Fluor (F)

Définition

Le fluor (symbole chimique F) est un oligo-élément. C'est un corps simple répandu dans toute la nature sous forme :

De fluorures de calcium (sel de calcium : mélange de fluor et de calcium) entrant dans la constitution des tissus durs (contraire des tissus tels que les muscles ou la peau) comme les os, le cartilage, ou les dents.
De fluorures de sodium (fluor plus sodium).

Généralités

Les besoins en fluor sont estimés :

A 0,5 mg par jour au-dessous de trois ans.
A 1 mg par jour au-dessus de trois ans.

Le lait maternel est très pauvre en fluor, et les aliments les plus riches en fluor sont les suivants (liste non exhaustive) :

Le poisson.
Certains légumes comme les épinards et le chou.
Certaines eaux minérales comme l'eau minérale de Vichy.

Le fluor appartient à la famille des halogènes, qui sont des corps chimiques possédant des propriétés particulières, dues à leur couche située en périphérie, et contenant 7 électrons. En dehors du fluor, les autres halogènes sont le brome, le chlore, l'iode, l'astate. Ce sont des éléments très actifs du point de vue chimique. Ainsi le chlore qui est le plus oxydant, arrive à dissocier l'ozone de l'atmosphère, et à réagir sur l'hydrogène pour donner des halogènes hydrogènes. Sur l'oxygène le fluor donne des oxydes et des fluorures d'oxygène. Les fluorures sont oxydants, car ils gagnent naturellement un électron en passant à l'état très stable d'ions fluorures.

Historique

Le fluor pour les spécialistes, est un élément chimique isolé par Moissan en 1886 de numéro atomique 9, c'est-à-dire possédant 9 électrons qui gravitent autour du noyau de l'atome de fluor.

Symptômes

L'intoxication par le fluor peut également être d'origine professionnelle. Dans ce cas, elle touche les ouvriers qui manipulent le minerai d'aluminium, ou encore les particuliers ayant ingéré des insecticides, et se plaignant de :

Douleurs abdominales sévères.
Nausées.
Vomissements.
Diarrhées.
Diminution du taux de calcium dans le sang.
Tétanie (contracture musculaire).
Arrêt cardio-respiratoire dans certains cas seulement.

Le fluor présent dans l'air, pour des teneurs inférieures à deux parties par million, provoque de graves troubles respiratoires à l'origine d'oedèmes pulmonaires traités par oxygénothérapie (apport d'oxygène). Ce danger peut être minimisé. Son odeur pénétrante, est détectée quelquefois à des concentrations de 0,02 p.p.m. Le fluor et ses dérivés (l'acide fluorhydrique) attaquent la peau, et sont à l'origine de brûlures sévères.

Physiologie

Le fluor possède une affinité particulière pour le tissu osseux, c'est la raison pour laquelle il est utilisé en art dentaire, et dans certaines maladies osseuses.

Ainsi, il est incorporé dans les dentifrices sous forme d'additifs fluorés permettant de prévenir les caries. Son incorporation à l'émail des dents, permet à celui-ci de résister à l'attaque acide entre autres. Dans ce cas, la prévention des caries passe par l'utilisation du fluor, qui s'intègre au tissu dentaire en passant par la circulation sanguine chez l'enfant dès sa naissance, et pendant toute la durée de la formation des dents.

Le fluor peut également être administré directement dans la bouche, une fois mélangée à la salive, il pénètre dans l'émail des dents à condition que les dérivés fluorés soient gardés dans la bouche au minimum un quart d'heure mélangé à la salive.

Les autres modes d'administration des sels fluorés sont les chewing-gums, les bains de bouche. Il faut garder en mémoire que le contact avec l'émail des dents doit être au minimum de 15 minutes.

Physiopathologie

Le fluor n'est pas une molécule inoffensive, c'est la raison pour laquelle il ne doit pas être absorbé de manière inconsidérée. En effet, ce sont uniquement les faibles doses de fluor qui sont efficaces, car un apport excessif est susceptible d'être à l'origine d'une fluorose se caractérisant par :

L'apparition de taches blanches transparentes.
Des marbrures de coloration marron sombre sur l'émail des dents. Ces tâches sont d'autant plus marquées que l'intoxication par le fluor a eu lieu durant la période de calcification dentaire.
Une asthénie (fatigue).
Une perte de poids.
Une anémie.
Une fragilité des os et des dents.

Le traitement de l'ostéoporose vertébrale faisant appel au fluor est quelquefois à l'origine d'un surdosage en fluorure de sodium susceptible d'entraîner des intoxications parfois très graves, nécessitant une hospitalisation en service de réanimation.

En dehors de ces intoxications par le fluor, l'absorption trop prolongée de fortes quantités de fluor due à l'association du fluor de l'eau potable, et de celui des médicaments, est responsable d'une hyperostose (fabrication excessive d'os) avec ostéocondensation (densité plus élevée d'os apparaissant sous forme d'îlots) d'exostoses (bec-de-perroquet), de perte d'élasticité des ligaments par ossification, et de complications neurologiques dues à des compressions de voisinage.

D'autre part, une étude médicale a montré que s'il existe une diminution du risque de fracture des éléments constituant la colonne vertébrale, on a remarqué par opposition, une augmentation du risque fracturaire du col fémoral, ainsi que d'autres fracture en dehors de la colonne vertébrale.

La fluorose peut également survenir à la suite d'absorptions d'eau potable contenant plus de 2,5 mg de fluor par litre. C'est le cas dans certains pays comme l'Afrique du Nord, les États-Unis, Argentine, l'Inde, l'Islande ou les pays où il existe de nombreuses régions volcaniques.

Traitement

Le traitement d'une intoxication par le fluor, consiste à masquer les taches en utilisant des matériaux composites ou de la porcelaine. Ceci est vrai uniquement pour les taches claires. En ce qui concerne les taches foncées il est nécessaire d'avoir recours à un recouvrement prothétique total de la dent : la couronne.

Le fluor est employé thérapeutiquement pour ses capacités radioactives à demi-vie très courte (110 minutes) pour les investigations radiologiques osseuses. Il se diffuse très rapidement, et est préféré au strontium 85 car permettant des concentrations plus fortes en élément traceur, il diminue de ce fait les doses de radiation reçue par les sujets qui effectuent des scintigraphies. Cet examen est un procédé autorisant certains diagnostics, et consistant à suivre le cheminement à l'intérieur de l'organisme d'un isotope radioactif émetteur de rayons gamma. Un isotope est un produit constitué d'atomes, ayant le même nombre d'électrons et de protons mais pas de neutrons et ayant la propriété d'émettre des rayonnements.

Certains dentistes proposent une application de sels fluorés directement sur les dents une fois tous les trois mois.

Le fluor sous forme médicamenteuse, est utilisé dans le traitement de l'ostéoporose (raréfaction, fragilisation du tissu osseux entraînant une meilleure densification du tissu osseux), particulièrement au niveau des vertèbres. Dans ce cas, c'est le fluorure de sodium qui est prescrit sous la forme de comprimés associés avec du calcium mais ces deux éléments ne doivent pas être pris ensemble pour éviter une interaction médicamenteuse. Pour les spécialistes, dans ce cas l'ion fluor est capté par le squelette, où il est incorporé dans le cristal d'hydroxy-apatite où il se substitue aux ions hydroxyles.

Ce dernier est un phosphate de calcium qui appartient la famille des apatites (constituant des os et des dents). Un phosphate est un composant chimique (sel ou ester) contenant du phosphore. L'apatite est un constituant chimique contenant toujours du phosphore sous forme de calcium, associé à un autre élément chimique qui peut être du chlore, du fluor, ou OH (radical hydroxy). Lorsque l'un de ces éléments est majoritaire, on parlera alors de chlorapatite, de fluorapatite ou d'hydroxyapatite. Il résulte de ce mécanisme une plus grande cristallinité de la face minérale.

Évolution

Complications

Le fluor est contre-indiqué :

Chez les individus présentant une insuffisance de filtration rénale (insuffisance rénale susceptible d'être à l'origine d'une intoxication fluorée).
Chez les individus ayant déjà eu une intoxication par le fluor.

Prévention

En prévention le fluor est mélangé au sel de table.