Фторирование воды – это контролируемое добавление фтора в систему водоснабжения исключительно для уменьшения кариеса . Фторированная вода содержит фторид на уровне, эффективном для предотвращения кариеса; это может произойти естественным путем или путем добавления фторида. [2] Фторированная вода воздействует на поверхность зубов: во рту она создает низкий уровень фтора в слюне , что снижает скорость деминерализации зубной эмали и увеличивает скорость ее реминерализации на ранних стадиях кариеса. [3] Обычно в питьевую воду добавляют фторированные соединения . Этот процесс в США стоит в среднем около 1,26 доллара на человека в год. [2] [4] Дефторирование необходимо, когда естественный уровень фторида превышает рекомендуемые пределы. [5] В 2011 году Всемирная организация здравоохранения предложила уровень содержания фтора от 0,5 до 1,5 мг/л (миллиграмм на литр), в зависимости от климата , местной окружающей среды и других источников фтора. [6] Бутилированная вода обычно имеет неизвестный уровень фтора. [7]
Разрушение зубов остается серьезной проблемой общественного здравоохранения в большинстве промышленно развитых стран , от которой страдают 60–90% школьников и подавляющее большинство взрослых. [8] Фторирование воды уменьшает кариес у детей, тогда как эффективность у взрослых менее очевидна. [9] [10] По оценкам Кокрейновского обзора , сокращение кариеса при использовании фторирования воды детьми, у которых не было доступа к другим источникам фтора, составляет 35% в молочных зубах и 26% в постоянных зубах. [9] В большинстве европейских стран наблюдается значительное снижение заболеваемости кариесом, хотя фторирование молока и соли широко распространено вместо фторирования воды. [11] Некоторые исследования показывают, что фторирование воды, особенно в промышленно развитых странах, может быть ненужным, поскольку фториды для местного применения (например, в зубной пасте ) широко используются, а уровень кариеса стал низким. [3]
Хотя фторирование может вызвать флюороз зубов , который может изменить внешний вид развивающихся зубов или флюороз эмали ; [3] различия незначительны и обычно не представляют собой проблемы эстетического характера или общественного здравоохранения. [12] Нет четких доказательств других побочных эффектов от фторирования воды. [13] Эффекты фторида зависят от общего ежедневного потребления фторида из всех источников. Питьевая вода обычно является крупнейшим источником; [14] другие методы фторидной терапии включают фторирование зубной пасты, соли и молока. [15] Мнения о наиболее эффективном методе общественной профилактики кариеса неоднозначны. Правительство Австралии заявляет, что фторирование воды является наиболее эффективным способом добиться воздействия фторида на все население. [12] Всемирная организация здравоохранения сообщает, что фторирование воды, когда оно осуществимо и приемлемо с культурной точки зрения, имеет существенные преимущества, особенно для подгрупп высокого риска, [8] в то время как Европейская комиссия не находит никакой пользы от фторирования воды по сравнению с местным применением. [16]
Фторирование общественной воды впервые было осуществлено в США [17] . По состоянию на 2012 год искусственное фторирование воды в той или иной степени проводилось в 25 странах, в 11 из них более 50% населения пьют фторированную воду. Еще в 28 странах вода фторируется естественным путем, хотя во многих из них уровень фтора превышает оптимальный уровень. [18] По состоянию на 2012 год около 435 миллионов человек во всем мире получали воду, фторированную на рекомендуемом уровне (т.е. около 5,4% мирового населения). [18] : 56 Около 214 миллионов из них проживают в США. [19] Крупнейшие организации здравоохранения, такие как Всемирная организация здравоохранения и Всемирная федерация стоматологов FDI, поддержали фторирование воды как безопасное и эффективное. [20] Центры по контролю и профилактике заболеваний называют фторирование воды одним из десяти величайших достижений общественного здравоохранения 20-го века в США. [21] Несмотря на это, эта практика является спорной как мера общественного здравоохранения. Некоторые страны и сообщества прекратили фторирование, а другие расширили его. [10] [22] Противники этой практики утверждают, что ни польза, ни риски не были изучены должным образом, и обсуждают конфликт между тем, что можно считать массовым лечением, и индивидуальными свободами . [22] [23]
Целью фторирования воды является предотвращение кариеса путем регулирования концентрации фторида в общественной воде. [2] Разрушение зубов (кариес) является одним из наиболее распространенных хронических заболеваний во всем мире. [24] Хотя кариес редко представляет угрозу для жизни, он может вызывать боль и ухудшать прием пищи , речь, внешний вид лица и принятие в общество, [25] и сильно влияет на качество жизни детей, особенно детей с низким социально-экономическим статусом. . [24] В большинстве промышленно развитых стран кариесом страдают 60–90% школьников и подавляющее большинство взрослых; хотя проблема, по-видимому, менее выражена в развивающихся странах Африки, ожидается, что в некоторых странах она усилится из-за изменения рациона питания и недостаточного воздействия фтора. [8] В США представители меньшинств и бедняки имеют более высокий уровень кариеса и отсутствия зубов, [26] а их детям предоставляется меньшая стоматологическая помощь. [27] После возникновения кариеса судьба зуба - это повторные реставрации , при этом средний срок службы зубной пломбы из амальгамы варьируется от 9 до 14 лет. [28] Заболевания полости рта являются четвертым по стоимости лечение заболеванием. [29] Мотивация фторирования соли или воды аналогична мотивации йодированной соли для профилактики врожденного гипотиреоза и зоба . [30]
Целью фторирования воды является предотвращение хронических заболеваний , от которых особенно страдают дети и бедные слои населения. [24] Еще одной целью было преодоление неравенства в области стоматологического здоровья и стоматологической помощи . [31] Некоторые исследования показывают, что фторирование уменьшает неравенство в отношении здоровья полости рта между богатыми и бедными , но доказательства ограничены. [3] Существуют неофициальные, но не научные доказательства того, что фторид дает больше времени для стоматологического лечения, замедляя прогрессирование кариеса, и что он упрощает лечение, вызывая образование кариеса в ямках и трещинах зубов . [32] Другие обзоры не обнаружили достаточных доказательств, чтобы определить, уменьшает ли фторирование воды социальные различия в отношении здоровья полости рта. [9]
Организации здравоохранения и стоматологии во всем мире подтвердили его безопасность и эффективность. [3] Его использование началось в 1945 году после исследований детей в регионе, где в воде естественным образом встречается более высокий уровень фторида. [33] Дальнейшие исследования показали, что умеренное фторирование предотвращает разрушение зубов. [34]
Фторирование не влияет на внешний вид, вкус и запах питьевой воды. [1] Обычно это достигается путем добавления в воду одного из трех соединений: фторида натрия, кремниефтористоводородной кислоты или кремнефтористого натрия.
Эти соединения были выбраны из-за их растворимости , безопасности, доступности и низкой стоимости. [35] Перепись 1992 года показала, что в системах общественного водоснабжения США, указывающих тип используемого соединения, 63% населения получали воду, фторированную кремнефтористоводородной кислотой, 28% - фторосиликатом натрия и 9% - фторидом натрия. [40]
Центры по контролю и профилактике заболеваний разработали рекомендации по фторированию воды, в которых указаны требования к персоналу, отчетности, обучению, проверкам, мониторингу, надзору и действиям в случае перекармливания, а также технические требования для каждого основного используемого соединения. [41]
Хотя фторид когда-то считался важным питательным веществом , Национальный исследовательский совет США с тех пор удалил это обозначение из-за отсутствия исследований, показывающих, что он необходим для роста человека, хотя по-прежнему считает фторид «полезным элементом» из-за его положительного влияния на здоровье полости рта. . [42] Группа по диетическим продуктам, питанию и аллергии (NDA) Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов считает, что фторид не является незаменимым питательным веществом, однако из-за благотворного воздействия пищевого фторида на профилактику кариеса они определили адекватный Значение потребления (AI) для него. AI фторида из всех источников (включая непищевые источники) составляет 0,05 мг/кг массы тела в день как для детей, так и для взрослых, включая беременных и кормящих женщин. [43]
В 2011 году Министерство здравоохранения и социальных служб США (HHS) и Агентство по охране окружающей среды США (EPA) снизили рекомендуемый уровень фторида до 0,7 мг/л. [44] В 2015 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), основываясь на рекомендации Службы общественного здравоохранения США (PHS) по фторированию общественных систем водоснабжения, рекомендовало производителям бутилированной воды ограничить содержание фтора в бутилированной воде не более чем 0,7 миллиграмма на литр (мг/л; эквивалент частей на миллион ). [45]
Предыдущие рекомендации были основаны на оценках 1962 года, когда в США оптимальный уровень фторида находился в диапазоне от 0,7 до 1,2 мг/л в зависимости от средней максимальной дневной температуры воздуха; оптимальный уровень ниже в более теплом климате, где люди пьют больше воды, и выше в более прохладном климате. [46]
Эти стандарты подходят не для всех частей мира, где уровни фтора могут быть чрезмерными и фторид следует удалять из воды, и основаны на предположениях, которые устарели с появлением кондиционеров и увеличением использования безалкогольных напитков , ультра- обработанные пищевые продукты , фторированная зубная паста и другие источники фторидов. [6] В 2011 году Всемирная организация здравоохранения заявила, что 1,5 мг/л должно быть абсолютным верхним пределом, а 0,5 мг/л может быть подходящим нижним пределом. [6] Австралийский систематический обзор 2007 года рекомендовал диапазон от 0,6 до 1,1 мг/л. [12]
Содержание фторидов, встречающихся в воде в природе, может быть выше, на уровне или ниже рекомендуемого уровня. Реки и озера обычно содержат уровень фторида менее 0,5 мг/л, но грунтовые воды, особенно в вулканических или горных районах, могут содержать до 50 мг/л. [14] Более высокие концентрации фтора обнаруживаются в щелочных вулканических , гидротермальных , осадочных и других породах , полученных из высокоразвитой магмы и гидротермальных растворов , и этот фтор растворяется в близлежащей воде в виде фторида. В большинстве питьевых вод более 95% общего фторида приходится на ионы F- , а комплекс магния с фторидом (MgF + ) является следующим по распространенности. Поскольку уровень фторида в воде обычно контролируется растворимостью флюорита (CaF 2 ), высокие уровни природного фторида связаны с дефицитом кальция , щелочными и мягкими водами . [47] Дефторирование необходимо, когда естественный уровень фторида превышает рекомендуемые пределы. Этого можно добиться путем просачивания воды через гранулированные слои активированного оксида алюминия , костной муки , костного угля или трикальцийфосфата ; коагуляцией квасцами ; или осаждением известью . _ [5]
Фильтры для воды, установленные в кувшине или кране , не изменяют содержание фтора; более дорогие фильтры обратного осмоса удаляют 65–95% фторида, а дистилляция удаляет весь фторид. [7] Некоторые бутилированные воды содержат необъявленный фторид, который может присутствовать в природе в исходной воде или в том случае, если вода получена из общественного источника и была фторирована. [48] FDA заявляет, что вода в бутылках, маркированная как деионизированная, очищенная, деминерализованная или дистиллированная, была обработана таким образом, что она не содержала фторида или содержала лишь его следовые количества, если только в них специально не указан фторид в качестве добавленного ингредиента. [48]
Существующие данные свидетельствуют о том, что фторирование воды уменьшает кариес. Последовательные данные также свидетельствуют о том, что он вызывает флюороз зубов , большинство из которых протекает в легкой форме и обычно не вызывает эстетических проблем. [9] [12] Никаких четких доказательств других побочных эффектов не существует, хотя почти все их исследования были низкого качества. [13]
Отзывы показали, что фторирование воды уменьшает кариес у детей. [9] [16] [49] Выводы об эффективности у взрослых менее однозначны: некоторые обзоры обнаруживают пользу, а другие нет. [9] [49] Исследования в США в 1950-х и 1960-х годах показали, что фторирование воды снижает частоту кариеса у детей на пятьдесят-шестьдесят процентов, в то время как исследования в 1989 и 1990 годах показали более низкое снижение (40% и 18% соответственно), вероятно, из-за увеличения использование фтора из других источников, особенно зубной пасты, а также «эффект ореола» от продуктов питания и напитков, которые производятся во фторированных зонах и потребляются в нефторированных. [2]
Систематический обзор, проведенный в Великобритании в 2000 году (Йорк), показал, что фторирование воды связано с уменьшением доли детей с кариесом на 15%, а также с уменьшением количества разрушенных, отсутствующих и запломбированных молочных зубов (среднее снижение составило 2,25 зуба). Обзор показал, что доказательства были среднего качества: в немногих исследованиях пытались уменьшить предвзятость наблюдателей , контролировать мешающие факторы , сообщать о показателях дисперсии или использовать соответствующий анализ. Хотя существенных различий между естественным и искусственным фторированием обнаружено не было, доказательств было недостаточно для вывода о каких-либо различиях. [13] В австралийском систематическом обзоре 2007 года использовались те же критерии включения, что и в обзоре Йорка, плюс одно дополнительное исследование. Это не повлияло на выводы Йорка. [50] Систематический обзор Европейской комиссии 2011 года основывал свою эффективность на выводах обзора Йорка. [10] По данным Кокрейновского систематического обзора 2015 года, сокращение кариеса при использовании фторирования воды детьми, у которых не было доступа к другим источникам фтора, составило 35% в молочных зубах и 26% в постоянных зубах. [9] Доказательства были низкого качества. [9] Исследование 2020 года, опубликованное в Журнале политической экономии, показало, что фторирование воды значительно улучшает здоровье зубов и результаты на рынке труда, но не оказывает существенного влияния на когнитивные способности. [51]
Фторид также может предотвратить кариес у взрослых всех возрастов. Метаанализ, проведенный исследователями Центра по контролю и профилактике заболеваний (CDC) в 2007 году , показал, что фторирование воды предотвращает примерно 27% кариеса у взрослых, примерно столько же, сколько предотвращается при воздействии любого метода доставки фторида (в среднем 29%). [52] Обзор Европейской комиссии 2011 года показал, что польза от фторирования воды для взрослых с точки зрения снижения кариеса ограничена. [16] Кокрейновский обзор 2015 года не обнаружил убедительных исследований эффективности фторирования воды у взрослых. [9] Обзор 2016 года обнаружил доказательства разного качества о том, что в целом прекращение общественных программ фторирования воды обычно сопровождалось увеличением количества кариеса. [53]
В большинстве стран Европы наблюдается значительное снижение заболеваемости кариесом без использования фторирования воды благодаря внедрению фторированной зубной пасты и широкому использованию других фторсодержащих продуктов, включая ополаскиватели для рта, пищевые добавки, а также профессионально применяемые или прописанные гели, пены или лак. [3] Например, в Финляндии и Германии уровень кариеса зубов оставался стабильным или продолжал снижаться после прекращения фторирования воды в сообществах с широко распространенным воздействием фторида из других источников. Однако фторирование по-прежнему явно необходимо в США, поскольку, в отличие от большинства европейских стран, в США нет школьной стоматологической помощи, многие дети не посещают стоматолога регулярно, а для многих детей в США фторирование воды является основным источником воздействия фторида. . [31] Эффективность фторирования воды может варьироваться в зависимости от обстоятельств, например от того, является ли профилактическая стоматологическая помощь бесплатной для всех детей. [54]
Побочные эффекты фторида зависят от общей дозы фторида из всех источников. При обычно рекомендуемой дозировке единственным явным побочным эффектом является флюороз зубов , который может изменить внешний вид детских зубов во время их развития ; в основном это незначительное воздействие и вряд ли окажет какое-либо реальное влияние на эстетический вид или здоровье населения. [12] В апреле 2015 года рекомендуемые уровни фтора в США были изменены с 0,7–1,2 частей на миллион до 0,7 частей на миллион, чтобы снизить риск флюороза зубов. [55] По оценкам Кокрейновского обзора 2015 года, при уровне фтора 0,7 частей на миллион процент участников с флюорозом, вызывающим эстетические проблемы, составлял примерно 12%. [9] Эта цифра увеличивается до 40%, если учитывать флюороз любого уровня, не вызывающий эстетических проблем. [9] В США легкий или очень легкий флюороз зубов наблюдался у 20% населения, умеренный флюороз - у 2% и тяжелый флюороз - менее чем у 1%. [55]
Критический период заражения приходится на возраст от одного до четырех лет, при этом риск заканчивается примерно в восемь лет. Флюороз можно предотвратить путем мониторинга всех источников фтора, при этом фторированная вода прямо или косвенно отвечает за примерно 40% риска, а другие источники, особенно зубная паста, отвечают за оставшиеся 60%. [56] По сравнению с водой, фторированной естественным путем в концентрации 0,4 мг/л, фторирование до 1 мг/л, по оценкам, вызывает дополнительный флюороз у одного из каждых 6 человек (95% ДИ 4–21 человек), а также вызывает дополнительный флюороз, вызывающий эстетические проблемы. у одного из каждых 22 человек (95% ДИ 13,6–∞ человек). Здесь эстетическая озабоченность — это термин, используемый в стандартизированной шкале, основанной на том, что подростки сочтут неприемлемым, согласно данным исследования 14-летних британских подростков, проведенного в 1996 году. [13] Во многих промышленно развитых странах распространенность флюороза увеличивается даже в нефторированных сообществах, главным образом из-за фтора, содержащегося в проглоченной зубной пасте. [57] Систематический обзор 2009 года показал, что флюороз связан с употреблением детской смеси или воды, добавленной для восстановления смеси, что доказательства были искажены предвзятостью публикации и что доказательства того, что фторид смеси вызывал флюороз, были слабыми. [58] В США снижение заболеваемости кариесом сопровождалось усилением флюороза как в фторированных, так и в нефторированных сообществах; соответственно, во всем мире различными способами снижается содержание фтора в детских смесях, детской зубной пасте, воде и в схемах приема фторидных добавок. [32]
Фторирование мало влияет на риск переломов костей (сломанных костей); это может привести к несколько более низкому риску переломов, чем при чрезмерно высоком уровне фторирования или отсутствии фторирования. [12]
Не существует четкой связи между фторированием воды и раком или смертностью от рака, как в отношении рака в целом, так и в частности, рака костей и остеосаркомы. [59] Серия исследований пришла к выводу, что концентрация фторида в воде не связана с остеосаркомой. Предположения относительно связи воздействия фторида и остеосаркомы основаны на исследовании Национальной токсикологической программы США в 1990 году, которое показало неопределенные доказательства связи фторида и остеосаркомы у крыс-самцов. Но до сих пор нет убедительных доказательств склонности фторида вызывать рак у мышей. [60] Фторирование воды практикуется во всем мире для улучшения стоматологического здоровья граждан. Это также считается большим успехом в области здравоохранения. [61] Уровни концентрации фторида в воде регулируются, например, Агентство по охране окружающей среды США регулирует уровень фторида не выше 4 миллиграммов на литр. [62] На самом деле, в системах водоснабжения уже есть фторид природного происхождения, но многие общины решили добавлять больше фторида до такой степени, что это может уменьшить кариес. [63] Фторид также известен своей способностью вызывать образование новой кости. [64] Тем не менее, дальнейшие исследования не показывают риска остеосаркомы от фторированной воды у людей. [65] Большая часть исследований включала подсчет числа случаев больных остеосаркомой в определенных районах, где наблюдается разная концентрация фторида в питьевой воде. [66] Статистический анализ данных не показывает существенной разницы в частоте случаев остеосаркомы в разных фторированных регионах. [67] Другое важное исследование включало сбор образцов костей у пациентов с остеосаркомой для измерения концентрации фторида и сравнения их с образцами костей недавно диагностированных злокачественных опухолей костей. В результате средние концентрации фторида в образцах костей пациентов с остеосаркомой и контрольной группы опухолей существенно не отличаются. [68] Доказано, что не только концентрация фторида в костях, но и воздействие фторида на пациентов с остеосаркомой существенно не отличается от такового у здоровых людей. [69] Более поздние исследования оспаривают какую-либо связь с потреблением фторированной питьевой воды в детстве. [70]
Фторид может естественным образом присутствовать в воде в концентрациях, значительно превышающих рекомендуемые уровни, что может иметь ряд долгосрочных побочных эффектов , включая тяжелый флюороз зубов , флюороз скелета и ослабление костей; Водоканалы в развитом мире снижают уровень фторида до регулируемого максимального уровня в регионах, где его естественный уровень высок, а ВОЗ и другие группы работают со странами и регионами развивающегося мира с естественным чрезмерным уровнем фторида для достижения безопасных уровней. [71] Всемирная организация здравоохранения рекомендует максимальное значение фтора в 1,5 мг/л как уровень, при котором флюороз должен быть минимальным. [72]
В редких случаях неправильное фторирование воды может привести к избыточному фторированию, вызывающему вспышки острого отравления фторидом , симптомы которого включают тошноту , рвоту и диарею . В период с 1991 по 1998 год в США было зарегистрировано три таких вспышки, вызванные концентрацией фторида до 220 мг/л; во время вспышки на Аляске в 1992 году 262 человека заболели и один человек умер. [73] В 2010 году примерно 60 галлонов фторида было выброшено в систему водоснабжения в Эшборо, Северная Каролина, за 90 минут — количество, которое должно было быть выброшено за 24 часа. [74]
Как и другие распространенные добавки к воде, такие как хлор , кремнефтористоводородная кислота и кремнефторид натрия, снижают pH и вызывают небольшое увеличение коррозионной активности , но эту проблему легко решить, увеличив pH. [75] Хотя была выдвинута гипотеза, что кремнефтористоводородная кислота и кремнефторид натрия могут увеличить поглощение свинца человеком из воды, статистический анализ 2006 года не подтвердил опасений, что эти химические вещества вызывают более высокие концентрации свинца в крови у детей. [76] Следовые уровни мышьяка и свинца могут присутствовать во фторидных соединениях, добавляемых в воду, но достоверных доказательств того, что их присутствие вызывает беспокойство, не существует: концентрации ниже пределов измерения. [75]
Исследовано влияние фторирования воды на природную среду, отрицательных последствий не установлено. Изученные вопросы включали концентрацию фторида в грунтовых водах и реках, расположенных ниже по течению; газоны, сады и растения; употребление растений, выращенных во фторированной воде; выбросы в атмосферу; и шум оборудования. [75]
Фторид оказывает свое основное воздействие, вмешиваясь в механизм деминерализации кариеса. Кариес зубов – инфекционное заболевание , ключевым признаком которого является увеличение в зубном налете таких бактерий, как Streptococcus mutans и Lactobacillus . Они производят органические кислоты при употреблении в пищу углеводов, особенно сахара. [77] Когда образуется достаточно кислоты, чтобы снизить pH ниже 5,5, [78] кислота растворяет карбонизированный гидроксиапатит , основной компонент зубной эмали, в процессе, известном как деминерализация . После того, как сахар исчезнет, часть потерянных минералов можно восстановить (или реминерализовать ) за счет ионов, растворенных в слюне. Кариес возникает, когда скорость деминерализации превышает скорость реминерализации, обычно этот процесс занимает многие месяцы или годы. [77]
Все методы фторирования, включая фторирование воды, создают низкие уровни ионов фтора в слюне и жидкости зубного налета, оказывая тем самым местный или поверхностный эффект. У человека, живущего в районе с фторированной водой, может наблюдаться повышение концентрации фторида в слюне примерно до 0,04 мг/л несколько раз в течение дня. [3] Технически этот фторид не предотвращает кариес, а скорее контролирует скорость его развития. [ 79] Когда ионы фтора присутствуют в жидкости зубного налета вместе с растворенным гидроксиапатитом, а pH выше 4,5, [78] на остальной поверхности эмали образуется фторапатитоподобный реминерализованный слой ; этот винир гораздо более кислотоустойчив, чем исходный гидроксиапатит, и формируется быстрее, чем обычная реминерализованная эмаль. [77] Эффект фторида по предотвращению кариеса в основном обусловлен поверхностными эффектами, которые возникают во время и после прорезывания зубов . [80] Хотя некоторая часть системного (по всему телу) фторида возвращается в слюну через плазму крови и в непрорезавшиеся зубы через плазму или жидкость крипт, имеется мало данных, позволяющих определить, какой процент противокариесного эффекта фторида обусловлен этими системными механизмами. [81] Кроме того, хотя фторид влияет на физиологию зубных бактерий , [82] его влияние на рост бактерий, по-видимому, не имеет отношения к профилактике кариеса. [83]
Эффекты фторида зависят от общего ежедневного потребления фтора из всех источников. [14] Около 70–90% поступившего фторида всасывается в кровь, где он распределяется по всему организму. У младенцев 80–90% абсорбированного фторида сохраняется, а остальная часть выводится , главным образом, с мочой ; у взрослых сохраняется около 60%. Около 99% задержанного фторида сохраняется в костях, зубах и других местах, богатых кальцием, где избыточное количество может вызвать флюороз. [71] Питьевая вода обычно является крупнейшим источником фтора. [14] Во многих промышленно развитых странах проглоченная зубная паста является основным источником воздействия фтора в нефторированных сообществах. [57] Другие источники включают стоматологическую продукцию, кроме зубной пасты; загрязнение воздуха фторсодержащим углем или фосфорными удобрениями; трона , используемая для размягчения мяса в Танзании ; и чайные листья, особенно чайные кубики, популярные в некоторых частях Китая. Высокие уровни фтора были обнаружены в других продуктах, включая ячмень, маниоку, кукурузу, рис, таро, ямс и концентрат рыбного белка. Институт медицины США установил рекомендуемые нормы потребления фтора с пищей: адекватные значения потребления варьируются от 0,01 мг/день для младенцев в возрасте 6 месяцев и младше до 4 мг/день для мужчин в возрасте 19 лет и старше; а допустимый верхний уровень потребления составляет 0,10 мг/кг/день для младенцев и детей в возрасте до 8 лет и 10 мг/день после этого. [84] По приблизительным оценкам, взрослый человек в умеренном климате потребляет 0,6 мг/день фтора без фторирования и 2 мг/день с фторированием. Однако эти значения сильно различаются в разных регионах мира: например, в Сычуани, Китай, среднесуточное потребление фторида составляет всего 0,1 мг/день с питьевой водой, 8,9 мг/день с пищей и 0,7 мг/день непосредственно из воздуха из-за использование мягкого угля с высоким содержанием фтора для приготовления и сушки продуктов питания в закрытых помещениях. [14]
Мнения о наиболее эффективном методе общественной профилактики кариеса неоднозначны. В обзоре правительства Австралии говорится, что фторирование воды является наиболее эффективным средством достижения воздействия фторида на все население. [12] В обзоре Европейской комиссии говорится: «Никаких очевидных преимуществ в пользу фторирования воды по сравнению с местной профилактикой не наблюдается». [16] Другие методы лечения фтором также эффективны в предотвращении кариеса; [24] они включают фторидную зубную пасту, жидкость для полоскания рта , гель и лак , [85] и фторирование соли и молока. [15] Стоматологические герметики также эффективны, [24] с оценками предотвращенных кариесов от 33% до 86%, в зависимости от возраста герметика и типа исследования. [85]
Зубная паста с фтором является наиболее широко используемым и тщательно оцениваемым средством лечения фтором. [15] Ее внедрение считается основной причиной снижения заболеваемости кариесом в промышленно развитых странах , [3] а зубная паста, по-видимому, является единственным общим фактором в странах, где кариес снизился. [86] Зубная паста является единственной реалистичной стратегией фторирования во многих странах с низкими доходами, где отсутствие инфраструктуры делает фторирование воды или соли невозможным. [87] Он опирается на индивидуальное и семейное поведение, и его использование менее вероятно среди низших экономических классов; [15] В странах с низкими доходами это не по карману бедным. [87] Зубная паста с фтором предотвращает около 25% кариеса в молодых постоянных зубах, и ее эффективность повышается, если используются более высокие концентрации фтора или если чистка зубов контролируется. Жидкость для полоскания рта и гель с фтором примерно так же эффективны, как и зубная паста с фтором; фтористый лак предотвращает около 45% кариеса. [85] Для сравнения, чистка зубной пастой без фтора мало влияет на кариес. [57]
Эффективность фторирования соли примерно такая же, как и фторирования воды, если большая часть соли, потребляемой человеком, фторирована. Фторированная соль попадает к потребителю вместе с солью дома, с едой в школе и на больших кухнях, а также с хлебом. Например, на Ямайке есть только один производитель соли, но имеется сложная система общественного водоснабжения; в 1987 году компания начала фторировать всю соль, добившись снижения количества кариеса. Универсальное фторирование соли также практикуется в Колумбии и швейцарском кантоне Во ; В Германии фторированная соль широко используется в домашних хозяйствах, но доступна и нефторированная соль, что дает потребителям выбор. Концентрация фторида в соли колеблется от 90 до 350 мг/кг, при этом исследования показывают, что оптимальная концентрация составляет около 250 мг/кг. [15]
Фторирование молока практикуется Фондом Борроу в некоторых частях Болгарии, Чили, Перу, России, Македонии, Таиланда и Великобритании. В зависимости от местоположения фторид добавляют в молоко, сухое молоко или йогурт . Например, фторирование сухого молока используется в сельских районах Чили, где фторирование воды технически невозможно. [88] Эти программы ориентированы на детей и не были ориентированы на взрослых и не оценивались для них. [15] Систематический обзор выявил доказательства низкого качества в поддержку этой практики, но также пришел к выводу, что необходимы дальнейшие исследования. [89]
Другие стратегии общественного здравоохранения по борьбе с кариесом, такие как обучение изменению поведения и диеты, не дали впечатляющих результатов. [32] Хотя фторид является единственным хорошо задокументированным агентом, который контролирует скорость развития кариеса, было высказано предположение, что добавление кальция в воду еще больше уменьшит кариес. [90] Другие средства для предотвращения кариеса включают антибактериальные средства, такие как хлоргексидин , и заменители сахара, такие как ксилит . [85] Жевательная резинка , подслащенная ксилитом, рекомендуется в качестве дополнения к фториду и другим традиционным методам лечения, если резинка не слишком дорогая. [91] Два предложенных подхода, заместительная бактериальная терапия ( пробиотики ) и вакцина против кариеса , разделяют преимущество фторирования воды, требуя лишь минимального соблюдения пациентом режима лечения, но не доказали свою безопасность и эффективность. [85] Другие экспериментальные подходы включают фторированный сахар, полифенолы и нанокомплексы казеиновый фосфопептид-аморфный фосфат кальция . [92]
Австралийский обзор 2007 года пришел к выводу, что фторирование воды является наиболее эффективным и наиболее справедливым с социальной точки зрения способом подвергать целые сообщества воздействию фторида, предотвращающему образование кариеса. [12] Обзор, проведенный в США в 2002 году, показал, что герметики уменьшают кариес в целом примерно на 60% по сравнению с 18–50% для фторидов. [93] Итальянский обзор 2007 года показал, что фторирование воды может не потребоваться, особенно в промышленно развитых странах, где кариес стал редким, и пришел к выводу, что зубная паста и другие фториды для местного применения являются лучшим способом предотвращения кариеса во всем мире. [3] В обзоре Всемирной организации здравоохранения 2004 года говорится, что фторирование воды, когда оно приемлемо с культурной точки зрения и технически осуществимо, имеет существенные преимущества в предотвращении кариеса, особенно для подгрупп высокого риска. [8]
По состоянию на ноябрь 2012 года в общей сложности около 378 миллионов человек во всем мире получали искусственно фторированную воду. Большинство из них находились в США. Около 40 миллионов человек во всем мире получали воду, фторированную естественным путем до рекомендованного уровня. [18]
Большая часть ранних работ по установлению связи между фтором и здоровьем зубов была выполнена учеными США в начале 20-го века, и США были первой страной, которая внедрила фторирование общественной воды в широких масштабах. [17] Он был в разной степени внедрен во многих странах и территориях за пределами США, включая Аргентину, Австралию , Бразилию, Канаду, Чили, Колумбию, Гонконг, Ирландию, Израиль, Корею, Малайзию, Новую Зеландию, Филиппины, Сербию. , Сингапур, Испания, Великобритания и Вьетнам. По оценкам, в 2004 году 13,7 миллиона человек в Западной Европе и 194 миллиона в США получали искусственно фторированную воду. [18] В 2010 году около 66% населения США получали фторированную воду. [94]
Естественно фторированную воду используют примерно 4% населения мира в таких странах, как Аргентина, Франция, Габон, Ливия, Мексика, Сенегал, Шри-Ланка, Танзания, США и Зимбабве. В некоторых местах, особенно в некоторых частях Африки, Китая и Индии, естественное фторирование превышает рекомендуемые уровни. [18]
В некоторых странах, включая Финляндию, Германию, Японию, Нидерланды и Швейцарию, сообщества прекратили фторирование воды. [95] Изменения были мотивированы политической оппозицией фторированию воды, но иногда потребность во фторировании воды удовлетворялась с помощью альтернативных стратегий. Использование фтора в его различных формах является основой профилактики кариеса во всей Европе; несколько стран внедрили фторированную соль с переменным успехом: в Швейцарии и Германии фторированная соль составляет от 65% до 70% внутреннего рынка, тогда как во Франции доля рынка достигла 60% в 1993 году, но сократилась до 14% в 2009 году; Испания, которая в 1986 году стала второй западноевропейской страной, внедрившей фторирование поваренной соли, сообщила, что ее доля рынка в 2006 году составила всего 10%. В трех других западноевропейских странах – Греции, Австрии и Нидерландах – существует правовая база для производства и сбыта фторированной пищевой соли. По крайней мере шесть стран Центральной Европы (Венгрия, Чехия, Словакия, Хорватия, Словения, Румыния) проявили некоторый интерес к фторированию соли; однако значительный уровень использования, составляющий примерно 35%, был достигнут только в Чешской Республике. К 2005 году Словацкая Республика имела оборудование для очистки соли; в остальных четырех странах попытки внедрить фторированную соль не увенчались успехом. [96] [97] Когда в 2014 году Израиль реализовал Программу укрепления стоматологического здоровья, которая включает обучение, медицинское наблюдение и использование фторсодержащих продуктов и добавок, он пришел к выводу, что обязательное фторирование воды больше не является необходимым, заявив, что «поставка фторированной воды вынуждает тех, кто не желает, также потреблять воду с добавлением фтора. Поэтому этот подход не принят в большинстве стран мира». [98]
Историю фторирования воды можно разделить на три периода. Первым ( ок. 1801–1933 ) было исследование причины образования пятнистой зубной эмали, называемого коричневым пятном Колорадо. Второй ( ок. 1933–1945 ) сосредоточил внимание на взаимосвязи между концентрацией фторида, флюорозом и кариесом и установил, что умеренные уровни фторида предотвращают кариес. Третий период, начиная с 1945 года, был сосредоточен на добавлении фтора в коммунальное водоснабжение. [34]
В первой половине XIX века исследователи установили, что фторид в различной концентрации содержится в зубах, костях и питьевой воде. Во второй половине года они предположили, что фтор защитит от кариеса, предложили дополнить рацион фторидом и наблюдали пятнистость эмали (теперь называемую тяжелым флюорозом зубов ), не зная причины. [100] В 1874 году немецкий чиновник общественного здравоохранения Карл Вильгельм Ойген Эрхардт рекомендовал добавки фторида калия для сохранения зубов. [101] [102] В 1892 году британский врач Джеймс Крайтон-Браун отметил в своем обращении, что отсутствие фтора в диете привело к тому, что зубы «особенно склонны к разрушению», и предложил «повторное введение в наш рацион... фтор в какой-либо подходящей природной форме... для укрепления зубов следующего поколения». [103]
Основой фторирования воды в США стали исследования дантиста Фредерика Маккея (1874–1959). Маккей провел тридцать лет, исследуя причину того, что тогда было известно как коричневое пятно Колорадо, из-за которого зубы были пятнистыми, но при этом не имели кариеса; с помощью Г. В. Черного и других исследователей он установил, что причиной был фтор. [104] Первое сообщение о статистической связи между пятном и отсутствием кариеса было сделано британским дантистом Норманом Эйнсвортом в 1925 году. В 1931 году химик Alcoa Х. В. Черчилль, обеспокоенный возможной связью между алюминием и окрашиванием зубов, проанализировал воду. из нескольких областей, где окрашивание было обычным явлением, и обнаружили, что фторид был распространенным фактором. [105]
В 1930-х и начале 1940-х годов Х. Трендли Дин и его коллеги из недавно созданного Национального института здравоохранения США опубликовали несколько эпидемиологических исследований, предполагающих, что концентрация фторида около 1 мг/л связана со значительно меньшим количеством кариеса в умеренном климате и что усиление флюороза, но только до уровня, не вызывающего медицинских или эстетических проблем. [107] Другие исследования не выявили других существенных побочных эффектов даже в районах с уровнем фторида до 8 мг/л. [108] Чтобы проверить гипотезу о том, что добавление фторида предотвратит кариес, Дин и его коллеги провели контролируемый эксперимент по фторированию воды в Гранд-Рапидс, штат Мичиган , начиная с 25 января 1945 года. Результаты, опубликованные в 1950 году, показали значительное уменьшение кариеса. [33] [109] О значительном снижении заболеваемости кариесом также сообщалось в важных ранних исследованиях за пределами США, включая исследование Брантфорда-Сарнии-Стратфорда в Канаде (1945–1962), исследование Тила-Кулемборга в Нидерландах (1953–1969). ), исследование Гастингса в Новой Зеландии (1954–1970) и исследование Министерства здравоохранения Великобритании (1955–1960). [105] По современным меркам эти и другие новаторские исследования были грубыми, но значительное сокращение числа полостей убедило специалистов общественного здравоохранения в пользе фторирования. [31]
К 1951 году фторирование стало официальной политикой Службы общественного здравоохранения США , а к 1960 году фторирование воды стало широко использоваться в США, охватив около 50 миллионов человек. [108] К 2006 году 69,2% населения США, пользующегося общественными системами водоснабжения, получали фторированную воду, что составляет 61,5% от общей численности населения США; 3,0% населения, пользующегося общественными системами водоснабжения, получали природный фторид. [110] В некоторых других странах картина была аналогичной. Новая Зеландия, которая лидировала в мире по потреблению сахара на душу населения и имела худшие в мире зубы, начала фторирование в 1953 году, и к 1968 году фторирование использовалось 65% населения, обслуживаемого водопроводным водоснабжением. [111] Фторирование было введено в Бразилию в 1953 году, регулировалось федеральным законом, начиная с 1974 года, и к 2004 году его использовало 71% населения. [112] В Ирландской Республике фторирование было законодательно закреплено в 1960 году, а после конституционного протеста в двух крупных городах – Дублине и Корке – оно началось в 1964 году; [105] фторирование стало обязательным для всех крупных общественных систем водоснабжения, и к 1996 году оно достигло 66% населения. [18] В других местах фторирование применялось, а затем прекратилось: в Куопио , Финляндия, фторирование использовалось в течение десятилетий, но было прекращено, поскольку школьная стоматологическая служба проводила значительные программы фторирования, а риск кариеса был низким, а в Базеле , Швейцария, оно заменили фторированной солью. [105]
Работа Маккея установила, что флюороз возникает до прорезывания зубов . Дин и его коллеги предположили, что защита фторида от кариеса также имеет предварительный эффект, и это неверное предположение принималось в течение многих лет. Однако к 2000 году местное воздействие фтора (как в воде, так и в зубной пасте) было хорошо изучено, и стало известно, что постоянный низкий уровень фтора во рту лучше всего помогает предотвратить кариес. [113]
Стоимость фторирования в среднем составляет 1,26 доллара США на человека в год (диапазон: 0,3–13,39 доллара США; все затраты в этом параграфе указаны для США [2] и указаны в долларах 2022 года с поправкой на инфляцию по более ранним оценкам [4] ). Более крупные системы водоснабжения имеют более низкую стоимость на душу населения, и на стоимость также влияет количество точек впрыска фторида в систему водоснабжения, тип оборудования подачи и мониторинга, фторид, его транспортировка и хранение, а также опыт персонала водоочистной станции. [2] В богатых странах стоимость фторирования соли также незначительна; развивающиеся страны могут счесть импорт фторидной добавки непомерно дорогим. [114] Для сравнения, зубная паста с фтором стоит примерно 11–21 доллар на человека в год, при этом дополнительные затраты равны нулю для людей, которые уже чистят зубы по другим причинам; а чистка зубов и нанесение фторсодержащего лака или геля обходятся примерно в 116 долларов на человека в год. Если предположить наихудший сценарий, при самой низкой расчетной эффективности и самых высоких расчетных эксплуатационных расходах для небольших городов, стоимость фторирования составит примерно 19–30 долларов США за спасенную от разрушения поверхность зуба, что ниже расчетных 114 долларов США на восстановление поверхности [2] и расчетной стоимости Средняя дисконтированная стоимость разрушенной поверхности в течение всего срока службы составляет 193 доллара США, включая затраты на поддержание восстановленной поверхности зуба. [28] Неизвестно, сколько тратится в промышленно развитых странах на лечение флюороза зубов, причиной которого в основном является фторид, попадающий в проглоченную зубную пасту. [57]
Хотя семинар 1989 года по экономической эффективности профилактики кариеса пришел к выводу, что фторирование воды является одной из немногих мер общественного здравоохранения, которые экономят больше денег, чем они стоят, мало качественных исследований экономической эффективности было проведено, и достоверных данных недостаточно. [2] [46] Стоматологические герметики экономически эффективны только при применении к детям и зубам из группы высокого риска. [115] Обзор, проведенный в США в 2002 году, показал, что в среднем пломбирование первых постоянных моляров экономит затраты, когда они разрушаются быстрее, чем 0,47 поверхностей на человека в год, тогда как фторирование воды экономит затраты, когда общая частота разрушения превышает 0,06 поверхностей на человека в год. [93] В США фторирование воды является более экономически эффективным, чем другие методы уменьшения кариеса у детей, а обзор 2008 года пришел к выводу, что фторирование воды является лучшим инструментом для борьбы с кариесом во многих странах, особенно среди социально незащищенных групп. [32] Обзор исследований, опубликованных в период с 1995 по 2013 год в 2016 году, показал, что фторирование воды в США было экономически эффективным, и что в большей степени оно было экономически эффективным в более крупных сообществах. [116]
Данные США за период с 1974 по 1992 год показывают, что, когда в обществе внедряется фторирование воды, происходит значительное сокращение количества сотрудников на стоматологическую фирму и количества стоматологических фирм. Данные показывают, что некоторые стоматологи реагируют на шок спроса , переезжая в нефторированные районы и переподготовляясь на специалистов . [117]
Споры о фторировании воды возникают из-за политических, моральных, этических, экономических проблем и проблем безопасности, связанных с фторированием воды в общественных системах водоснабжения . [95] [118] Для бедных слоев населения как в развивающихся, так и в развитых странах международные и национальные агентства и стоматологические ассоциации по всему миру поддерживают безопасность и эффективность фторирования воды. [3] Мнения властей о наиболее эффективной терапии фтором для профилактики кариеса в обществе неоднозначны; в некоторых штатах фторирование воды является наиболее эффективным, в то время как другие не видят особых преимуществ и предпочитают стратегии местного применения. [12] [16]
Противники утверждают, что фторирование воды не имеет кариостатических преимуществ или имеет незначительные преимущества, может вызвать серьезные проблемы со здоровьем, недостаточно эффективно, чтобы оправдать затраты, фармакологически устарело, [2] [119] [120] [121] и представляет собой моральный конфликт между общее благо и права личности . [122]