ฟลูออไรด์ (Fluoride, F^-)

ธาตุฟลูออรีน (F) บริสุทธิ์มีจุดหลอมเหลวที่ −219.62 °C จุดเดือดที่ −188 °C จึงมีสถานะเป็นก๊าซในอุณหภูมิห้อง ก๊าซฟลูออรีนมีสีเหลืองเขียว กลิ่นเหม็น ระคายดวงตาและทางเดินหายใจ ในธรรมชาติฟลูออรีนจะรวมกับธาตุอื่นเกิดเป็นสารประกอบที่หายากในดิน เช่น fluorspar fluorapatite และ cryolite ธาตุฟลูออรีนไม่ใช่เป็นธาตุที่จำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิต จึงพบธาตุนี้ในอาหารน้อยมาก

ฟลูออไรด์ (F^-) เป็นอิออนลบของธาตุฟลูออรีน เกิดจากธาตุฟลูออรีนรวมตัวกับธาตุอื่นที่มีประจุบวก 1 ตัว เช่น โซเดียม ไฮโดรเจน เมื่อละลายน้ำจึงเกิดสารละลายที่เป็นเกลือและอิออนฟลูออไรด์ ฟลูออไรด์พบในดินและน้ำมากกว่าฟลูออรีน ในพืชและสัตว์พบบ้างแต่ไม่มาก

ทางการแพทย์พบว่าฟลูออไรด์จำเป็นสำหรับเหงือกและฟัน ผู้ที่ขาดฟลูออไรด์จะมีฟันผุง่าย จึงเกิดการรณรงค์ผสมฟลูออไรด์ลงในน้ำประปาและน้ำดื่มสาธารณะในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ต่อมาก็ผสมลงในยาสีฟัน และตั้งแต่นั้นอุบัติการณ์ของโรคฟันผุก็พบน้อยลงมาก แต่เด็กเกิดโรคฟลูโอโรสิสของฟัน (dental fluorosis) แทน เนื่องจากช่วงที่ฟันแท้กำลังงอกมีฟลูออไรด์สะสมในฟันมากเกินไป

หน่วยวัดปริมาณฟลูออไรด์

ในอาหารเราวัดเป็นมิลลิกรัม (mg) หรือไมโครกรัม (mcg)
ในน้ำและเลือดเราวัดเป็น ppm โดย 1 ppm = ฟลูออไรด์ 1 mg ในน้ำ 1 ลิตร

บทบาทของฟลูออไรด์ในฟัน

96% ของโครงสร้างฟันคือ hydroxyapatite ซึ่งมีโครงสร้างค่อนข้างกลวง เพราะอะตอมของออกซิเจนและไฮโดรเจนที่เชื่อมระหว่างอะตอมของแคลเซียมมีขนาดเล็ก ผิดกับอะตอมของฟลูออไรด์ใน Fluorapatite ที่ทำให้โครงสร้างฟันแข็งแรงกว่า

ที่ผิวฟันจะมีไบโอฟิล์ม (biofilm) เคลือบ ไบโอฟิล์มก็คือน้ำลายผสมเศษอาหารและแบคทีเรีย ไบโอฟิล์มที่แห้งจนกลายเป็นคราบสีเหลืองติดฟันจะเรียกว่าพล๊าก (plaque) หลังรับประทานอาหารพวกคาร์โบไฮเดรตแล้วไม่ได้แปรงฟัน แบคทีเรียในไบโอฟิล์มจะเปลี่ยนเศษคาร์โบไฮเดรตเป็นกรด เมื่อ pH ในไบโอฟิล์มต่ำกว่า 5.5 hydroxyapatite จะละลายเอาแคลเซียม ฟอสเฟต และไฮโดรเจนอิออนออกมา นานเข้าเนื้อฟันจะกลวง ผุและหักง่าย แต่ในภาวะที่มีฟลูออไรด์ในน้ำลายหรือในเลือด ฟลูออไรด์จะซึมเข้าไปในเนื้อฟัน แทนที่ออกซิเจนและไฮโดรเจน เกิดเป็นสารประกอบ Fluorapatite ที่แข็งแรง ฟันจึงไม่ผุ

แหล่งของฟลูออไรด์

อาหารที่มีฟลูออไรด์สูงได้แก่ น้ำดื่มที่ผสมฟลูออไรด์ ใบชา น้ำผลไม้ องุ่นและผลิตภัณฑ์จากองุ่น อาหารทะเล กรมอนามัยแนะนำให้คนไทยได้ฟลูออไรด์วันละ 2 mg

ฟลูออไรด์ในน้ำดื่มแนะนำให้ผสมเพียง 1 ppm (1 mg ต่อน้ำ 1 ลิตร) ปริมาณฟลูออไรด์ในน้ำประปาของไทย จากที่มีการสำรวจในอำเภอเมือง จังหวัดขอนแก่น มีค่าเฉลี่ย 0.075 ± 0.030 ppm และในน้ำดื่มบรรจุขวดมีค่าเฉลี่ย 0.086 ± 0.114 ppm ^[15] ซึ่งหากเราใช้น้ำเหล่านี้ดื่มและปรุงอาหารก็จะได้ฟลูออไรด์เพิ่มขึ้น

ฟลูออไรด์เสริมอาหารมักอยู่ในรูปโซเดียมฟลูออไรด์ มีทั้งแบบเม็ดและแบบน้ำ แต่ไม่ควรซื้อใช้เองเพราะอาจเกิดพิษของฟลูออไรด์ ทันตแพทย์จะเป็นผู้พิจารณาใช้ในรายที่จำเป็น

นอกจากนี้เรายังได้รับฟลูออไรด์ขัดฟันในยาสีฟันด้วย ปริมาณฟลูออไรด์ในยาสีฟันที่เหมาะสมคือ 1000-1500 ppm

ฟลูออไรด์ที่เรารับประทานเข้าไปดูดซึมเข้ากระแสเลือดได้ดีมาก แต่ประมาณครึ่งหนึ่งจะถูกกรองออกที่ไต ที่เหลือจะเข้าไปสะสมในกระดูกและฟัน เหลือฟลูออไรด์ในเลือดน้อยมาก ระดับฟลูออไรด์ในเลือดปกติคือ 0.006–0.054 ppm ระดับที่ต่ำมากนี้จึงไม่สามารถบอกภาวะขาดฟลูออไรด์ แต่บอกถึงพิษของฟลูออไรด์ได้

ภาวะขาดฟลูออไรด์

ภาวะขาดฟลูออไรด์ทำให้ฟันผุง่าย ฟันเป็นโพรง ไม่แข็งแรง กร่อนออกจากรากฟันง่าย นอกจากนั้นยังอาจทำให้กระดูกส่วนอื่นเปราะ หักง่ายอีกด้วย

การวินิจฉัยอาศัยการตรวจฟันและตัดสาเหตุของฟันผุอื่น ๆ ออกไป หากไม่แน่ใจทันตแพทย์อาจให้ลองรับประทานฟลูออไรด์เสริมแล้วติดตามอาการ

พิษของฟลูออไรด์ (Fluorosis)

โรคฟลูออโรสิส หรือโรคที่เกิดจากพิษของฟลูออไรด์มี 2 แบบ คือ

1. พิษเฉียบพลัน

พิษเฉียบพลันของฟลูออไรด์มักพบในเด็กเล็กที่กลืนยาสีฟัน น้ำยาบ้วนปาก หรือฟลูออไรด์เสริมอาหาร เข้าไปโดยไม่ทราบถึงพิษภัย ขนาดที่เป็นพิษคือ > 5 mg/kg ขนาดที่เสียชีวิตได้คือ 16 mg/kg ในเด็ก และ 32 mg/kg ในผู้ใหญ่

อาการของพิษฟลูออไรด์เฉียบพลัน คือ

• ปวดท้อง คลื่นไส้ อาเจียนเป็นเลือด ท้องเสีย เพราะฟลูออไรด์ที่เข้าไปแทนที่คลอไรด์ในกรดไฮโดรคลอริกของกระเพราะเป็นกรดแรง (HCl + F^- = HF + Cl^-)
• มือเท้าชาและเป็นตะคริว เพราะฟลูออไรด์ไปจับกับแคลเซียมในเลือด ทำให้แคลเซียมทำงานไม่ได้ เกิดภาวะ hypocalcemia
• ปัสสาวะออกมาก เพราะฟลูออไรด์ไปทำให้เกิดภาวะคล้ายโรคเบาจืด (Diabetes insipidus) ภาวะนี้จะคงอยู่นานเป็นวัน-เดือน ร่างกายจะสูญเสียน้ำ หากดื่มน้ำชดเชยไม่ทันก็จะมีภาวะขาดน้ำ ลามไปถึงภาวะไตวายเฉียบพลัน
• เซลล์ทำงานไม่ได้ เพราะฟลูออไรด์ยังยั้งเอนไซม์ต่าง ๆ และก่อให้เกิดอนุมูลอิสระมากขึ้น เกิดภาวะ mixed metabolic and respiratory acidosis คนไข้จะซึมลง ความดันโลหิตต่ำ อาจมีโพแทสเซียมเคลื่อนออกจากเซลล์ เกิด hyperkalemia
• ภาวะ hypocalcemia และ hyperkalemia จะทำให้ระบบประสาทและกล้ามเนื้อเป็นอัมพาต หัวใจเต้นผิดปกติ ชัก และอาจถึงขั้นเสียชีวิต

2. พิษเรื้อรัง

การได้รับฟลูออไรด์ > 0.1 mg/kg/day เป็นเวลานาน ๆ จะเกิดการเปลี่ยนแปลงของฟันและกระดูก โดยเริ่มแรกฟันจะมีจุดขาว ต่อมาจุดขาวนั้นจะเปลี่ยนเป็นสีเหลือง สีน้ำตาล แล้วกลายเป็นหลุมเล็ก ๆ คล้ายมอดแทะที่ผิวฟัน

ส่วนกระดูกจะมีสีขาวขึ้นจากเอกซเรย์ (osteosclerosis) แต่เนื้อกระดูกจะอ่อนลง เกิดความโค้งงอเมื่อรับน้ำหนัก (osteomalacia) อาจทำให้มีขาโก่ง (genu valgum, เข่าไม่ชิดกัน), มี periostitis และ exostoses (หินปูน) ตามกระดูกสันหลังและเส้นเอ็น ทำให้ข้อฝืด ปวดหลัง หลังโกง ข้ออักเสบ กระดูกสันหลังยุบ

นอกจากนั้นอาจมีไตเสื่อม เซลล์ประสาทเสื่อม โลหิตจาง หัวใจเต้นผิดปกติ ต่อมไทรอยด์ไม่ทำงาน แต่ต่อมพาราไทรอยด์ทำงานมากเกินไป เกิดภาวะกระดูกพรุน เบตาเซลล์ของตับอ่อนไม่ทำงาน เกิดโรคเบาหวาน ต่อมไพเนียลไม่ทำงาน และความพิการของทารกในครรภ์ เพราะฟลูออไรด์ผ่านรกได้ดี

การวินิจฉัยพิษของฟลูออไรด์อาศัยประวัติ การตรวจร่างกาย เอกซเรย์กระดูก และตรวจระดับฟลูออไรด์ในเลือดกับในปัสสาวะ ในเลือด > 0.076 ppm และในปัสสาวะ > 0.4 ppm จะสนับสนุนโรคฟลูออโรสิส

การรักษาพิษเฉียบพลันให้ล้างท้องหรือให้ดื่มนมทันที เพราะนมยับยั้งการดูดซึมของฟลูออไรด์ หากไม่มีนมให้รับประทานยาลดกรดชนิดที่มีอลูมิเนียม และ/หรือ แมกนีเซียมอยู่ด้วย เพราะอลูมิเนียมและแมกนีเซียมจะรวมตัวกับฟลูออไรด์เกิดเป็นสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำ จึงไม่ดูดซึม จากนั้นให้ตรวจติดตามระดับเกลือแร่ในเลือด และให้แคลเซียมกลูโคเนตชดเชยหากมี hypocalcemia ให้สารน้ำให้ทันกับที่ปัสสาวะออก แก้ภาวะเลือดเป็นกรด เฝ้าระวังภาวะช็อก

ส่วนการรักษาพิษเรื้อรัง ทำได้เพียงแค่หยุดรับประทานฟลูออไรด์ ยังไม่มีการรักษาจำเพาะสำหรับกระดูกที่ผิดปกติไปแล้ว

บรรณานุกรม

1. "Fluoride." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา British Nutrition Foundation. (1 เมษายน 2563).
2. "Nutrition Requirements." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา British Nutrition Foundation. (30 มกราคม 2563).
3. "Thai RDI." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา กระทรวงสาธารณสุข. (1 กุมภาพันธ์ 2563).
4. "Fluoride." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา Oregon State University. (1 เมษายน 2563).
5. "12.4 Fluoride." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา Nutrition Flexbook. (1 เมษายน 2563).
6. "- Elements - 36: FLUORINE." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา apjcn.nhri.org.tw. (1 เมษายน 2563).
7. "Fluoride." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา Wikipedia. (1 เมษายน 2563).
8. "Fluorine." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา Wikipedia. (1 เมษายน 2563).
9. "Fluorine." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา Britannica. (1 เมษายน 2563).
10. Larry E. Johnson. 2018. "Fluorine." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา MSD Manual. (1 เมษายน 2563).
11. Larry E. Johnson. 2018. "Fluoride." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา MSD Manual. (1 เมษายน 2563).
12. White Donald J, et al. "The Role of Fluoride in Caries Reversal." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา DentalCare.com. (1 เมษายน 2563).
13. Wefel James S & Faller Robert V. "A History and Update of Fluoride Dentifrices." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา DentalCare.com. (1 เมษายน 2563).
14. Daisy Whitbread. 2019. "Top 10 Foods and Drinks Highest in Fluoride." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา MYFOODDATA. (1 เมษายน 2563).
15. อรอุมา อังวราวงศ์ และคณะ. 2004. "ปริมาณฟลูออไรด์ในน้ำประปาและน้ำดื่มบรรจุขวดที่มีจำหน่ายในเขตอำเภอเมือง จังหวัดขอนแก่น." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา KDJ. 2004;7(1):17-24. (1 เมษายน 2563).
16. Rizwan Ullah, et al. 2019. "Potential fluoride toxicity from oral medicaments: A review." [ระบบออนไลน์]. แหล่งที่มา Iran J Basic Med Sci. 2017;20(8):841–848. (2 เมษายน 2563).