Hygienic problems of the complex effect of fluoride on the body
- Authors: Novikov Y.V.1,2, Timokhin D.I.1,2, Istomin A.V.1,2, Chepets M.I.1,2
-
Affiliations:
- Moscow Research Institute of Hygiene named after F.F. Erisman
- Segezha Center for State Sanitary and Epidemiological Supervision of the Republic of Karelia
- Issue: Vol 79, No 6 (1998)
- Pages: 458-460
- Section: Articles
- URL: https://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/65018
- DOI: https://doi.org/10.17816/kazmj65018
- ID: 65018
Cite item
Full Text
Abstract
The greatest human contact with fluorides is possible during their industrial use, however, it is obvious that fluoride enters the body through environmental objects and food products, while distinguishing between natural content and technogenic pollution.
Keywords
Full Text
Наибольший контакт человека со фторидами возможен при промышленном их использовании, однако очевидно поступление фтора в организм через объекты окружающей среды и пищевые продукты, при этом различают природно-обусловленное содержание и техногенное загрязнение. Широко известно кариостатическое действие сравнительно небольших количеств фторидов в питьевой воде (0,7—1,2 мг/ л), вместе с тем в больших дозах они используются при лечении остеопороза и других заболеваний [2]. Общепризнанной считается роль алюминиевой промышленности в загрязнении фторидами окружающей среды — ее доля составляет приблизительно 10%. Однако и другие промышленные источники (металлургические заводы, производство суперфосфата, нефтепереработка и др.) могут обусловливать профессиональное воздействие фторидов в концентрации порядка 1 мг/ м3 [6].
В условиях самих промышленных предприятий суточное количество ингалированных фторидов может варьировать от 10 до 25 мг при их содержании в воздухе в пределах 1,0— 2,5 мг/ м3. В непосредственной близости от алюминиевого завода поступление фторидов, ингалируемое в организм человека, за сутки составляет 0,025 мг. Что касается поступления фтора в организм с водой (жидкостью), то оно зависит от его концентрации, количества выпитой воды, чая, кофе и воды, поступающей с пищей (первое и третье блюда). При суточной потребности организма взрослого человека в воде ориентировочно до 3 л оптимальна концентрация фтора в питьевой воде для районов с умеренным климатом, равная 1 мг/ л. Так называемое естественное содержание фторидов, как правило, не превышает десятых долей миллиграмма на 1 кг массы рыночного продукта. В то же время в отдельных случаях их количество может достигать 1—2 (отдельные сорта хлеба, рыбы) и даже сотен миллиграммов (черный чай). Вода, содержащая фториды, увеличивает его количество в пище, приготовленной на этой воде, однако и в этом случае количество фтора находится в пределах 1 мг. Если масса пищевых продуктов, входящих в суточный рацион взрослого человека равна примерно 2 кг, а среднее содержание фтора в продуктах варьирует от 0,3 до 0,5 мг/ кг, то с пищей (без учета фтора, поступающего с водой) взрослый человек должен получать в сутки от 0,6 до 1 мг фтора, что довольно близко к истинному [3].
На потребление фторидов с продуктами животного происхождения промышленное загрязнение воздуха практически не влияет. По сообщению А. Martin et al. [5], нормальная концентрация фторидов в коровьем молоке составляет 0,10 мг/ л по сравнению с 0,28 мг/ л в молоке коров, пасущихся вблизи от алюминиевого завода. Промышленное загрязнение фторидами не оказывает влияния на яйца домашней птицы, в то же время вблизи от промышленных предприятий, выделяющих фториды, загрязнение листовой зелени может увеличивать общее потребление фторидов жителями населенных мест [4].
Таким образом, поступление фторидов в организм человека, обусловленное их естественным содержанием в воздухе, воде и пище, а также техногенным загрязнением, имеет значительную вариабельность в связи с существенными колебаниями их концентраций. Вместе с тем показатель общего потребления фтора человеком, определяемый как уровень безопасного воздействия на организм, не установлен. Рекомендуемое различными авторами естественное содержание фтора в пищевых продуктах в связи с разными концентрациями может приводить к существенным колебаниям в индивидуальном потреблении фторидов.
Исследования В.Ванханена и соавт. [1] показали, что оптимальное потребление микроэлемента должно быть равным 1,8 мг/ сутки. Диапазон благоприятного действия фтора находится в пределах от 0,3 до 10,0 мг/ л — между кариостатическим и флюорозным эффектами его действия. Оптимальной кариостатической концентрацией фтора в хозяйственно-питьевой воде в зависимости от климатических условий считается количество от 0,7 до 1,2 мг/ л. В то же время флюороз 1—2 степени может развиваться при концентрациях фтора более 2 мг/ л примерно у 30—40% населения [2].
Имеют место прямые указания о развитии флюороза у людей, проживающих в пределах 2 км от промышленных источников загрязнения, и флюороза зубов у детей, проживающих на расстоянии 1—1,5 км от фосфатного рудника [6]. Кроме того, возможны изменения со стороны нервной и сердечнососудистой систем, щитовидной железы, почек, крови, а также иммунобиологической реактивности под воздействием фторидов. Поэтому при оценке влияния фтора и его соединений на организм необходимо выяснить следующие вопросы: источники, дозу фтора и пути его поступления, суммарное количество, попавшее в организм группы риска и реальность заболевания.
Нами проведены комплексные гигиенические исследования в пос. Надвоицы (Республика Карелия), расположенного в зоне промышленного воздействия алюминиевого завода, с целью выявления возможного загрязнения объектов окружающей среды и продуктов питания фтористыми соединениями, а также реальности их патогенного воздействия на детское и взрослое население поселка. По данным Сегежского ЦГСЭН, на Надвоицком алюминиевом заводе имеют место высокие уровни профессионально обусловленных заболеваний, среди которых доминируют болезни периферической нервной системы и органов дыхания. На протяжении многих лет завод является постоянным источником загрязнения атмосферного воздуха в поселке и прилегающей территории. При этом среднесуточные и максимально-разовые концентрации превышают ПДК от 2 до 4 раз. Кроме того, в выбросах содержатся токсическая пыль, диоксид серы, оксиды углерода и азота. Таким образом, создаются условия для загрязнения объектов окружающей среды многокомпонентными токсическими смесями, основу которых составляют соединения фтора.
Анализы образцов почвы на различных участках территорий поселка Надвоицы показали наличие в них фтора от 1,81 до 8,55 мг/ кг (ПДК — 10,0 мг/ кг) и лишь в одном случае содержание его превышало ПДК в 1,33 раза. В воде водоемов и питьевой воде содержание фтора также не превышало ПДК, приближаясь к дозам, обладающим кариостатическим эффектом (0,7 мг/ л).
Значительный интерес представляет содержание фтора в продуктах питания животного и растительного происхождения. Количество фтора в свежем молоке, получаемом в подсобном хозяйстве для детей, составляло 0,076 мг/ кг (рекомендуемое содержание — 0,1 мг/ л). В то же время в свежей озерной рыбе, выловленной в местных водоемах, количество фтора составляло 1,18 мг/ кг, что превышало естественное его содержание в данном продукте (0,5 мг/ кг). При кулинарной обработке в отваре из окуня количество фтора уменьшалось до 0,47 мг/ мм3.
В сыром картофеле с различных участков территории поселка содержание фтора находилось в пределах от 0,1 до 5,7 мг/ кг по максимальным и средним значениям, значительно превышая рекомендуемые. Отварной картофель содержит 1,9 мг/ кг фтора, что также выше нормы. В овощах и зелени содержание фтора различалось, что, по-видимому, определялось индивидуальной способностью огородных растений к его накоплению: в салате, петрушке и укропе — в пределах от 1,81 до 2,85 мг/ кг, в то время как в моркови, репе и чесноке, выращенных на том же участке, — от 0,027 до 0,075 мг/ кг.
Значительные трудности встречаются при оценке степени опасности контаминации природных продуктов питания растительного происхождения также из-за заметных различий в содержании фтора. В свежих грибах его количество составляет 0,047 мг/ кг, в сухих — 0,76 мг/ кг, в клюкве — 0,47 мг/ кг, в шиповнике — 0,6 мг/ кг, в рябине — 0,29 мг/ кг. Это объясняется целым рядом обстоятельств, в первую очередь, природным содержанием фтора в почве и возможным ее загрязнением антропогенного происхождения. Суммарное суточное поступление фтора в организм жителей пос. Надвоицы составляет 3,24 мг/ сут, преимущественно за счет воды и пищи (2,82 мг/ сут), что существенно превышает оптимальные рекомендуемые уровни [2].
С целью выявления неблагоприятного влияния комплексного поступления в организм фторидов Санкт-Петербургский НИИ педиатрии провел выборочные поликлинические исследования здоровья детей поселка. Наиболее часто патологические изменения обнаруживались со стороны опорно-двигательного аппарата и соматических органов, при этом прослеживалась отчетливая корреляция между увеличением частоты заболеваний и возрастом детей из поселка. Соматическая патология была представлена в основном заболеваниями верхних дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и сердечнососудистой системы, частота которых превышала аналогичные показатели в экологически благополучных районах.
Приведенные данные свидетельствуют об экологической обусловленности выявленных заболеваний, причем помимо адекватного ответа организма на факторы среды (пневмонии, бронхиты) выявлена связь между нервно-психическими отклонениями и содержанием фтора в объектах окружающей среды.
Изложенные обстоятельства указывают на необходимость проведения комплекса профилактических мер, среди которых ведущее место должны занимать технологические и санитарно-технические мероприятия, обеспечивающие снижение уровней техногенной нагрузки на среду обитания и влияние ее на здоровье населения пос. Надвоицы, прежде всего детского. Немаловажную роль играет оптимизация питания населения в экологически неблагополучных по фтору регионах. Продукты питания и приготовленные блюда должны содержать как можно меньше фторидов, при этом следует учитывать и профилактическую направленность рациона. Снизить проникновение фтора в организм можно путем жесткого контроля за его поступлением с пищей и водой в пределах от 0,5 мг/ сут. С учетом высокого содержания фторидов в костях животных и рыб, а также в некоторых сортах черного чая следует ограничить потребление костных, мясо-костных, рыбных бульонов, студней и расширить использование молочно-фруктово-ягодных продуктов взамен чая с повышенным количеством фторидов.
Питание населения в регионах, где размещены алюминиевые заводы, должно содержать оптимальное количество соответствующих пищевых нутриентов с учетом физиологических потребностей организма, направленных на повышение его толерантности к неблагоприятным факторам среды обитания.
Рекомендуется увеличение содержания белка в рационе при снижении количества жира на 5—6%, причем главным образом за счет растительных масел, увеличения доли углеводов со следующим соотношением рациона — 14 : 28 : 58. Кроме того, рекомендуется витаминизированная пища, включающая пектины, фосфатиды, минеральные вещества, а также антиоксидантные продукты. Только комплексное применение первичных мер профилактики способно дать необходимый медико-социальный эффект.
About the authors
Y. V. Novikov
Moscow Research Institute of Hygiene named after F.F. Erisman; Segezha Center for State Sanitary and Epidemiological Supervision of the Republic of Karelia
Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Moscow; Segezha
D. I. Timokhin
Moscow Research Institute of Hygiene named after F.F. Erisman; Segezha Center for State Sanitary and Epidemiological Supervision of the Republic of Karelia
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Moscow; Segezha
A. V. Istomin
Moscow Research Institute of Hygiene named after F.F. Erisman; Segezha Center for State Sanitary and Epidemiological Supervision of the Republic of Karelia
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Moscow; Segezha
M. I. Chepets
Moscow Research Institute of Hygiene named after F.F. Erisman; Segezha Center for State Sanitary and Epidemiological Supervision of the Republic of Karelia
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation, Moscow; Segezha
References
- Ванханен В.В., Бондарев Г.И. и др. // Вопр. питания. — 1996. — № 1. — С. 16—19.
- Габович Р.Д., Минх А.Д. Гигиенические проблемы фторирования питьевой воды. — М., 1979.
- Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика. — М., 1991.
- Jones С.М., Harris J.M., Matin А.Е. // J. Sei. Food Agric. — 1971. — Vol. 22. — P. 602—605.
- Martin A.E., Jones C.M. // HSMNA healt. Rep. — 1971. - Vol. 86. - P. 752—758.
- Smith a Hodge. // Crit. Rev. environ Control. — 1979.- Vol. 8. - P. 293-371.