Conheça o mecanismo de ação do flúor no combate à cárie

Conheça o mecanismo de ação do flúor no combate à cárie

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Nas últimas décadas do século XX, o declínio da cárie dentária na população infantil foi descrito em vários países desenvolvidos.

A causa mais importante desse fato epidemiológico, tem sido atribuída ao aumento do uso de fluoretos.

A fluoretação nada mais é do que a adição controlada de compostos de flúor na água de abastecimento público, com o intuito de prevenir a incidência de cárie dental.

A utilização no tratamento das águas de abastecimento iniciou-se em 1953 no município de Baixo Guandu, porém, só se tornou obrigatória em 1974, conforme a Lei Federal 6.050 de 24 de maio de 1974. No entanto, há iniciativas de revogação da lei que torna a medida obrigatória, mas não entraremos no mérito.

Estudos indicaram que a fluoretação das águas foi efetiva na prevenção de cáries e foi estatisticamente associada com:

  1. diminuição da proporção de crianças com cárie, com mediana das proporções de redução obtidas nos estudos de 14,6%;
  2. redução nas médias de dentes cariados, perdidos e obturados devido à cárie equivalente a 40% de prevenção de novas cáries.

Mas como se dá o mecanismo de ação do flúor? Vamos estudá-lo?

A cárie dental ocorre pela conjunção de três fatores: dieta rica em açúcares, dente frágil e atuação das bactérias presentes no meio bucal.

As bactérias metabolizam o açúcar presente nos alimentos e produzem o ácido lático, que atuam sobre o esmalte dos dentes mais frágeis, produzindo a cárie.

O flúor possui dois mecanismos de atuação no combate à cárie: sobre o hospedeiro (dente), tornando-o mais resistente ou sobre o metabolismo das bactérias.

1. Atuação do flúor na formação dos dentes: O principal mineral presente nos dentes é a hidroxipatita (60%) que sofre a seguinte reação de dissociação.

Ca10(PO4)6(OH)2 ↔10Ca2+ + 6 PO43- + 2OH

Hidroxiapatita →  íon cálcio +  íon fosfato + íon hidroxila

As bactérias do meio bucal utilizam o açúcar como fonte de energia, formando ácido lático. O meio acidificado desloca o equilíbrio da reação para a direita, provocando a cárie.

A ingestão do íon fluoreto no período de formação dos dentes propicia uma troca iônica, originando a fluorpatita, mineral mais resistente á dissociação, e portanto, a cárie:

Ca10(PO4)6(OH)2 + 2F → Ca10(PO4)6 F2 +2 OH

Hidroxiapatita +  íon fluoreto →    fluorapatita  + íon hidroxila

Existe ainda a possibilidade de formação de película insolúvel de CaF2 (fluoreto de cálcio), que atuaria como barreira à influência de ácido lático:

Ca10(PO4)6(OH)2 + 20F → 10CaF2 + 6PO43-

Hidroxiapatita  +  íon fluoreto →   fluoreto de cálcio  + íon fosfato

2. Atuação do flúor sobre o metabolismo das bactérias: evidências têm demonstrado que, na presença do íon fluoreto as bactérias sintetizam um tipo de polissacarídeo extracelular que não propicia a aderência da placa dental.

Sendo assim, esta seria removida com mais facilidade.

Uma segunda hipótese seria de que, como resultado de exposição ao flúor, as bactérias que se depositam sobre a placa não sintetizariam na mesma proporção o ácido lático.

Além disso, existe a teoria de eletronegatividade, onde o íon fluoreto manteria a uma distância razoável os microorganismos que possuem a parede celular também eletronegativa.

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Dosagem de flúor

Ao se escolher um determinado manancial para abastecimento público, é conveniente a determinação de teor de flúor natural: em águas de superfícies o íon fluoreto em geral está ausente, o que não ocorre naquelas extraídas de lençol profundo.

O flúor como elemento não é encontrado na natureza, mas sim associado na forma de sal: fluorita (CaF2), criolita (Na3AlF6), apatita Ca5(PO4)3, etc.

Inicialmente, determinou-se que a concentração ótima situava-se em torno de 1,0mg/L.

Posteriormente, vários investigadores concluíram que a concentração ótima variava em função do consumo de água e, consequentemente, da temperatura ambiente.

Compostos de Flúor utilizados na fluoretação

Na tabela abaixo você pode conferir as principais características dos compostos de flúor

CaracterísticasFluorsilicato de Sódio (Na2SiF4)Fluoreto de Sódio (NaF) Fluoreto de Cálcio (CaF2)Ácido Fluorsilicico (H2SiF6)
Forma líquido
Massa Molecular188,054278,08144,08
Pureza Comercial (%)98,590-9885-9822-30
Íon Fluoreto (%) Composto 100% puro60,745,2548,879,02
Densidade (Kg/m3)881-11531041-144216181,25 kg/L
Solubilidade (25°C g/100g de H2O)0,7624,050,0016infinita
pH da solução saturada3,57,66,71,2 (sol 1%)

O composto mais utilizado é o fluorsilicato de sódio, uma vez que apresenta a vantagem de facilidade da aplicação e custo não muito elevado.

É comercializado na forma de pó branco, sem odor e cristalino.

O ácido fluorsilícico, do qual se origina o fluorsilicato de sódio, é um líquido incolor, fumegante, altamente corrosivo, apresentando um odor e ação irritante na pele.

O fluoreto de sódio, apesar de apresentar solubilidade superior em relação aos demais compostos de flúor, tem a desvantagem de seu elevado custo.

A fluorita (fluoreto de cálcio) é o composto de menor custo nacional, em virtude da presença de jazidas existentes no Brasil.

Porém, sendo praticamente insolúvel, dificulta sua aplicação.

Dosagem de ácido fluorsilícico

Qdosador = 1,263 x QETA x TF  x FD x 1000
C

Onde:

Qdosador = vazão do dosador, em mL/min

QETA = m3/min

TF = teor do flúor à aplicar, em g/m3 ou ppm

C= concentração do ácido fluorsilícico, em g/L (em densidade e verificar a concentração na tabela de concentração do produto químico).

1,263 = fator que correlaciona o íon flúor à molécula de ácido fluorsilícico

FD = fator de diluição

 

Ou ainda, a dosagem a aplicar é,

TF (ppm) =  Qdosador  x C

QETA x 1,263 x FD x 1000

 

O objetivo do aqui exposto não é discutir a fluoretação da água de abastecimento no sentido de malefícios ou benefícios a saúde, mas sim sobre o uso e aplicação do flúor no tratamento de água.

Confira outros artigos sobre tratamento de água no AcquaBlog, foram todos elaborados com muito carinho!

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