2015-05-27
2533
[убрать]
· 1 Цели фторирования воды
· 2 Способы фторирования воды
· 3 Культурное влияние
· 4 Примечания
Цели фторирования воды[править | править исходный текст]
Кариозная полостьначинается в слое эмали снаружи зуба и распространяется надентин и пульпу внутри зуба.
Цель фторирования воды — снижение заболеваемости кариесом за счёт регулирования количества фторидов в водопроводной воде.[2] Кариес остаётся одной из главных проблем здравоохранения в большинстве развитых стран мира, в которых им страдают от 60 до 90 % детей школьного возраста и подавляющее большинство взрослого населения.[11] Лечение кариеса обходится обществу дороже лечения любого другого заболевания.[12]Фторирование воды предотвращает кариес как у детей, так и у взрослых. Снижение заболеваемости кариесом за счёт фторирования воды составляет от 18 до 40 % у детей, уже пользующихся зубной пастой и другими источниками фтора.[2][13] Несмотря на то, что фторирование воды в некоторых случаях может стать причиной флюороза, при котором нарушается прорезывание зубов, большинство случаев флюороза оказываются слабовыраженными, и не рассматриваются как причина эстетических нарушений или повод для обеспокоенности учреждений здравоохранения.[14] Явных признаков другихпобочных действий фторированной воды нет. Эффективность фторирования доказана исследованиями достаточно высокого качества, тогда как исследования доказывающие побочные действия, были, в основном, низкого качества.[15] Действие фтора на организм зависит от величины суточной дозы из всех источников, включая фторированные зубную пасту, соль, молоко, и воду, которая обеспечивает бо́льшую часть потребности во фторе.[16][17] В тех случаях когда фторирование воды технически осуществимо и приемлемо в культурном отношении, оно оказывается очень выгодным, особенно для групп населения с высоким риском кариеса.[11] Центры контроля заболеваемости США относят фторирование воды в стране к десятке великих достижений национального здравоохранения 20-го века.[18] В отличие от США, в большинстве стран Европы существенное снижение заболеваемости кариесом произошло в первую очередь благодаря введению в обиход в семидесятые годы прошлого века фторсодержащих зубных паст. Фторирование воды как главное средство профилактики кариеса в США надо считать оправданным в силу социально-экономического неравенства населения, затрудняющего доступность стоматологической помощи и других способов профилактики кариеса для бедных.[3][19] Мотивы для фторирования соли или воды сходны с таковыми для йодирования соли, осуществляемого в целях профилактики кретинизма иэндемического зоба.[20]
|
|
|
Способы фторирования воды[править | править исходный текст]
|
|
|
Фторирование не изменяет внешний вид, вкус и запах воды.[1]Обычно фторирование осуществляют добавлением в воду одного из трёх веществ: фторида натрия, фторкремниевой кислоты или фторсиликата натрия.
· Фторид натрия (NaF) был первым веществом, применённым для фторирования воды, и теперь считается эталоном, по которому рассчитывают нормы фторирования.[21] Это белое порошкообразное или кристаллическое вещество без запаха. Кристаллическая форма предпочтительнее, когда работа выполняется вручную, потому что кристаллы меньше пылят.[22]Фторид натрия дороже других веществ для фторирования, но он удобен в работе, и поэтому чаще всего используется на мелких предприятиях коммунального обслуживания.[23]
· Фторкремниевая кислота (H2SiF6) — недорогая жидкость, которая образуется в процессе производства фосфорных удобрений.[21] Её поставляют в разных концентрациях, от 23 до 25 %. Из-за большого содержания воды её транспортировка обходится дорого.[22] Другие названия этого вещества — фторокремниевая кислота, гексафторкремниевая кислота, кремнефтористоводородная кислота, кремнефтористая кислота.[21]
· Фторсиликат натрия (Na2SiF6)- это порошок или очень мелкие кристаллы, транспортировать его значительно легче, чем фторкремниевую кислоту.[22]
Эти вещества используют для фторирования из-за их хорошей растворимости, безопасности, доступности и дешевизны.[21] По данным исследования в 1992 году отчётов компаний — владельцев водопроводных систем в США оказалось, что 63 % населения получали воду, фторированную фторкремниевой кислотой, 28 % — фторсиликатом натрия, а 9 % — фторидом натрия.[24] Центры контроля и профилактики заболеваний США разработали рекомендации для фторирования воды, определяющие требования к персоналу, отчётность, обучение, надзор, инспектирование, наблюдение, меры в случае превышения концентрации наряду с техническими требованиями для каждого из основных применяемых для фторирования веществ.[25]
В США норма содержания фтора в водопроводной воде колеблется в пределах от 0,7 до 1,2 миллиграмма на литр, (что соответствует 0.7 — 1.2 частей на миллион), в зависимости от средней максимальной температуры воздуха. В местах с более тёплым климатом, где люди пьют больше воды, уровень фтора поддерживают ниже, а в прохладном — выше.[26]Принятый в 1962 году стандарт США не применим для всего мира, поскольку он основывается на расчётах, устаревших из-за всё большего распространения системкондиционирования воздуха, увеличения потребления безалкогольных напитков, переработанных пищевых продуктов -полуфабрикатов и готовых к употреблению продуктов, а также других источников фтора. В 1994 году экспертная комиссия Всемирной организации здравоохранения по применению фтора постановила считать концентрацию фтора в воде 1,0 миллиграмм на литр верхней границей даже для мест с холодным климатом, а а нижней границей была объявлена концентрация 0,5 миллиграмма на литр.[5] В 2007 году Австралийский систематический обзор рекомендовал диапазон концентраций фтора от 0.6 до 1.1 мг/л.[14]
Вода в естественных источниках содержит разные количества фтора, где-то уровень находится в пределах нормы, где-то мал, или, наоборот, очень высок. В реках и озёрах фтора, как правило, мало, меньше чем 0,5 миллиграмма на литр, а вода подземных источников, особенно в вулканических и горных районах может содержать до 50 миллиграмм фтора в литре.[16] Повышенные концентрации фтора характерны для щелочных вулканических пород, гидротермальных вод, гидротермальных рудных месторождений, осадочных и других пород, произошедших из старой, изменённой гидротермальной циркуляцией магмы в процессе рудообразования под влиянием гидротермальных процессов, образующих гидротермальные растворы, из которых фтор попадает в прилегающие водоёмы в виде фторидов. В большей части питьевой воды до 95 % фтора содержится в виде иона F−, следом за ним идёт комплексный ион фторид магния-complex (MgF+). Поскольку уровень фтора в воде определяется растворением флюорита (CaF2), повышенное содержание фторидов обычно бывает в бедных кальцием, мягких, со щелочной средой водах, которые лучше растворяют флюорит.[27] Освобождать воду от фтора приходится, когда его содержание превышает рекомендуемые пределы. Фтор из воды можно убрать, пропуская её через слой активированного глинозёма, костной муки,костного угля или трикальцийфосфата, или коагуляцией алюмокалиевыми квасцами или осаждением известью.[4]
|
|
|
Бытовые водяные фильтры разных конструкций — фильтры-кувшины, фильтры, монтируемые непосредственно на кран — не изменяют концентрацию фтора. Более дорогие фильтры, работающие по принципу обратного осмоса, удаляют 65-95 % фтора, а дистилляция освобождает воду от фтора полностью.[6] В США действующие нормативы не предусматривают обязательного указания производителем содержания соединений фторидов в бутилированной воде, поэтому влияние такой воды на здоровье не всегда можно предсказать.[6] Исследование бутилированной воды в штатах Айова и Кливленд показали недостаточное содержание в ней фторидов.[28] исследование, проведённое в Сан-Паоло, показало наличие значительного расхождения в содержании фторидов между нормативами, фактическим содержанием и указанными на этикетке данными.[29]
|
Фтор в стоматологии В отечественной литературе наиболее часто встречается понятие "фтор", но следует помнить, что препараты, применяемые для профилактики кариеса зубов - это не химически чистый фтор, а его соединения - фториды, где элемент содержится в виде фторид-иона, связанного с каким-либо катионом.
Вероятно, самое раннее упоминание об эффекте фторидов найдено у поэта Маркуса Валериуса Мартиалиса (40- 104 г. г.). Описывая зубы Таис, подруги Александра Македонского, он писал: "У Таис черные зубы, у Лакении - белые, как снег. Почему? У второй зубы куплены, у первой - ее собственные". По-видимому, черные зубы были широко распространены в вулканической области Италии, где жил Мартиалис, и являлись проявлением влияния избытка фторидов на развивающуюся эмаль зуба. Еще одно упоминание о влиянии фторидов встречается в исландской литературе тысячелетней давности. После вулканического извержения овцы ели траву, загрязненную упавшей золой, заболевали, и у них возникали симптомы, которые теперь можно интерпретировать как острое или хроническое отравление фторидами. В конце XIX века были описаны два события. В 1886 г. Moisson выделил элементарный фтор. Многие ученые описали нарушение вегетации в окрестностях медеплавильных заводов, производящих плавиковую кислоту, суперфосфаты, стекло. В 1931г. три различные группы исследователей открыли, что причиной дефекта зубов, известного как крапчатость, является избыток фторида в питьевой воде. В это же время T.Dean исследовал распространенность пятнистого поражения зубов в некоторых штатах Америки и отметил, что при увеличении крапчатости, кариес был выражен в меньшей степени. На основании этих данных было сделано предположение о возможности искусственного повышения содержания фторида в питьевой воде там где его концентрация низка, для снижения интенсивности кариеса. Т. Dean в 1931г. обнаружил, что у людей, употреблявших воду из источников с содержанием фторида 1мг/л или выше, отмечалось на 50% меньше кариозных поражений, чем при концентрации 0,1-0,3 мг/л. Поскольку концентрация фторида, равная 1 мг/л, не сопровождалась появлением флюороза зубов, этот уровень был признан оптимальным. Впервые искусственное фторирование питьевой воды было осуществлено в 2-х городах Америки. Эти исследования показали, что при минимальных усилиях и без значительных изменений характера питания интенсивность кариеса зубов может быть снижена на 60-70%. Результаты оказались настолько впечатляющими, что фторирование питьевой воды стало активно внедряться в Америке и других странах. В 1966 г. фторирование воды стало одной из самых важных современных общественных мер охраны здоровья. Метаболизм фтора в организме человека. Фтор составляет 0,065% элементов земной коры и является важным компонентом общего биогеохимического цикла, в котором протекает жизнь. Фториды поступают в организм человека с водой, однако существуют и другие источники: продукты, лекарства, пестициды. Некоторые люди вдыхают соединения фтора, находящиеся в воздухе, на ряде производств. Сегодня значительная часть фторидов, поступающая в организм человека, является результатом человеческой деятельности. Потенциальными источниками эмиссии фтора являются производства фосфорной кислоты и суперфосфата, алюминия, стекла, серной кислоты, пластмасс и углеводородов. В окружающую среду промышленными предприятиями выбрасывается большое количество твердых продуктов, содержащих соединения фтора. При изучении метаболизма фторида в организме человека оказалось, что эти соединения имеют сродство к минералам, из которых построены кости и зубы. Накопление подобных соединений происходит в тех участках скелетных тканей, которые контактируют с циркулирующими жидкостями (например, дентине, прилежащем к пульпе, поверхностной эмали). Количество фторида, содержащегося в плазме крови и откладывающегося в тканях, напрямую зависит от его поступления в организм из различных источников, в первую очередь, из питьевой воды. Процесс накопления фторида в тканях зуба наиболее интенсивно происходит во время формирования эмали и в первые годы после прорезывания зуба, когда осуществляется её минерализация. Для временных зубов характерна более низкая концентрация фторида, чем для постоянных. С возрастом концентрация фторида в постоянных зубах снижается, что, вероятно, связано с постепенной потерей эмали в результате стирания. Если рассмотреть распределение фторида в эмали зуба, то представится следующая картина. Содержание фторида выше в поверхностных слоях эмали и понижается к глубоким слоям, причем в органической матрице эмали и дентина фторид не выявлен. В области режущего края, жевательной поверхности зуба концентрация фторида значительно больше, чем в области шейки. Вероятно, данный феномен обусловлен тем, что режущий край формируется первым, более длительно развивается и минерализуется, вследствие чего адсорбирует больше фторида. Однако это утверждение справедливо лишь для недавно прорезавшихся зубов, так как с возрастом именно в области шейки концентрация фторида становится выше, что можно объяснить стиранием эмали в области режущего 17 края. В слюне концентрация фторида составляет 1 моль/л, или 0,019 ppm, что соответствует примерно 1/50 оптимального значения фторида в питьевой воде (1 ppm). Концентрация фторида в налете колеблется от 4 до 50-60 ppm. При этом большая его часть связана, и лишь небольшое количество находится в ионной форме. В жидкой фазе налета может содержаться в 10 раз больше фторида, чем в слюне. Представления о механизме действия фторидов изменяются в зависимости от получения новых научных данных. В течение долгого времени профилактическое действие фторидсодержащих препаратов объясняли только образованием в эмали фторапатита. При этом образование фторида кальция представлялось неблагоприятным, поскольку он растворим в слюне и быстро теряется из поверхностных слоев эмали. Согласно современной концепции кариесстатическое действие фторида обеспечивается его накоплением в тканях и жидкостях полости рта. При снижении величины рН зубного налета из них выделяется свободный фторид, замедляющий процесс деминерализации эмали. При регулярном введении фторида происходит пополнение таких запасов в виде глобул микрокристаллов фторида кальция, образующихся на поверхности эмали. Постоянное поступление даже небольших концентраций фторида, подобных тем, что присутствуют в зубных пастах, достаточно для поддержания резистентности эмали. В настоящее время признано, что после образования микрокристаллов фторида кальция они покрываются фосфатом кальция и белками, содержащимися в слюне. Фосфат-ионы адсорбируются на активных центрах кристаллов фторида кальция, что приводит к формированию поверхностного слоя фторидгидроксиапатита. Этот процесс значительно замедляет скорость растворения фторида кальция. При уменьшении величины рН фторид кальция становится нестабильным, и фторид-ионы реагируют с ионами кальция и фосфатов, освобождающимися из эмали при формировании кариозного повреждения. При этом наблюдается репреципитация ионов в форме фторидапатита, который, таким образом, является результатом ингибирования кариеса. В процессе кислотной атаки фторид кальция действует как идеальный фторидвыделяющий агент. Результаты исследований показывают, что прочно связанный фторид, включенный в кристаллическую решетку, можно считать потенциальным фактором защиты от кариеса. Однако в непосредственной реакции развития и ингибирования кариеса участвует фторид, находящийся на границе взаимодействия эмали и ротовой жидкости. Для проникновения в жидкую фазу налета или эмаль фторид должен быть растворен в слюне. Движущая сила транспорта фторида в налет и жидкость эмали - концентрационный градиент, обусловленный разницей концентраций этого иона в разных средах. Поэтому, в настоящее время разрабатывается новое направление исследований: кинетика и концентрация фторида в различных слоях ротовой жидкости. Исследования показали, что фторид эффективен и для профилактики кариеса корня зуба, поэтому его следует использовать во всех возрастных группах. Фторид оказывает свое влияние двумя путями, воздействуя на эмаль зуба и на бактерии зубного налета. Влияние поступающего извне фторида на эмаль зубов зависит от того, когда происходит это воздействие. Если оптимальные дозы фторида поступают до прорезывания зубов, то: - увеличивается размер кристаллов гидроксиапатита; - в гидроксиапатите происходит замещение гидроксильных групп (ОН) на ионы фтора с образованием кристаллов фторапатита; - снижается содержание карбонатов; - эмаль становится более прочной; - фиссуры менее глубокие и более широкие. Если фторид поступает после прорезывания зубов, то он снижает растворимость эмали, способствует реминерализации частично деминерализованной эмали. Эти особенности определяют значительно большую эффективность использования системных по сравнению с местными методами введения фторида. При воздействии фторида на бактерии зубного налета нарушается метаболизм патогенных бактерий без влияния на нормальную микрофлору полости рта, в результате чего снижается его кариесогенность. Соединения фтора в слюне и налете ингибируют транспорт глюкозы в клетки патогенных бактерий и образование внеклеточных полисахаридов, которые формируют матрицу зубного налета. Низкие концентрации фторида способны подавлять активность ферментов, участвующих в образовании органических кислот, снижая их концентрацию. Уровень фторидов в зубном налете и слюне, хотя и низкий, однако является достаточным для того, чтобы значительно влиять на скорость развития кариеса. Следует подчеркнуть, что фторид не столько препятствует возникновению начального кариозного повреждения, сколько тормозит скорость его прогрессирования. Достичь включения фторида в интактную эмаль очень трудно, поэтому важно создать его низкие концентрации в жидкой фазе раннего кариозного повреждения. Фтор может оказывать как полезное, так и вредное воздействие на людей, что зависит от принятой дозы. Еще Парацельс (1493-1541) говорил, что все вещества являются ядами, но правильная доза разделяет их на яды и лекарства. Избыточный прием фторидов в течение многих лет может вести к флюорозу. В избыточных концентрациях фториды токсичны: они могут ингибировать активность ферментов, убивать живые клетки, но эти действия оказывает активный фтор. Применение фторидов для профилактики стоматологических заболеваний до настоящего времени вызывает оживленные дискуссии, несмотря на то, что использование для этой цели искусственно фторированной питьевой воды с концентрацией фторидов 1 мг/л не связано с негативными последствиями для человека. Исследователи предполагают, что "оптимальный" прием фторида в день колеблется между 0,05 и 0,07 мг на кг веса. Общий прием фторида в день не должен превышать 0,1 мг/кг веса, чтобы избежать появления флюороза зубов и костей. Национальная Академия Наук США предложила считать, что безопасен прием в день от 1,5 до 4 мг фторида. Смертельной дозой для взрослых является прием 5-10 г фторида натрия (32-64 мг/кг веса). Для детей срочная помощь нужна при приеме фторида, начиная с 5 мг/кг веса. Первыми проявлениями отравления фторидом являются тошнота, рвота, боль в животе. В качестве противоядия рекомендуется прием per os молока или известковой воды. Симптомы, проявляющиеся при всасывании избытка препаратов фтора, многочисленны: флюороз, изменения слизистой желудка, снижение концентрационной способности почек. У лиц, проживающих в области с оптимальным содержанием фторида в воде (около 1 ррм), распространенность очень слабых форм флюороза зубов составляет 15-20%, но это не является клинической или косметической проблемой. Возрастание флюороза обусловлено увеличенным приемом общего количества фторида во время развития зуба, и это поражение становится клинически выраженным при концентрации фторида в воде свыше 2 мг/л. При этом необходимо учитывать ежедневный прием фторидов из всех источников, включая продукты питания. Применение соединений фтора для профилактики кариеса зубов. Применение соединений фтора для профилактики кариеса зубов можно условно разделить на два основных способа - системный (эндогенный) - поступление фторидов в организм с водой, солью, молоком, в таблетках или каплях; и местный (экзогенный) - использование растворов, гелей, зубных паст, лаков. Условность этого деления состоит в том, что средство, применяемое системно, оказывает и местное воздействие, и наоборот, местное применение средств способствует всасыванию их через слизистую оболочку в систему кровообращения. Нельзя одновременно использовать для профилактики два системных метода, целесообразно сочетать системный и местные способы, поскольку это дает увеличение эффективности. При выборе системного метода введения фторида в организм необходимо иметь четкие показания, главными из которых являются: - высокая заболеваемость кариесом зубов среди населения; - низкое содержание фторида в питьевой воде (менее половины оптимальной дозы для каждой климатической зоны); - отсутствие дополнительных источников системного введения фторида. Эндогенные методы применения фторидов Эндогенное введение фторида с целью профилактики кариеса зубов требует регулярного контроля и соблюдения мер предосторожности. Поэтому разработка надежных методов контроля за поступлением фторида в количествах, эффективных для профилактики кариеса зубов и в то же время безопасных для общего здоровья человека и окружающей среды, имеет исключительное значение. Основной путь выведения фторида из организма - с мочой, в связи с этим был предложен метод определения суточной экскреции фторида с мочой, и на основании этого показателя рассчитан уровень его поступления. Многочисленными исследованиями доказано, что в возрасте до 15 лет с мочой выводится 50% поступившего в организм фторида; в возрастной группе 16 - 19 лет - 55% и 60% -у взрослых. Поэтому для получения величины суточного поступления фторида показатели суточной экскреции фторида с мочой для лиц до 15 лет умножают на коэффициент 2,0; для лиц 16 - 19 лет - на 1,8; для лиц 20 лет и старше - на 1,66. Фторирование питьевой воды Для искусственного фторирования к воде добавляют растворимые соли, создавая оптимальную концентрацию фторида, равную 1 ррм (1 мг/л). Этот процесс осуществляется на водопроводных станциях. В местностях, где пьют много воды (например, тропиках), концентрация фторида в воде должна быть около 0,7 ррм, а в странах с холодным климатом - до 1,2 ррм, при этом риск возникновения флюороза минимален. Фторид оказывает свое действие на эмаль зуба в течение всей жизни человека. Показано, что для достижения максимальной эффективности фторированную воду следует потреблять с рождения, но некоторые исследования показали эффективность данного способа профилактики и у пациентов, получавших оптимальные концентрации фторида после окончания формирования зубов. Если фторирование воды начинается после прорезывания зубов, значительная редукция прироста кариеса наблюдается только в тех зубах, которые прорезались менее чем за 2-3 года до введения этого метода. Исследования показали, что наибольшая эффективность фторирования воды проявляется на гладких поверхностях зубов, а меньшая - на проксимальных поверхностях, в щелях и фиссурах. Кроме того, для фронтальных зубов влияние фторирования проявляется в меньшей степени, чем для жевательных. Результатом фторирования воды является редукция прироста кариеса временных зубов, равная 50%, постоянных -50%-75% у детей 5-15 лет. Фторирование воды по-прежнему остается самым выгодным и дешевым методом профилактики, стоящим, по данным Американской ассоциации стоматологов, менее 50 центов на человека в год. Фторирование воды во много раз дешевле лечения: любая сумма денег, затраченная на фторирование, позволяет сэкономить в 25-50 раз больше. В настоящее время около 5% всего населения земного шара (примерно 260 млн. человек) пьют фторированную воду. Несмотря на многочисленные возражения противников фторирования, не доказано наличие нежелательных эффектов, и хотя каждое возражение необходимо исследовать, безопасность фторирования воды можно считать установленной. Фторирование воды в школах Это эффективный метод профилактики применим в местностях, где нельзя организовать централизованное фторирование воды. При этом уровень фторида, добавленного к воде, должен в 4-5 раз превышать оптимальный (1 мг/л), поскольку дети потребляют фторированную воду, только находясь в школе. Для осуществления этого метода необходимы специальные, простые в эксплуатации фтораторные установки. Снижение интенсивности кариеса при применении данного метода составляет 35-40%. Стоимость фторирования воды в школах в середине 70-х годов в США была равна примерно 1,5 долларам на 1 ребенка в год (по данным литературы). Таблетки, содержащие фтор Если нет возможности фторировать питьевую воду, применение фторидсодержащих таблеток является альтернативным методом профилактики кариеса зубов у детей. В одной таблетке содержится 1 мг фторида натрия. При правильном регулярном приеме таблеток можно восполнить дефицит фторида в организме. Таблетки эффективны во время развития и созревания зубов. Применять их следует 250 дней в году с 2 до 15 лет. В этом случае эффект от их применения можно соизмерить с воздействием фторированной воды. Опыт использования таблеток фторида натрия показал, что только высокая ответственность родителей, постоянно следящих за их регулярным приемом детьми, может обеспечить достаточно высокий профилактический эффект. Вместе с тем, метод предусматривает организованную раздачу таблеток в детских садах и школах. Рекомендуемые дозы таблеток NaF для профилактики кариеса зубов у детей (при содержании фторида в питьевой воде менее 0, 5 мг/л)
