают с особенностью жаркого климата, в результате которого потребление воды увеличивается.

Следует отметить, что водоснабжение городов строго отслеживает норму содержания фтора. Высокая концентрация фтора отмечается в природных водных источниках.

Способы удаления фторидов из воды

ВОЗ рекомендует норму содержания фтора в воде не выше 1мг/л. Но более трети населения планеты употребляет воду, в которой содержание фторидов превышает показатель свыше 1,5 мг/л. Именно сейчас актуальна проблема удаления фтора.

Фтор в воде можно обнаружить по особому химическому запаху. Он может попадать при недостаточной очистке воды или содержаться в природных скважинах.

Читайте также:

Алкоголь в первые недели беременности: влияние на здоровье будущего малыша

Методы удаления фтора из воды:

• Ионный обмен (с применением селективных ионитов). Этот метод основывается на замещении ионов фтора безопасными ионами водорода или натрия. Поверхность, на которой и происходит ионный обмен, включает в себя: окись алюминия, несколько видов активированного угля, ингредиенты магнезиального сорбента (оксиды и гидроксиды алюминия), анионионообменные смолы.
• Метод сорбции. Он основан на фильтрации воды сквозь порошкообразный материал. Эта смесь веществ обладает способностью вступать в реакцию с ионами фтора. Материал включает в себя такие сорбенты: гидроокиси алюминия и магния, трикальцийфосфат.
• Обратный осмос. Метод заключается в пропускании воды сквозь мембрану, которая способна задержать соединения фтора.
• Электрокоагуляция. При этом происходит связка фтора при помощи электролизного растворения анодов алюминия.

Кроме того, удалить фтор из воды можно и в домашних условиях:

• Отстаивание. Воду набирают в сосуд (неметаллический), перед этим спускают стоячую воду. Далее дают выстояться ей с открытой крышкой (это необходимо, чтобы улетучился хлор). Затем закрывают крышкой и оставляют на 8 часов. Воду нужно выпивать не до конца. Ведь на дне оседают все примеси: соли и химические соединения.
• Кипячение. Этот способ применяют для обеззараживания. Кипятят не менее 15 минут. Соли и химические соединения оседают, возбудители болезни погибают. Хранить воду обязательно закрытой.

Благодаря существованию нескольких методов удаления фтора из воды, можно выбрать приемлемый по цене и качеству.

О том, какая вода полезна для здоровья, узнайте из программы Жить Здорово.

В жизнедеятельности организма такой микроэлемент как фтор играет немаловажную роль. В человеческом организме фтор представлен в виде соединений с другими элементами и находится в основном в дентине и зубной эмали, а также в костной ткани. Суточная норма потребления фтора составляет около 0,03 мг на 1 кг массы тела для взрослого человека и 0,15- 0,1 мг/кг для ребенка.

Фтор выполняет следующие функции :

• делает кости прочными и твердыми;
• способствует правильному формированию скелета;
• влияет на состояние и рост волос, ногтей и зубов;
• играет важную роль в кроветворном процессе;
• поддерживает иммунитет, активизирует защитные силы организма;
• предотвращает остеопороз;
• ускоряет регенерацию костной ткани при переломах;
• обеспечивает профилактику кариеса;
• помогает организму усваивать железо;
• помогает выводить из организма соли тяжёлых металлов и радиоактивные нуклиды.

Фторирование воды

Фтор поступает в организм человека с пищей и питьевой водой. Богаты фтором такие продукты как чай, орехи, зерновые культуры, шпинат, лук, картофель, говяжье и куриное мясо, молоко, куриные яйца, некоторые фрукты. Но основная доля усваемого фтора поступает в организм именно с питьевой водой (более 60%). В России содержание фтора в воде природных источниках чаще всего слишком низкое – менее 0,5 мг/л фтора. Только в подземных водах Тверской, Московской, Рязанской, Свердловской и Челябинской областей концентрация фтора повышена (достигает 4,4 мг/л). Поэтому в нашей стране осуществляется искусственное фторирование воды - в водопроводную воду добавляются фторсодержащие соединения.

Чем опасен недостаток фтора в организме?

Дефицит фтора в человеческом организме чаще всего обусловлен его пониженным содержанием в питьевой воде (менее 0,7 мг/л). В других случаях причиной может быть неправильная регуляция обмена фтора в организме. Недостаток этого микроэлемента ослабляет зубную эмаль, вырастает риск кариозного поражения зубов. В случае недостаточного потребления фтора у ребенка могут проявиться задержки окостенения и дефекты минерализации костей. У взрослого человека при длительном недостатке фтора сильно возрастает риск развития остеопороза.

Чем опасен избыток фтора в организме?

Переизбыток фтора в организме может быть вызван следующими причинами:

• повышенная концентрация фтора в питьевой воде;
• хроническая интоксикация соединениями фтора на производстве;
• длительная передозировка фторсодержащих препаратов;
• неправильная регуляция обмена фтора в организме.

Избыток фтора для организма еще опаснее, чем дефицит, так как влечет за собой необратимые процессы. В первую очередь страдают зубы и кости, но также могут произойти нарушения метаболизма, ухудшение свертываемости крови и др. У детей еще до прорезывания зубов развивается хроническое поражение зубной эмали - эндемический флюороз. При этом заболевании на эмали появляются пятна различной величины, формы и цвета. Через 10-20 лет поступления в организм избытка фтора развивается флюороз костей, который провоцирует такие тяжелые заболевания как остеосклероз, остеопороз и развитие остеосаркомы (раковой опухоли).

Фтор в составе зубной пасты

Распространенное мнение о том, что фтор в составе зубных паст может нанести вред человеческому организму – большое заблуждение. Разумеется, избыток любого элемента в чистом виде опасен для человека. Но концентрация фтора в зубной пасте настолько мала, что простая чистка зубов никак не может стать причиной интоксикации организма, и, тем более, развития флюороза. Проглатывание пасты, разумеется, нежелательно, поэтому дети должны чистить зубы фторсодержащими пастами под присмотром взрослых.

В составе зубной пасты фтор является самым эффективным средством профилактики кариеса. Это связано со следующими его свойствами.

• Фтор укрепляет зубную эмаль. При связывании фтора с входящим в состав зубной эмали гидроксиапатитом образуется гидроксифторапатит. Он более устойчив к кариозному разложению. При ежедневном применении фторсодержащих паст эмаль становится крепче и риск появления и развития кариеса существенно снижается.
• Фтор повышает реминерализирующую способность слюны (осаждение из нее гидроксиапатита и фторапатита). На самой ранней стадии кариеса реминерализация способна приостановить процесс кариозного поражения и даже обратить его.
• Фтор уменьшает способность бактерий, составляющих зубной налет, оседать на поверхности зубов.
• Фторсодержащие соединения нарушают метаболизм кариесогенных бактерий, подавляют их рост и размножение.

Свойства различных соединений фтора в составе зубных паст.

Не все зубные пасты с фторсодержащим соединениями в составе одинаково эффективны. Чтобы правильно выбрать зубную пасту, необходимо знать, какими свойствами обладают соединения фтора в ее составе.

• Монофторфосфат натрия распадается на ионы с высвобождением активного фтора слишком медленно. Так как оптимальная продолжительность чистки зубов составляет 2 минуты, зубные пасты с монофосфатом натрия оказываются малоэффективными для профилактики кариеса.
• Фторид натрия оказывает сильное реминерализирующее действие, так как ионизирующий фтор в процессе распада соединения образуется очень быстро.
• Аминофторид обладает более высокой реминерализирующей способностью, чем фторид натрия. Это соединение образует на поверхности эмали пленку, из которой длительное время в эмаль проникает фтор, укрепляя ее. Зубные пасты с аминофторидом в составе признаны наиболее эффективными для профилактики кариеса.
• Фторид олова раньше часто включался в состав зубных паст. Однако, несмотря на высокую реминерализирующую способность фторида олова, это соединение имеет существенный недостаток: сначала он сильно осветляет эмаль на деминерализированных участках, а затем под воздействием фтора эмаль темнеет. Что не менее важно, фторид олова может негативно сказываться на здоровье десен, особенно нежелательно его воздействие при пародонтите. Потемнение эмали, окрашивание пломб, ухудшение состояния десен – очень нежелательные побочные эффекты от применения пасты, поэтому сейчас фторид олова практически не включается в состав зубных паст, исключение составляют некоторые пасты Colgate.

Итак, из всех фторсодержащих соединений наибольшей эффективностью в составе зубных паст обладают фторид натрия и аминофторид . При покупке пасты рекомендуется выбирать те средства, где представлен один из этих компонентов.

Количество содержащегося в зубной пасте фтора обозначается аббревиатурой «ppm» или в процентах. Выраженным противокариесным эффектом обладают зубные пасты с концентрацией фтора от 1000 до 1500 ррм (0,1 – 0,15%) . Чем выше концентрация фтора, тем больше реминерализирующая способность пасты. У профилактических паст она составляет 950 – 1150 ppm , у лечебных – 1350 – 1500 ppm .

Фтор – важный и необходимый компонент зубной пасты. Его эффективность в предупреждении появления и развития кариеса доказана множеством исследований, и на данный момент реминерализация эмали с помощью фторирования практически не имеет альтернатив. Фторсодержащие пасты не могут стать причиной избытка фтора в организме, их применение противопоказано только уже страдающим флюорозом людям. Рекомендуется выбирать зубные пасты с аминофторидом или фторидом натрия в составе, при этом концентрация фтора в профилактической пасте должна быть не ниже 1000 ppm, а в лечебной – от 1350 до 1500 ppm.

Городской совет Нью-Йорка поставил под сомнение необходимость добавления фтора в питьевую воду. Несмотря на то, что это помогает значительно снизить уровень заболеваемости кариесом, некоторые эксперты, в том числе, российские считают, что потребление слишком большого количества фтора может ухудшить состояние зубов и костей

В воду, используемую для питья жителями Нью-Йорка, добавляют фтор уже четыре десятилетия, тем не менее, городской совет Нью-Йорка начал кампанию по прекращению такой практики. «Это вынужденная правительственная мера,- заявил член городского совета Питер Валлоне, Квинс, который намерен поднять этот вопрос и включить в законодательство пункт о запрете использования фтора.- Что будет дальше? Если правительство решит, что жители находятся в подавленном состоянии, то станут добавлять антидепрессанты в нашу питьевую воду?»

Centers for Disease Control (CDC) приветствуют добавление фтора в воду для питья и считают такую меру одним из 10 величайших достижений в сфере здравоохранения XX века, так как это помогает значительно снизить уровень заболеваемости кариесом, особенно у людей, которые не могут часто посещать стоматолога. CDC в качестве аргумента приводят исследования, показывающие, что фторид безопасен, если его добавлять в небольшой концентрации в систему городского водоснабжения.

Но критики обеспокоены новыми исследованиями, результаты которых дают основание полагать, что потребление слишком большого количества фтора может ухудшить состояние зубов и костей. Такие исследования побудили группу ученых, сформированную Национальной Академией Наук (США), рекомендовать в 2006 году, чтобы Общество по охране окружающей среды США снизило допустимую норму содержания фтора в питьевой воде, и в настоящее время оптимальным содержанием фтора в воде является до 4 мг минеральных добавок на литр. В воду Нью-Йорка добавляется около 1 мг на литр- такой уровень большинство ученых считает безопасным.

Город тратит около $7 млн в год на добавление фтора в используемую воду, но Департамент здравоохранения считает, что этим оказывает помощь налогоплательщикам в экономии миллионов, которые в противном случае им пришлось бы потратить на лечение зубов.

Как же влияет на организм человека фтор в воде? По мнению Вадима Алтаева, к.т.н, председателя Правления Евразийского Альянса Бутилированных вод: «Действительно, существуют многочисленные доказательства влияния фторидов в питьевой воде на заболевание кариесом. При этом оптимальной считается концентрация фторидов не ниже 0,5 и не выше 1,5 мг/л. Поэтому фторирование питьевой воды является эффективной профилактической мерой.»

«Но, - считает Вадим Алтаев, - все не так просто. В последние годы появилось много пищевых продуктов, обогащенных фтором. Фторируются поваренная соль, зубная паста. Многие пищевые добавки также содержат заметные количества фтора. Одновременное потребление таких продуктов вместе с фторированной питевой водой может нанести очевидный вред. Известно, например, что длительное потребление питьевой воды, содержание фторидов в которой превышает 2 мг/л, представляет не меньшую опасность, поскольку избыток фторидов может привести к флюорозу.»

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 .

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

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 . 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.

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 .

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.

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 . 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 . 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 .

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 .

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.

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.