Fluor – nützliche Wirkung oder gefährlicher Überschuss? Funktionen und Eigenschaften von Fluor für den menschlichen Körper

Fluor ist ein nichtmetallisches Element aus der Gruppe der Fluoride. In reinem Zustand findet es sich meist nur in chemischen Laboratorien. Dort tritt es als gelbgrünes, hochgiftiges Gas mit einem scharfen Geruch auf. Aufgrund seiner hohen chemischen Reaktivität kommt es in der Natur vor allem in Verbindungen mit anderen Elementen und Teilchen vor. Es zeigt eine starke Affinität zu Elementen wie Kalzium, Magnesium, Mangan, Eisen, Aluminium und Molybdän. Fluor ist auf der ganzen Erde weit verbreitet. Seine Verbindungen sind Bestandteil von Wasser, Boden und alten geologischen Schichten. Fluor spielt eine wichtige Rolle für die korrekte Funktion des menschlichen Organismus. Der durchschnittliche Erwachsene enthält etwa 225 mg Fluor (etwa 3 mg/kg Körpergewicht). Dieser Stoff ist entscheidend für Wachstumsprozesse. Daher ist eine ausreichende Zufuhr von Fluor in der Ernährung von Kindern und Jugendlichen essenziell. Im jungen Organismus werden etwa 80% des aufgenommenen Fluors für den Aufbau von Knochen und Zähnen genutzt. Mit zunehmendem Alter sinkt dieser Anteil. Bei Erwachsenen wird mehr als die Hälfte des Fluors für die Regeneration und Reparatur von Knochen verwendet. Fluor kann die Substanzen im Zahnschmelz modifizieren, indem es Fluoroapatite bildet. Diese schützen den Zahnschmelz vor schädlichen Einflüssen durch Karies verursachende Bakterien.

Der Fluoridbedarf des Körpers variiert je nach Alter. Am geringsten ist er bei Neugeborenen und Kleinkindern (0,01–0,5 mg/Tag). In diesem Alter findet ein rasches körperliches Wachstum statt. Allerdings können höhere Dosen empfindlichen Organismen schaden. Bei Kindern und Jugendlichen ist der Bedarf deutlich höher, was mit dem Wechsel von Milchzähnen zu bleibenden Zähnen und intensivem Skelettwachstum zusammenhängt. Erwachsene haben den höchsten Fluoridbedarf, der durchschnittlich 3–4 mg pro Tag beträgt. Die tägliche Zufuhr sollte jedoch 10 mg nicht überschreiten. Eine toxische Dosis, die unerwünschte Wirkungen und schwere Funktionsstörungen verursachen kann, liegt über 20 mg pro Tag. Nachfolgend eine Tabelle, die den täglichen Fluoridbedarf in verschiedenen Altersgruppen darstellt. Quelle: Błaszczyk I., Ratajczak-Kubiak E., Brikner E., Vorteilhafte und schädliche Wirkungen von Fluorid, „Farmacja Polska” 2009, 65(9), 623–626. Die Hauptquelle für Fluorid in der menschlichen Ernährung ist Trinkwasser. Der Fluoridgehalt in natürlichen Gewässern wird überwacht, da er je nach Quelle und Bodenbeschaffenheit stark variiert (0,1 mg/l bis 100 mg/l). Besonders hohe Fluoridkonzentrationen finden sich in Gewässern aus industriell belasteten Gebieten. Die Weltgesundheitsorganisation hat vor Jahren Empfehlungen für die künstliche Fluoridierung von Trinkwasser (zur globalen Kariesprophylaxe) festgelegt, die 0,8–1,0 mg Fluorid pro Liter betrugen. Heute wird diese Maßnahme nicht mehr angewendet. Studien zeigen, dass fluoridhaltige Zahnpasten eine bessere kariespräventive Wirkung haben. In Polen beträgt die maximal zulässige Fluoridkonzentration in Trinkwasser 1,5 mg/l. Höhere Werte als 5 mg/l können schädlich sein. Weitere Fluoridquellen in der Ernährung sind pflanzliche und tierische Produkte. Unverarbeitete Lebensmittel enthalten nur geringe Mengen Fluorid. Ausnahmen sind Fische (6–27 mg/kg) und Tee (4–400 mg/kg). Je stärker ein Produkt verarbeitet ist, desto höher ist sein Fluoridgehalt. Nachfolgend eine Tabelle mit dem Fluoridgehalt in 100 g ausgewählter Lebensmittel. Quelle: USDA National Fluoride Database of Selected Beverages and Foods, Release 2, 2005.

Fluor, wie bereits erwähnt, besitzt antiproliferative Eigenschaften. Aus diesem Grund wurde das Element in zahnmedizinische Präparate wie Zahnpasta, Mundspülungen, Zahnseide oder Gels und zahnmedizinische Materialien integriert, die im Laufe der Zeit Fluoridionen freisetzen. Heutzutage sind fluoridhaltige Zahnpasten mit anorganischen Verbindungen wie Zinnfluorid, Natriumfluorid und Aminofluoriden erhältlich. Immer mehr Aufmerksamkeit wird der Rolle von Fluor in der Prävention von Skeletterkrankungen gewidmet. Aufgrund seiner Fähigkeit, Knochengewebe zu bilden und zu regenerieren, gilt Fluor als essenzieller Bestandteil der Therapie bei Osteoporose, Osteomalazie und anderen Knochenerkrankungen. Bei den beiden erstgenannten Erkrankungen ist die Anwesenheit von Fluor entscheidend, da es den Kalziumhaushalt im Knochengewebe verbessert. Wissenschaftliche Studien legen nahe, dass die Supplementierung mit Vitamin D, Kalzium und geringen Fluoriddosen die besten therapeutischen Ergebnisse liefert. Weitere Studien belegen, dass die Anwendung von Fluorverbindungen in angemessenen Mengen zur Reduktion des Risikos für aterogene Veränderungen in der Aorta und anderen Blutgefäßen beitragen kann.

Aufgrund ihrer hohen chemischen und physikalischen Aktivität dringen Fluorid-Ionen schnell durch Zellmembranen. Sie besitzen die Fähigkeit, sowohl weiche als auch harte Gewebe zu durchdringen. Studien haben gezeigt, dass Fluor sich in lebenden Organismen anreichert, was zur Abschaffung der künstlichen Wasserfluoridierung führte. Gemäß WHO und EU-Recht darf fluoridiertes Wasser nur als Medikament verwendet werden. Die Toxizität von Fluor hängt von der Dosis und Expositionsdauer ab. Übermäßige Fluoridaufnahme kann zu Zahnfluorose, Gelenkschmerzen, Verkalkungen, Verdauungsstörungen, Nierenschäden, neurologischen Störungen und erhöhtem Krebsrisiko führen. Fluor ist essenziell, sollte aber mit Vorsicht dosiert werden. Eine Supplementierung sollte ärztlich begleitet werden. Fluor ist nur bei übermäßiger Zufuhr schädlich.