第七节 氟化物防龋氟是自然界固有的、也是人体代谢必不可少的化学物质自然界的氟都是以化合物（氟化物Fluoride ）的形式存在的；它在牙齿与骨骼发育和矿化过程中起重要作用利用氟素防龋所取得的成绩是本世纪预防医学领域引人注目的重大成就• 1901－1931 年，英国 Black 和 Mekay 探索氟牙症病因而进行流行病学调查时， 发现牙齿的颜色、结构变化与饮水中氟浓度有关，氟牙症患者龋齿较少• 1933－1938 年，著名学者 Dean 等对氟牙症、龋齿和饮水氟浓度间的关系进行 了深入的流行病学调查，并发现了适宜的氟浓度,为以后应用氟奠定了基础• l939 年提出模仿天然含适量氟的水，实行自来水人工氟化来预防龋齿的设想 实际上是调节饮水中氟的含量1945， 开始了自来水人工氟化来预防龋齿的科学试验，人类第一次在自来水中 限量加入了一种营养素与此同时，还开发了局部应用氟化物防龋的方法，对氟化物防龋的机制也进行 了深入的研究氟的适宜应用已经成了最卓越的，最能大面积推广使用的防龋公共卫生措施• “兴氟利，除氟害”氟适量：1.降低患龋率 2.避免氟牙症与氟骨症 氟过少：影响牙与骨的发育，易患龋病 氟过多：急性中毒（一次大量）；慢性中毒（氟骨症、 氟牙症）第一节 氟化物与人体健康 一、环境氟分布与人体氟来源氟在环境中的分布特点 ：不平衡 ，差异大 1ppm=1mg/kg=1mg/L•自然条件下， （地壳的含氟量大约是 600~900mg/kg），•大气 O.Olmg / m3,雨雪水 O.lppm,•江河水 0.01 — 0.3ppm，海水 l.3ppm,• 土壤中含水溶性氟20 —30ppm,植物平均O.lppm, •肉类0. 3－3. 6PPm （以鲜重计） ,•茶叶几十 lOOOppm （以干重计）；•地下水含氟量＞地面水,地下水含氟量在同一地区,深浅层大不相同；温泉水含氟 量较高,自来水含氟量较低；•食用植物的含氟量几乎不受土壤含氟量的影响；•海生动物含氟量〉陆地动物； •乳类含氟量很低,几乎不受饮食含氟量的影响。
•我国约有7亿人饮用的水其氟含量低于0.5mg/L 理化特性：化学性质极为活泼,常温下能与多种元素,特别是金属 元素起作用；• 人体氟的来源：饮水为主要来源约占 65％,摄入量与年龄、气温、生活习惯等因 素有关•人体每天摄入的氟约有 25%来自食品食品中氟含量差异很大，如茶叶，北方较南 方为低空气：很少，可忽略，但在空气氟污染地区可致氟中毒人体氟来源人体氟的吸收：饮水氟的吸收率 80-90%，食品及其他途径的吸收率 10-20％吸收率：饮料〉液体食物〉固体食物食品氟的吸收率主要取决于食品中无机氟含量，钙、铝含量高则导致氟吸收下降； 氟的吸收率与年龄有关；吸收的氟主要沉积在牙齿和骨骼；牙齿萌出后，由于牙釉 质较疏松，有利于氟的沉积，釉质成熟后，氟的沉积相应少•人体氟的分布：・A・血、唾液、乳汁、软组织中约占5%；B. 骨和牙约占全身氟的 95%•饮水氟在4ppm以下时，水氟与骨氟有正相关；・饮水氟增加时，牙的氟含量上升,牙骨质＞牙本质＞牙釉质•人体氟的排泄：主要由尿排出，占总排氟量的 75％左右粪便、汗腺也可排出少 许•24小时尿氟排出量，相当于氟摄入量的 40-60%•氟的总摄入量为机体每日从空气、水、膳食等摄取氟量的总和（mg/d）。
•氟的总摄入量包括两个含义，一是适宜总摄氟量，简称适宜摄氟量；另一个是安全 总摄氟量，简称安全摄氟量•适宜摄氟量是指防龋和维护其他正常生理功能的生理需要量，是制定各种氟载体卫 生标准的科学依据因此在确定适宜摄氟量时，必须综合考虑机体摄氟的多种途径， 才能使适宜摄氟量有比较准确的限定•安全摄氟量是指人体最大可能接受的量，长期超过此量将会导致慢性氟中毒的发 生计算氟的总摄入量• 由于氟的适宜和安全总摄入量的标准难以统一，因此只提供一个范围，即每公斤体重的摄氟量在0.05mg到0.07mg之间为适宜的，一般不应超过上限我国有关氟化物的卫生标准•饮用水不超过1.0mg/L（见卫生部法监司2001年6月出版的《生活饮用水卫生规范》，2001年9月 1 日起实施）•环境空气适用于城市地区：•日平均浓度：0.007mg/m3 （标准状态）• 一小时平均浓度：0.02mg/m3 （标准状态）•适用于牧、农、林业区：•月平均浓度：1.8~3.0Mg/（dm2.d）•植物生长季平均浓度：1.2~2.0Mg/（dm2.d）•（国家环境保护局1996年1月18日批准GB3095-1996, 1996年10月1日实施。
氟的排泄•1．经肾脏排泄 肾脏是排泄体内氟的主要途径，一般成人摄氟量的 40%~60%由尿 排出由尿排出的氟占总排泄量的 75%左右• 一般尿氟的排泄速度，在摄入氟的最初4小时最快，3~4 小时可排出摄入氟的20%~30%，24小时可排出摄入氟的 50%以上氟的快速排出对人体是一种保护作用 急性氟中毒的患者通常可在 4小时内或者发生死亡，或者得到康复，这一关键时期 是非常短的•长期摄入一定量的氟，尿氟排泄量及骨中的浓度可达到稳定的平衡状态，此时，尿 氟的日排量基本可以反映氟的总摄入情况・2.其他排泄通道 机体还可通过其他途径排出部分氟，由粪便排出12.6%〜19.5% 的氟，由汗腺排出的氟约占7%〜10%还有微量的氟可由泪液、头发、指甲排出 三、氟的生理作用氟是人体必需的 14 种微量元素之一，也是人体组成成分之一适量氟化物可 对机体的代谢产生一定的积极影响，起到预防疾病发生的作用，但这要取决于饮水 中氟化物的浓度、日摄氟总量以及机体与氟化物接触的持续时间氟有多方面的生理功能：・（一）氟防龋作用 适量的氟能维持牙的健康，缺氟能增加人体对龋病的易感性 .・二）参与骨骼的代谢 氟与机体正常的钙磷代谢关系密切，当实验动物摄入氟不足时，能使参与钙、 磷代谢的酶活性降低，钙代谢呈负平衡状态，磷吸收率降低。
当实验动物每日进食 30p g氟，可使钙、磷代谢处于良好平衡状态氟有助于钙和磷形成羟磷灰石结晶 ・（三）促进机体的生长发育动物实验表明缺氟可使大鼠生长发育迟缓 Sellwarz 给幼大鼠食用高度纯化 的实验饲料，使所有成份（包括氨基酸）都达到膳食研究时正常情况下不必要的高 浓度，幼大鼠生长缓慢，在食物中添加2~5p g/g氟后，生长率显著增加 ・（四）其他功能氟与生殖功能有关，小鼠饮食中缺氟可引起生殖功能障碍 氟能提高神经和神经肌肉接头兴奋的传导性；并可促进动物对铁的吸收，提高 血中铁和铜的水平氟化物的防龋机制•根据1993年WHO 口腔健康状况与氟化物专家委员会的报告，对氟防龋的机制作了 如下的陈述：实验室的研究提出，当口腔内保持恒定的低氟水平时，防龋最为有效菌斑是 氟化物的重要储存库，在唾液、口腔软组织及釉质表面也有松散结合形式的氟存在 •氟化物之所以能有效地预防龋的发生，是因为它具有几方面的作用① 当牙菌斑与唾液中存在氟化物时，它能促使早期釉质病损再矿化，在龋洞形成 之前就开始了修复过程；② 氟化物也干扰糖原酵解，通过这一过程阻止致龋菌代谢糖所产生的酸；③ 较高浓度的氟化物有杀灭致龋菌和其他细菌的作用；④ 在牙发育期间，摄入氟化物使釉质更能对抗其后的酸侵蚀。
这一作用的多重性 增加了氟防龋的价值防龋机制（一） 氟能够降低釉质的溶解度和促进釉质再矿化 •1．降低釉质溶解度•2．氟促进釉质再矿化 釉质在酸缓冲液中的溶解度随着氟浓度的变化而不同，当氟化物浓度达到0.05mg时将会减少釉质的溶解量当酸缓冲液成为羟磷灰石（HA）的饱和溶液后， 氟可结合游离的HA而成为氟羟磷灰石（FHA）重新沉积在釉质，即再矿化二） 氟对微生物的作用 1．细菌对氟的摄取控制氟化物进入细菌菌体内的二个因素是菌体外的氟化物浓度与pH差异（△ pH）细胞内PH高于外部，碱性环节HF分解...ApH越大，细胞摄取氟就越多） 2．对致龋菌糖酵解的影响（1） 氟的抑酶作用：氟化物能抑制与糖酵解和细胞氧化有关的酶，如烯醇酶、琥珀 酸脱氢酶等2） 抑制细菌摄入葡萄糖：氟化物能抑制某些口腔致龋菌包括变链菌对葡萄糖的摄 取、转化和利用，从而影响胞外多糖的合成、胞内多糖的贮存，干扰细菌和菌斑在 牙面上的堆积和粘附3） 抑制细菌产酸：氟可通过对胞内、外pH的影响抑制细菌的产酸能力三） 影响牙的形态学结构• 流行病学调查和动物实验的结果显示，生活在氟化地区儿童的牙有明显的形态 学改变，即牙尖圆钝、沟裂变浅，而非氟化的低氟区儿童的牙则没有这种改变。
形态的改变可以使牙易于自洁，抵抗力增强氟的毒性作用・ 适宜剂量的氟可维持机体生理作用的需要当机体摄入过量氟后，会导致 中毒、甚至死亡氟化钠的成人致死量为5〜10g，平均致死量为4〜5g，儿童服用 15 mg/kg 的氟可致死，而婴儿致死量仅为 0.25g・ 用很可能中毒剂量（probably toxic dose，简称PTD）作为确定需立即急 诊住院治疗的指征 PTD 是很可能导致急性中毒、很可能引起中毒的氟摄入阈值为 每公斤体重 5mg・ 氟摄入量在 5mg/kg 以下，可服用一定量钙、铝、镁作为解毒剂；如果摄入氟 量达到或超过5mg/kg，应先迅速采用急救措施过量氟可从四个方面对机体造成损害•①氟盐接触潮湿的皮肤或粘膜包括胃粘膜后形成氟氢酸，引起化学灼伤•②作为全身性原浆毒抑制酶的活性；•③与神经活动所需的钙结合；• ④导致高血钾症引发心脏中毒一）急性氟中毒•一次大量误服氟化物，可造成急性氟中毒，•急性氟中毒的主要症状是 恶心、呕吐、腹泻甚至肠道出血，血钙平衡失调，肌 肉痉挛、虚脱、呼吸困难；重者引起心、肝、肾器质性损害，以至昏迷 •摄入过量氟可在 4 小时内导致死亡•性氟中毒的急救处理原则是：催吐、洗胃、口服或静脉注射钙剂、补糖、补液以及 对症治疗。
•最简单易行的现场抢救措施之一是迅速给患者补充大量牛奶，使牛奶中的钙与氟部 分结合，从而减轻氟对机体的毒性作用，但仍需及时采取其他急救措施二）慢性氟中毒 •在高浓度的氟环境中，机体长期摄入过量的氟可导致慢性氟中毒•慢性氟中毒 有地方性氟中毒和工业氟中毒 •地方性氟中毒又可分为饮水型和生活燃煤污染型饮水氟浓度达到 3mg/L 以上可产 生氟骨症（skele tal fluorosis）•生活燃煤污染是某些地区居民以高氟煤为生活燃料，煤燃烧时释放出大量的氟污染 室内空气和烘烤中的粮食和蔬菜等机体进食污染的粮食和蔬菜，吸入污染的空气， 长期摄入过量的氟，同样可以引起氟中毒•慢性氟中毒的临床表现是氟牙症、氟骨症，以及神经系统、骨骼肌和肾脏等非骨相 损害•氟骨症主要表现为骨质硬化和骨旁软组织骨化 预防地方性氟中毒可从以下四个方面着手•①寻找合适的水源和采取饮水除氟措施，选用适宜氟浓度的饮水来源；•②改变生活方式，消除因生活燃煤带来的氟污染；•③合理处理工业“三废”，加强个体防护，改善工作环境；•④预防工业氟污染三）氟牙症• 氟牙症（den tal fluorosis）又称氟斑牙或斑釉症，是在牙发育矿化时期 机体摄入过量的氟所引起的一种特殊的釉质发育不全。
临床特点•（1）氟牙症多发生在恒牙，乳牙很少见这是因为乳牙釉质的发育主要在胚胎期 和哺乳期，胚胎期只有极少量的氟通过胎盘，母乳氟含量也很低且比较恒定•（2）患氟牙症牙数的多少取决于牙发育矿化时期在高氟区生活。