Fluor và vai trò đối với sức khỏe răng miệng

Fluor là một nguyên tố hóa học được biết đến rộng rãi. Đây là một nguyên tố vi lượng tham gia vào nhiều thành phần cấu trúc và chuyển hóa trong cơ thể. Đối với răng miệng, Fluor đóng một vai trò quan trọng trong quá trình hình thành men răng cũng như ức chế sâu răng. Hãy cùng tìm hiểu về nguyên tố này và các tác động của Fluor trên răng qua bài viết Bác sĩ chuyên khoa Răng – Hàm – Mặt Trương Mỹ Linh nhé!

Giới thiệu chung về Fluor

Fluor (F) là một chất hóa học có trong tự nhiên, được hấp thu vào cơ thể người, tạo nên sự thay đổi trong cơ thể. Những thay đổi đó có thể là tốt: phòng sâu răng, giúp xương và răng cứng chắc hơn. Hoặc có thể xấu như gây ngộ độc F, nhiễm độc F trên răng và xương.

Đặc điểm nguyên tố hóa học

Fluor được tìm ra năm 1813, xếp ở hàng thứ 9 trong bảng phân loại tuần hoàn. Trọng lượng phân tử là 19. Ion F có hóa trị 1. F là nguyên tố âm điện nhất, phản ứng với hầu hết các chất và hiếm thấy ở dạng tự do. Nó là nguyên tố vi lượng (chỉ cần một lượng rất nhỏ, phần triệu cũng có thể có những ảnh hưởng sinh học). F có nhiều trong vỏ trái đất dưới dạng hợp chất, chiếm khoảng 0,065% trọng lượng vỏ trái đất .

Các dạng hợp chất Fluor thường gặp 

Hợp chất Fluor hòa tan được: NaF, HF, H2[SiF6], Na2PO3F…

Hợp chất ít hòa tan: CaF₂, MgF₂, AlF₃…

Nguồn gốc Fluor

Có sẵn trong tự nhiên

Flour từ vỏ Trái Đất đi vào khí quyển qua hoạt động của núi lửa và gió. Sau đó, nó theo mưa đi vào biển, hồ, sông, suối và đất. Fluor từ môi trường sẽ đi vào cơ thể thực vật, động vật.

Do con người tạo ra

Fluor từ các quá trình công nghiệp: nghiền, sấy khô các chất khoáng có Fluor, quá trình luyện kim, làm kiếng, nung gạch, than…

1. Fluor trong đất đá

Nồng độ Fluor cao ở các đá silicon, đá alcolic. Trong đó, 50 chất khoáng có Fluor đã được biết đến: fluorspar (fluorite CaF₂, 49% F), fluorapatite (Ca5(PO4)3F, 34% F) và cryolite (Na3AlF6, 54% F).

Nồng độ Fluor trong đất 50 đến 500ppm ở điều kiện bình thường , có khuynh hướng tăng dần theo chiều sâu .

Ở những vùng có hoạt động của núi lửa, do lắng đọng bụi tro nên vùng đất xung quanh có lượng Fluor rất cao trong những ngày đầu. Có thể lên đến 2000ppm, sau đó giảm dần.

Trên núi cao, nồng độ Fluor trong đất thấp do hiện tượng núi lở. Lúc đó, Fluor di chuyển xuống các đồi thấp hơn, hoặc do Fluor theo nước sông chảy ra biển.

2. Fluor trong nước 

Chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố có sẵn:

• Khả năng hòa tan của Fluor.
• Sự xói mòn đất đá.
• Nhiệt độ.
• Độ pH.

Tình trạng địa chất từng vùng khác nhau khiến cho nồng độ Fluor của nguồn nước cũng khác. Ngay trong cùng một cộng đồng, các giếng nước khác nhau cũng chứa lượng Fluor khác nhau. Fluor trong nước trên bề mặt có thể gia tăng do các chất thải công nghiệp, rác rưởi, phân bón.

Ở vùng đất không nhiễm mặn, F kết hợp chủ yếu với Ca tạo thành hợp chất ít hòa tan. Nồng độ F trong nước thấp. Ở vùng đất nhiễm mặn,  F phản ứng với Na tạo NaF có khả năng hoà tan trong nước. Nồng độ F trong nước cao hơn. Nước có nhiều F thường gặp ở dưới chân núi cao hoặc ở vùng có đất bồi dọc bờ biển.

Nước mưa thường có nồng độ F rất ít. Nồng độ F trong các nguồn nước thay đổi ở nhiều thời điểm khác nhau trong năm do ảnh hưởng của khí hậu và nhiều yếu tố tại chỗ. Do đó, việc khảo sát để đánh giá nồng độ F trong nước cần được thực hiện vào nhiều thời điểm khác nhau trong năm.

Nồng độ F trong nước biển chứa 0,891ppm. Tuy nhiên, nó có thể tăng cục bộ do ảnh hưởng hoạt động của núi lửa dưới đáy biển. Các dòng nước nóng có liên quan đến hoạt động của núi lửa, chứa lượng F cao. Các suối nước gần chỗ hoạt động của núi lửa có thể chứa đến 5.000 – 6.000 ppm .

3. Fluor trong không khí 

Fluor trong không khí có thể từ nhiều nguồn khác nhau.

• Có thể do các chất phun ra từ núi lửa.
• Do bụi Fluor từ đất cát, từ các chất khoáng.
• Hơi nước biển.
• Khói từ than đốt, phóng thích từ các quá trình công nghiệp khác nhau.

Ở các vùng có hoạt động của các nhà máy, nồng độ Fluor trong không khí cao. Khí từ các nhà máy thải ra có nồng độ fluor khoảng 1,4mg/m3, còn không khí của các vùng lân cận có 0,2mg/m3. Than đá có chứa đến khoảng 500ppm Fluor. Nồng độ Fluor trong không khí ở những thành phố có sử dụng than hoặc dùng củi đốt cao .

4. Fluor trong sinh vật

Theo Weenstein, bình thường thì lượng Fluor tích tụ trong thực vật thường nhỏ. Những cây cỏ mọc trên đất acid thường có nồng độ fluor cao hơn. Cây cối tăng trưởng ở các vùng có hoạt động kỹ nghệ thì có sự gia tăng nồng độ Fluor. Đó là do sự hấp thụ Fluor trên bề mặt lá cây.

Lượng F trong cây thay đổi tùy thuộc từng loại cây. Nó chịu ảnh hưởng bởi tuổi của cây, phân bón được sử dụng, đất trồng, nước tưới và những yếu tố khác. Một vài loại thực vật tích tụ nhiều F như trà.

5. Fluor trong thực phẩm

• Fluor trong thực phẩm đặc

Một số loại rau và trái cây thường dùng có nồng độ F không đáng kể, 0,1 – 0,4ppm. Rau có nồng độ F cao là: hành (17 – 72ppm), tỏi (10 – 11ppm), rau muống (0,42 – 11,2ppm). Theo Viện Vệ sinh Dịch tễ TP. HCM (1982): rau muống, rau dền, cải bẹ trắng và xanh, chuối, gạo có nồng độ Fluor < 1ppm. 

Đặc biệt, trà, khoai sọ, khoai lang và khoai mì có nồng độ F cao. Trừ khoai tây không có F. Thịt, sữa, trứng chứa đựng ít F (0,01 – 0,03ppm). Cá lóc có nồng độ F cao (5,7ppm). Các loại thực phẩm biển thường có nồng độ F cao. Thực phẩm có muối như nước mắm, mắm, khô đều có nồng độ F cao.

Các thực phẩm chỉ đem vào cơ thể một khối lượng nhỏ F. Lượng F vào cơ thể khác nhau tùy theo từng cá nhân, loại thực phẩm được sử dụng và loại nước để chế biến thực phẩm có F hay không.

• Fluor trong thực phẩm lỏng

Nước uống là nguồn cung cấp F vào cơ thể nhiều nhất và đều đặn nhất. Lượng nước uống hằng ngày tùy thuộc vào tuổi, nhiệt độ, khí hậu và tập quán ăn uống. F còn chứa trong bia và các loại rượu khác, nước ngọt…

Trà chứa đựng nhiều F nhưng trà pha nước sôi có nồng độ F thấp hơn. Nồng độ F trong nước trà tùy thuộc vào nồng độ F trong nguồn nước dùng để pha trà, cũng như tùy vào việc pha trà đậm đặc hay loãng. Sữa mẹ chứa đựng ít F. Nồng độ F trong sữa bò khác nhau tùy từng loại sữa. Nồng độ F trong sữa đã pha cũng phụ thuộc vào nồng độ F trong nước dùng để pha.

5. Fluor trong các sản phẩm

• Fluor tại chỗ: kem đánh răng, nước súc miệng, gel F, foam F…

Kem đánh răng cho người lớn chứa 1.000 – 1.500 ppm fluoride (1 mg F/g kem). Kem đánh răng cho trẻ em chứa 400 – 500ppm fluoride

Fluoride trong nước súc miệng hằng tuần có nồng độ 0,2%, loại hằng ngày là 0,05%. Loại này chỉ áp dụng cho trẻ trên 6 tuổi.

• Fluor toàn thân: muối F, sữa F, viên F.

Một số lời khuyên

Từ 6 – 17 tháng, trẻ cần được người lớn làm sạch răng không sử dụng kem. Tất cả trẻ em đều không được sử dụng kem đánh răng người lớn. Sử dụng kem đánh răng với kích thước bằng hạt gạo với trẻ em dưới 3 tuổi và phải cẩn thận không nuốt. Để có kết quả tốt nhất, kem đánh răng nên được để trên răng khoảng 4 phút.

Trẻ nhỏ dưới 12 tháng tuổi không nên cho ăn với công thức pha chế bằng nước có chất fluoride. Nước súc miệng Fluor có thể được sử dụng cho trẻ trên  tuổi. Đặc biệt là ở những trẻ đã sâu răng và/hoặc mang niềng răng. Sử dụng fluoride đánh bóng với tất cả các bệnh nhân sau khi cạo vôi, làm sạch răng .

Sự chuyển hóa của Fluor

Sự hấp thu Fluor

F được đưa vào cơ thể chủ yếu theo đường tiêu hóa, cũng có thể theo đường thở do hít F từ không khí hoặc do chích vào từ một số thuốc có chứa F.  F có thể được nuốt vào cơ thể từ thức ăn, thức uống, dược phẩm. Tùy dạng vật lý và hóa học của các hợp chất F, tùy theo sự hòa tan của nó, số lượng được nuốt vào mà ta có liều lượng F được hấp thụ và đi vào hệ tuần hoàn.

F có thể có nguồn gốc vô cơ hoặc hữu cơ. Sự phóng thích ion F tùy vào sự hòa tan của các hợp chất, ngoại trừ Na2PO3F cần phải được thủy phân nhờ hoạt động của enzym sau đó mới được hấp thụ. Chỉ có ion Fluor là quan trọng trong nha, y và sức khỏe cộng đồng.

Tốc độ và mức độ 

Sau khi được đưa vào cơ thể, F được hấp thụ khá nhanh. Chỉ vài phút sau khi nuốt có sự gia tăng nồng độ  F ở huyết thanh. Nồng độ F trong huyết thanh đạt đỉnh cao trong vòng 30 – 60 phút. Khoảng thời gian này không phụ thuộc vào lượng F nuốt vào. Đối với các dạng F hòa tan như viên NaF, dung dịch NaF thì hấp thụ hoàn toàn. Đối với các dạng hòa tan kém như CaF₂, MgF2 và AlF3 thì hấp thụ không hoàn toàn .

F được đưa vào cùng với thức ăn sẽ làm chậm và làm giảm sự hấp thu F. Chải răng ngay sau khi ăn vừa là một thói quen tốt vừa hạn chế sự hấp thụ F.

Để sở hữu hàm răng khỏe mạnh, trắng sáng thì bạn cần đặc biệt chú ý để phòng các bệnh thường gặp.

Xem thêm: Phòng bệnh răng miệng để có sức khỏe toàn diện.

Cơ chế và vị trí hấp thụ

Quá trình hấp thụ là quá trình khuếch tán thụ động. Fluor được hấp thụ ở dạ dày và ruột. Cơ chế và tốc độ hấp thụ Fluor liên quan đến độ acid. Khi ion Fluor đi vào môi trường acid của dạ dày tạo HF (H + + F:+ HF), sẵn sàng khuếch tán qua màng nhày của dạ dày, ruột. Hầu hết các Fluor chưa được hấp thụ ở dạ dày sẽ được hấp thụ nhanh chóng ở ruột non. Nếu có một lượng ion Calcium đáng kể được nuốt vào thì sẽ làm giảm hấp thu F tại dạ dày và ruột.

Fluor trong huyết thanh 

Huyết thanh là dịch sinh học. F vào huyết thanh sẽ đi khắp cơ thể. F trong huyết thanh tồn tại dưới 2 dạng: ion F (còn gọi là F vô cơ hay F tự do) và F kết hợp (không ion hóa). Dạng ion F được nhận biết bởi fluoride electrode và có ý nghĩa về mặt sinh học. Còn dạng không ion chưa thấy ý nghĩa.

Theo Y văn, nồng độ F đối với huyết thanh được gọi là “bình thường” là: 0,7 – 2,4µM. Có nhiều cơ chế điều hòa trong cơ thể để giữ nồng độ F trong huyết thanh ít thay đổi khi có những thay đổi sự hấp thụ F vào cơ thể. Nhưng khi nồng độ F hấp thụ tăng cao quá, cơ thể không điều hòa được tốt nữa sẽ làm tăng nồng độ F trong huyết thanh.

Sự phân bố Fluor 

F phân bố trong mô mềm 

Từ huyết thanh đến các mô mềm, nồng độ F cũng giảm xuống. Nồng độ F trong các mô mềm thấp hơn trong huyết thanh trừ thận.

F trong nước bọt

Nồng độ F bình thường trong nước bọt khoảng 1 µmol/l, ít hơn trong huyết thanh. Khi sử dụng F tại chỗ thì nồng độ F trong nước bọt sẽ tăng cao. Sự thải trừ fluoride đưa từ bên ngoài vào của nước bọt sẽ kéo dài khi nồng độ đầu tiên cao. Do sự lắng đọng CaF₂ trên bề mặt răng và sự hòa tan từ từ của nó. Tốc độ thải không bằng nhau ở mọi vị trí trong miệng: mặt lưỡi nhanh hơn ở mặt má (nhiều tuyến nước bọt lớn ở mặt lưỡi, nhất là tuyến dưới hàm. Còn ở mặt ngoài thì chủ yếu là những tuyến nhỏ và rất nhầy, chảy chậm).

Fluor trong mảng bám.

Cao, nhất là khi sử dụng F tại chỗ do F kết hợp với Ca tạo CaF₂, ít hòa tan/hòa tan chậm.

Sự phân bố trong các mô khoáng hóa 

Hơn 90% F trong cơ thể được tìm thấy trong mô khoáng hóa (xương và răng). Nồng độ F trong các mô khoáng hóa thay đổi theo:

• Lượng F đưa vào cơ thể.
• Thời gian tiếp xúc với F.
• Các yếu tố khác: giai đoạn phát triển của mô, tốc độ phát triển, phản ứng giữa mô bề mặt và khung vô cơ, độ xốp và mức độ khoáng hóa hoá của mô.

Ở các mô khoáng hóa, nồng độ F có khuynh hướng cao ở bề mặt .

1. Trong mô xương

F tích tụ trong xương nhiều hơn trong răng của cùng một cá thể. Nồng độ F ngoài màng xương cao hơn bên trong.

2. Trong mô răng 

Nồng độ F cao ở lớp ngoài cùng của men răng và giảm dần đến đường nối men – ngà. Sau đó, nó tăng từ từ đến vùng tiếp giáp ngà – tủy. Nồng độ F trong ngà cao hơn nồng độ F trong men (không sử dụng F tại chỗ).

3. Sự hấp thu vào men 

• Giai đoạn trước khi răng mọc: men chưa canxi hóa đầy đủ, còn xốp nên hấp thu F dễ dàng.
• Giai đoạn sau khi răng mọc: khi răng mới mọc ra, men còn xốp, hấp thu F dễ dàng. Sau một thời gian, men răng đã calci hóa đầy đủ nên F khó hấp thu. F hấp thu dễ ở những vùng khiếm khuyết của men, những vùng men bị xốp, những xoang sâu.

4. Sự phân bố trong nhau thai 

Có một số tác giả cho rằng nhau thai là hàng rào ngăn cản sự khuếch tán của F vào trong phôi. Nói chung, F có thể khuyếch tán qua nhau thai một phần, vào máu phôi thai tích tụ ở xương và răng .

Sự bài tiết

• Phần lớn là qua nước tiểu.
• Việc bài tiết qua sữa mẹ rất ít.
• Qua phân chủ yếu là các loại F không hòa tan.
• Qua mồ hôi .

Cơ chế tác dụng của Fluor đối với răng miệng

1. Fluor làm tăng độ cứng của men răng 

Nồng độ F cao ở lớp ngoài của men răng giúp bảo vệ men răng chống lại sự tấn công của vi khuẩn. F ngấm vào men răng biến các hydroxy apatite thành Fluoroapatite. F thay thế OH- trong tinh thể apatite tạo thành tinh thể Fluoroapatite.

Trong tinh thể Fluorapatite: F có khả năng liên kết ion mạnh hơn OH, có ái lực với Caº hơn OH và tạo tinh thể đối xứng hơn ion OH.

Fluorapatite rắn chắc hơn hydroxy apatite và ít bị hòa tan bởi acid hơn. Hydroxy apatite có thể bị hòa tan trong môi trường acid pH = 5,5. Nhưng các Fluoroapatite thì chỉ bị hòa tan ở pH < 4,5.

Nếu lượng F quá nhiều, tác động vào giai đoạn trưởng thành của men răng thì việc hình thành men răng bị xáo trộn, ảnh hưởng đến chất lượng của men răng. Chỉ có 10% ion OH- trong tinh thể men răng được thay thế bằng F- thì mới làm cho men răng đề kháng tối đa với sâu răng.

2. Fluor ảnh hưởng đến tốc độ hòa tan của men răng 

F có ái lực mạnh với Ca tạo thành CaF₂. lon Calcium và ion Fluor kết hợp với nhau tạo thành Calcium Fluoride (CaF₂) trên bề mặt của Fluorapatite. Do đó làm giảm khả năng hòa tan của men răng.

3. Fluor làm ổn định các phase vô cơ

Ion F thay thế ion Carbonate trong cấu trúc của apatite. Các tinh thể apatite có càng ít ion carbonate hơn thì ổn định hơn và ít có khả năng hòa tan hơn.

4. Fluor làm gia tăng sự tái khoáng hóa trong các sang thương sâu răng sớm 

Có tác dụng làm tái lắng đọng các ion Calcium và Phosphat vào bề mặt men răng, kết hợp với Ca và P có được do sự mất khoáng men để thành lập một cấu trúc tinh thể men mới được cải thiện hơn, đề kháng với acid hơn và chứa nhiều F hơn, ít carbonate hơn. F được hấp thu vào men răng mất khoáng dễ dàng hơn men răng lành mạnh.

Trong môi trường miệng răng luôn có sự tác động của 2 cơ chế: mất khoáng và tái khoáng. Dưới tác động của F, tái khoáng xảy ra nhiều hơn.

5. Hiệu quả trên việc sinh acid 

Fluor làm cản trở hoạt động của men enolase và ATP-ase nên làm giảm sự sản sinh acid.

6. Ngăn cản sự biến dưỡng của vi khuẩn

F ảnh hưởng đến hoạt động của vi khuẩn gây sâu răng. F ngăn cản vi khuẩn gây sâu răng chuyển hóa các carbohydrate để sinh acid và ngăn cản sự tạo thành polysacchride.

7. Ức chế sự thành lập mảng bám 

Ngăn chặn sự hình thành của polysaccharide tổng hợp, chất chính của mảng bám.

8. Fluor làm thay đổi hình dạng múi rãnh 

F có ảnh hưởng đến sự tổng hợp protein, làm giảm lượng khung hữu cơ nên sẽ làm giảm bề dày men răng và gây sự thay đổi trên hình dạng múi rãnh. Quan sát ở những người lớn lên tại vùng có F hóa nước sẽ thấy các múi răng tròn hơn, các rãnh mặt nhai ít sâu hơn.

Liều Fluor đưa vào cơ thể

Là liều Fluor có thể phòng sâu răng và không hoặc chỉ gây nhiễm độc rất ít. Liều tối ưu là 0,05 – 0,07 mg/kg/ngày.

Nhiễm độc Fluor 

Có thể cấp tính hoặc mãn tính. F có thể gây nhiễm độc nếu sử dụng liều cao trong một lần hoặc liều nhỏ trong một thời gian dài.

• Liều gây độc là 5 mg F/kg.
• Trẻ 1 – 2 tuổi, cân nặng 10 kg, 50 mg F.
• Trẻ 5 – 6 tuổi, cân nặng 20 kg, liều gây độc là 100 mg F.
• Người lớn cân nặng 60 kg, liều gây độc là 3.000 mg F (3 g).

Ngộ độc cấp tính F

Triệu chứng:

• Nhẹ: đau lan tỏa bụng, tiêu chảy, co giật, nôn mửa, tăng tiết nước bọt…
• Nặng: rối loạn nhịp tim, hô hấp, hôn mê…

Điều trị:

Mục đích là làm giảm thiểu lượng F có thể bị hấp thu, loại bỏ F khỏi cơ thể, hồi phục bệnh nhân. Nếu bệnh nhân không ói được phải sử dụng thuốc gây ói calcium gluconate hoặc calcium choride. Nếu không có thì cho uống sữa càng nhiều càng tốt . Bệnh nhân có co giật hoặc hôn mê phải đưa vào bệnh viện gấp để khai thông đường thở, truyền tĩnh mạch, rửa ruột.

Nhiễm độc mãn tính trên xương 

Gây đau khớp, cứng khớp, cứng xương, xương xốp.

Nhiễm độc mãn tính trên răng

Răng nhiễm Fluor.

Fluor ngừa sâu răng

Đầu thế kỷ 20, mối liên kết giữa nồng độ F trong nước và giảm tỉ lệ sâu răng được chứng minh. Vai trò cải thiện cải thiện sức khỏe răng miệng của F được nghiên cứu trên toàn thế giới. F ngừa sâu răng hiệu quả nhất khi lượng nhỏ F được duy trì trong miệng. Nguồn dự trữ F quan trọng là trong mảng bám, nước bọt, bề mặt mô mềm và dạng F gắn lỏng lẻo trên bề mặt men răng.

F kiểm soát sâu răng hiệu quả bằng một số cách khác nhau. Trong mảng bám và nước bọt, F trì hoãn mất khoảng và thúc đẩy tải khoảng sang thương sâu răng mới chớm, quá trình lành thương trước khi hình thành lỗ sâu. F cản trở glycolysis – quá trình chuyển hoá đường tạo acid của VK.

Ở nồng độ cao, F có tính kháng khuẩn. Khi F tiêu thụ vào trong khi răng hình thành, F làm cho răng đề kháng tốt hơn với sâu răng sau này.

Mục đích của chương trình sức khỏe cộng đồng là áp dụng một biện pháp thích hợp để duy trì lượng nhỏ F trong cộng đồng thường xuyên nhất có thể.

Biện pháp cơ bản cung cấp F ngừa sâu răng gồm:

• Chương trình cộng đồng: thêm F vào nguồn nước, muối, sữa cung cấp cho cộng đồng.
• Chuyên khoa: áp gel F, bôi vanish F.
• Tự sử dụng: kem đánh răng, nước súc miệng.

Hiểu rõ về đặc điểm và nguồn gốc của Fluor cũng như những tác dụng của nó trên bề mặt men răng giúp chúng ta có cách sử dụng các nguồn F hợp lý. F là nguyên tố quan trọng đối với cơ thể. Nếu sử dụng quá mức sẽ dẫn đến ngộ độc cấp tính, nhiễm độc trên răng và xương. Trong trường hợp nguy cấp có thể dẫn đến tử vong. Do đó, khi cần bổ sung F, bạn nên tham khảo ý kiến của bác sĩ trước.