Fluor

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 18. November 2016
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Fluor stellt ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 9 dar und gehört zu den Halogenen. Es ist ein stark ätzendes Gas, welches schwerste Zerstörungen der Schleimhäute hervorruft. Medizinische Anwendung findet Fluor in Form seiner Salze, der Fluoride, zur Stärkung der Zähne.

Inhaltsverzeichnis

Was ist Fluor?

Fluor stellt ein stark ätzendes und reaktives Gas dar. Es ist keine Verbindung, sondern ein chemisches Element, welches zu den Halogenen gehört. Mit der Ordnungszahl 9 ist es das leichteste Halogen. In der Natur kommt Fluor hauptsächlich in Form seiner Salze, der Fluoride, vor.

Das Gas Fluor ist nicht sehr stabil und reagiert sofort nach seiner Herstellung mit fast allen Verbindungen und Elementen. Nur mit den Edelgasen Helium und Neon findet keine Reaktion statt. Diese außerordentlich starke Reaktivität ist mit seiner sehr starken Affinität zu Elektronen zu erklären. Es entzieht seinen Reaktionspartnern immer Elektronen und ist damit das stärkste Oxidationsmittel. Der Name Fluor leitet sich vom lateinischen "fluores" (Fluss) ab. Als Kalziumfluorid (Flussspat) dient es als Flussmittel von Erzen.

Bei der Zugabe von Flussspat zu Erzen setzt es deren Schmelzpunkt herab, sodass diese schneller flüssig werden. Vom Begrifflichen gibt es in der Medizin für den unblutigen Ausfluss von Sekret aus den weiblichen Genitalen den Ausdruck Fluor genitalis. Allerdings darf Fluor genitalis keinesfalls mit dem Element Fluor verwechselt werden.

Funktion, Wirkung & Aufgaben

Fluor wird als essenzielles Spurenelement bezeichnet. Allerdings ist diese Bedeutung des Fluors umstritten. Es ist bekannt, dass Fluoride schützende Eigenschaften gegenüber den Zähnen besitzen. Fluoride können die Zähne stärken und gleichzeitig bestimmte Enzyme von Kariesbakterien hemmen, welche den Abbau von Kohlenhydraten hervorrufen.

Dabei wirken die Fluoride direkt am Zahn. Eine orale Einnahme von Fluorid zeigen für die Zähne keine Wirkung. Die Zähne bestehen hauptsächlich aus dem Mineral Hydroxylapatit. Hydroxylapatit ist durch Säuren, die durch den Abbau von Nahrungsresten entstehen, angreifbar. Bei schlechter Zahnhygiene kommt es daher oft zu Löchern in den Zähnen, die weiterhin von Kariesbakterien besetzt werden. Enthält beispielsweise die Zahncreme Fluoride, kommt es zu einem Austausch von Hydroxylionen gegen Fluoridionen. Dabei entsteht Fluorapatit, welches sich als härteres Material erweist und weniger angreifbar gegen Säuren ist. So kann sogar durch Säuren gelöster Hydroxylapatit bei der Anwesenheit von Fluoriden wieder als Fluorapatit ausgefällt werden.

Eine beginnende Zerstörung kann damit wieder rückgängig gemacht werden. Aber auch für den Aufbau der Knochen haben Fluoride positive Eigenschaften. Hier erfolgt die Aufnahme oral. So werden Kindern und Säuglingen zur Rachitisprophylaxe Fluoride und Vitamin D verabreicht. Fluoride dürfen jedoch nicht überdosiert werden, damit sich keine Fluorose mit Versteifung und Verdickung der Gelenke entwickeln kann. Fluorverbindungen sind auch als Medikamente bei Osteoporose zugelassen. Dabei enthalten die entsprechenden Tabletten Natriumfluorid oder Dinatriumfluorophosphat.

Bildung, Vorkommen, Eigenschaften & optimale Werte

Fluor ist in Form von Fluoriden im schwarzen und grünen Tee, im Spargel oder auch im Fisch enthalten. Viele Salze sind fluoridhaltig. Reine Fluorsalze gibt es aufgrund der geringen Löslichkeit von fluoridhaltigen Verbindungen in Wasser nicht. Am häufigsten kommen in der Erdkruste Flussspate (Kalziumfluorid) und Fluorapatit vor.

Fluor wird hauptsächlich aus Kalziumfluorid hergestellt. Es gibt sogar Organismen, die fluororganische Verbindungen herstellen können. So können der südafrikanische Gifblaar oder Pflanzen der Gattung Dichapetalum Fluoressigsäure gegen Fressfeinde synthetisieren. Der menschliche Organismus hat einen Bedarf von 0,25-0,35 mg täglich.

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Krankheiten & Störungen

Im Zusammenhang mit Fluor sind jedoch häufiger Vergiftungen und gesundheitliche Probleme bekannt. Wie bereits erwähnt, ist reines Fluor ein sehr giftiges ätzendes Gas. Das macht es auch so schwierig, Fluor herzustellen.

Da es mit fast allen Materialien reagiert, kann es auch sehr schlecht gelagert und transportiert werden. Bei der Vergiftung mit Fluor treten Verätzungen und Verbrennungen in der Lunge, auf der Haut und im Auge auf. Je nach Dosis kommt es innerhalb kurzer Zeit zur Auflösung der entsprechenden Organe mit Todesfolge. Die letale Dosis ist sehr gering und beträgt 185 ppm. Eine Fluorvergiftung mit reinem Fluor wird es selten geben, weil das Gas nicht stabil ist. Allerdings ist eine Vergiftung mit Fluorwasserstoff ähnlich gefährlich. Fluorwasserstoff bildet mit den Proteinen im Körper Wasserstoffbrückenbindungen aus, wobei die Tertiärstruktur der Eiweiße zerstört wird. Es findet eine Denaturierung von Körpereiweiß statt.

Fluoride können mit Aluminiumionen Komplexverbindungen ausbilden, die ähnlich wie Phosphate wirken. Im Körper greifen diese Verbindungen in die Phosphorylierungsreaktionen ein. Dabei kommt es unter anderem zur Deregulierung der G-Proteine, wobei viele Enzyme gehemmt werden. Bereits aus diesem Grund ist eine erhöhte Dosis an Fluoriden für den Körper nicht verträglich. Wenn zu viel fluoridhaltige Tabletten eingenommen werden, kann es auch zu Übelkeit, Erbrechen und Durchfall kommen. Dabei reagieren die Fluoride mit der Magensäure, wobei sich in geringem Maße Flusssäure bildet. Diese greift die Schleimhäute an. Bei einer chronischen leichten Überdosis von Fluoriden entsteht unter Umständen eine Fluorose.

Eine Fluorose ist eine chronische Fluorvergiftung mit Veränderung der Struktur des Zahnschmelzes, Husten, Auswurf und Atemnot. In den Zähnen verwandelt sich zu viel Hydroxylapatit in Fluorapatit um. Dabei werden die Zähne brüchiger. Auch die Knochen verändern sich durch die übermäßige Bildung von Fluorapatit. Es kommt zur langsamen Versteifung und zum Umbau der Knochen. Zusätzlich wird das Enzym Enolase gehemmt.

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