ある化学物質の単独大量での作用を検討することは，この物質を長期間摂取した場合の慢性毒性を評価するのに非常な助けとなることが多い。いうまでもなくその症状は、極めてよく似ているのである。たとえ急性の方がはるかに劇的で、認識が容易であるという違いはあるにしても。
これに反して慢性の場合は、広く世界中からの知見を必要とし、その症状は別の健康問題と紛れることが決して少なくない。従って、急性毒性の研究は、慢性毒性を理解しそれに対処するうえにで非常な参考となるのである。
フッ化物の毒性は、それが有機物であるか無機物であるかによって異なるのが一般的である。有機の場合、フッ素原子は、共有結合（非イオン的）によって炭素原子と強く結びつき、そのためフッ素原子の活性が低く、分子としての毒性も、より少ないのが普通である。つまり多くの有機フッ化物は、毒性という点では、フッ素原子が残りの分子より強い働きをしているわけではない。
有機フッ素化合物
あらゆる有機フッ化物の中で最も毒性が強いのは、フッ化酢酸塩つまり，フッ化酢酸の塩であろう。これは、げっ歯類や肉食性哺乳類の殺剤として使用されている。これらは有毒植物，例えば，ジフブラール（Dichapetalum toxicarium )などにも含有されており, アフリカではこれを食べた牛が死ぬので有名である．この「遅延性痙攣剤」は1.0mgという少量で２２ポンドの犬を殺すことができる(1)。この毒物を犬に飲み込ませても直ぐには何の変化も起こらず、犬は健康そのものであるが、８～１０時間経過すると、フッ化酢酸塩の部分がフッ化クエン酸塩に置換してクエン酸サイクルがブロックされ、そのために致命的な痙攣
が生じてくる(2)。これと対象的なのはテフロンであろう。これは極めて安定した無毒な物質で、人工血管として害なしに何年も人間の体内に移植しておけるものであるが、３００℃くらいに加熱されるとペルフルオロイゾブタンという極端に有毒なガスが発生する。その毒性がどのくらいかというと、火のついたタバコをテフロンの上に置けば、この毒ガスがタバコを汚染して吸う人間を殺せる程になる(3)。
フレオンという名で知られているフルオロカーボンは、無毒なものとして冷凍材に使用されているが、アドレナリン様の物質と一緒に缶スプレーに使用されると心拍の不規則をきたす(4)。 フッ素が入った麻酔剤は一般に安全であるが，メトキシフルラン（ペンタラン）は代謝を受けて分解され，多尿や重症の腎不全をきたすことがある(5)。
（写真は医学博士ケイ・ロールム。世界最初のフッ素中毒に関する
最も包括的な論文の著者。）
無機フッ素化合物
ケイ・ロールムは既に古典となったフッ素中毒に関する彼の論文の中で、 その毒性の程度に従って無機フッ化物を３種類に分類した。表７－１に示されているように、最も強い毒性を示すものはガス状のフッ素であって、これにはフッ化水素（ＨＦ）と４フッ化シリコン（シリコン・テトラフルオライド）とがある。次にそれより毒性の少なくなる順に、ＨＦの水溶液、フッ化水素ケイ酸（H2SiF）、易溶性フッ化物、フッ化ケイ酸塩と続く。
| 表 7-1 無機フッ化物の毒性の比較 | |
| 極強毒性 フッ化水素（無水） ＨＦ ４フッ化シリコン SiF4 フッ化水素酸（水溶液） ＨＦ フッ化水素ケイ酸 H2SiF6 |
|
| 強毒性 易溶解性フッ化物およびフッ化ケイ酸塩 フッ化ナトリウム NaF フッ化カリウム ＫＦ フッ化アンモニウム NH4F フッ化ケイナトリウム Na2SiF6 フッ化ケイカリウム K2SiF6 フッ化ケイアンモニウム （NH4)2SiF6 |
|
| 中等度毒性 難溶性（殆ど非溶性）フッ化物 氷晶石 Na3AlF6 フッ化カルシウム CaF2 |
|
| Roholm,K.:Fluorine Intoxication:A Clinical-Hygienic Study.1937,p.264 |
フッ化物の中でも水に比較的溶けにくい氷晶石やフッ化カルシウムなどは、単体ではそんなに強い毒性を示すものではない。しかし、それらは、水溶液中では（難溶性のため非常に濃度の薄いものにしかならないが）それが同じ濃度だとすると、フッ化カルシウムと同程度の毒性を示す。
さて、これらのフッ化物が、どの程度の量で人間に疾病や死をもたらすかというと、その種類によるばかりでなく、害を受けた人間の健康や栄養状態、体内への侵入経路（皮膚、肺、胃）、酸度、胃の中の内容物などによって異なってくる。
表７-２には、重要なフッ化物のモルモットに対する毒性を体重キログラムあたりミリグラムで表示してある。また同時に、経口、皮下の投与方法による致死量の相違も表している。
フッ化ナトリウムの致死量は、もしその患者が何の治療も受けずに放置されたままであると仮定すれば２．５グラムから５グラムである(8)。もし、すみやかな医学的処置が施されるならばより大量であっても、致死的とはならない。その１例に次のようなケースがある。１９７１年に２５歳の男性が自殺の目的で、NaF９７％含有のゴキブリ退治薬を120 グラム内服した。 この場合はただちに治療（胃洗浄、カルシウム、マグネシウム合剤の静注、心不全に対する処置）が加えられ患者は一命をとりとめた(9)。
フッ素中毒の症状
あるフッ化物単体の内服、吸入、または経皮的な大量摂取（自殺の目的または偶発事故）による急性中毒の症例として、今までに３００例以上が記録されている。普通フッ素中毒は、フッ化ナトリウムを砂糖、コンスターチ、ベーキングパウダー、瀉利塩、粉ミルクなどとまちがって食べるために起こることが多く(10)、自殺、他殺の目的で実現することもなくはない。その症状はいずれも他の毒物の急性中毒と同様で、嘔吐、腹部の痙攣、下痢などを主とするが、その重症度に応じてショックの程度も様々である（表７-３を参照）(11)。
| 表7-2成熟モルモットに対するフッ素化物の致死量 | ||
| 種類 | 経口 | 皮下 |
| NaF CaF2 AlF3 HF(水溶液) H2SiF6 Na2SiF6 Al2(SiF6)3 |
250 ＞5000 600 80 200 250 5000 （mg/Kg） |
400 ＞5000 3000 100 250 500 4000 （mg/Kg） |
フッ化物は経口的に摂取された場合は、いずれも胃の中の塩酸と反応してフッ化水素を生じ、その強烈な腐食性のために吐物は相当量の血液を混じえているのが普通である。もし被害者が一命をとりとめていれば、摂取数時間後に四肢の知覚麻痺、筋肉の痛みや細動など特有の神経的症状が現れてくる。全身の発疹はフッ素に対してアレルギーがあることを示している。ある症例では血中のカルシウムレベルが１dlあたり2.6mgまで低下したことがあり( 正常では１dlあたり約10mg）、これが原因となって筋肉の緊張や全身の痙攣をきたすのである(12)（参照：脚注７－１）。そして最後に心不全が全ての臨床像の悲惨な結末として出現する(9)。
訳者による脚注７－１：医学生が最初に学ぶ述語に「ホメオスターシス」という言葉がある。これには「恒常性」という訳語が当てられ、体内の環境を一定に保つ様々な仕組みという意味が与えられている。フッ素の毒性の一つを、「体内カルシウムイオン濃度に関するホメオスターシスの攪乱」とすれば、医学的には的確な表現となるが、これでは専門外の人達には、何だかよく分からないということになってしまうであろう。そのため以下に若干の解説をしておきたい。
基本的な生命現象は、哺乳類のような高等動物でもアメーバのような単細胞動物でも同様である。この地球という惑星の上に誕生し、摂食し、消化し、吸収し、排泄する。この生存の過程にあって、身体内外の環境には様々な変化が起こるが、この変化に適応できなくなれば、個体は死ぬより仕方がない。この「死」を避け「生存」を続けるために、高等な動物になればなるほど、外界の変化にかかわらず身体内部の環境を一定に保つ仕組みが発達してきた。Ｗ・キャノンはこの仕組みをホメオスターシスと名付け、個体が生存を維持するための一般原理とした。
例えば、人間の血液のphは弱アルカリ性(ph7.3付近) に維持されており、 疾病や大量投薬などでこの基準から逸脱するようなことがあると、 忽ちセンサーが働き、直ちに正常なレベルに復帰する反応があらわれる。 この現象は、 体温のことを考えてみると一層よく理解できるであろう。こうした機能が高度になればなるほど、 個体は外部環境からの独立性を高め、より過酷な条件のもとでの生存が可能となるのである。
譬えてみれば,、ホメオスターシスとは、生命維持のために設けられた二重三重の防御線である。この防御線が破られるということは、もとより致命的な事態であるが、破られないまでも、この防御線を守る機構が機能し出すということが、 健康にとってはすでに大きな問題である。
血中のカルシウムイオン(Ca++）濃度を一定に維持するホメオスターシスは、かつて内科医高橋晄正博士が「生体調節の至上命令」※と表現したとおりであって、この目的のために、濃度の低下を感知して上昇させようとするビタミンＤ・副甲状腺系と、上昇を感知して低下させようとするカルシトニン系の２系統の複雑なホルモン機構が微妙に機能しあっている。
また改めて説明するまでもなく、骨はカルシウムの一大貯蔵庫であって、生体はカルシウムが沢山摂取されたときにはそれを骨に貯蔵しておき、不足をきたせば、逆に、骨から溶け出させて、血中のカルシウムイオンのレベルを一定に維持しようとする。何故かとえいば、これはカルシウムが、骨や歯といった硬組織の素材として必要なばかりでなく、神経や筋の活動や免疫細胞の情報伝達、出血時の血液の凝固機能、その他まだ完全には知られていない役割まで含めて、生命に不可欠の物質であるからに他ならない。
フッ素イオンは、体内において、このカルシウムイオンと簡単に結合する性質があり、このため生体をカルシウム不足に追い込む。これが急激に生じた場合が、フッ素中毒による血中カルシウムイオンの急激な低下である。ウオルドボットはこれが極端に起こった１例をあげているが、日本の河野らは、産業公害のフッ素中毒を研究するうえで、フッ化ナトリウム（フッ素として４mg）を内服させる臨床実験を行い、このような少量であっても、血中のカルシウムイオン濃度が、約33％も低下することを確認している※※。このような場合に手足の痺れや痛みを伴うことが多いが、これはカルシウム欠乏による症状の一つであり、テタニーという病名で知られている。河野らの実験結果である約33％もの低下は、テタニーを起こす限界スレスレといえる。
ちなみに、フッ素塗布に使用するフッ化ナトリウムの溶液9000ppmFであり、この液1cc 中には９mgのフッ素が入っている。幼児がこれを半分飲み込めば4.5mgになる。フッ素塗布が如何に危険な方法であるか、これを見ても理解できよう。
＊ 高橋晄正：フッ素研究，No.7, pp.11, 1986.
＊＊河野公一ほか：フッ化物代謝における腎機能の影響について，日衛誌，37[1] ，pp.397，1982．
フッ化シリコンやフッ化水素などが吸入されると、まず、気管が毒物フッ素の最初の標的となり、通常、まず最初に鼻が刺激されて、鼻出血、痙攣性の咳などが起こり、ついで、上気道の感染、呼吸の浅化、喘鳴（ゼイゼイすること）、極端な場合には肺水腫（肺が水浸しになること）が惹起される。呼吸器のこのような異常は、フッ素産業の労働者やフッ素を排出している工場の付近の住民らにも認められるが、これらについては、第10章でさらに詳しく述べることにする。
フッ素に関係する事故
歴史的には、フッ素研究に従事した先駆者が何人もフッ化水素を吸入して死亡している。フッ化水素は可燃性でもあり、このため工場で爆発を起こすこともある。このような場合には、皮膚にしみ込んだフッ素イオンは、水素イオンと固く結合してフッ化水素を形成し（解離できないＨＦ）、これは体液と接触してフッ化水素酸を形成する。この酸は極めて強い痛みとともに火傷に似た潰瘍をひき起す。この種の災害は、防御用の衣服、マスク、手袋等の着用に無頓着な工場労働者に起こりがちである。
また、飲料水にフッ素を添加する際にも、装置の操作ミスや破裂などによって何時でも事故は発生する。例えば、１９５２年にアイダホ州ケーダレインの３２歳の水道従事者Ｊ・Ｒ・Ｓは、何回も肝臓に異常をきたし、ついに肝炎をおこした急性フッ素中毒の経緯を明らかにしている。彼は転職することでやっとその疾患を逃れることができた(14)。
少なくともこれまでに２回、フッ素化の装置の故障から集団中毒が発生している。１回は１９６５年にハンガリーのスゾルノクで(15）、もう１回は１９７４年に北カルフォルニアのスタンリー郡である(16)。
ハンガリーの場合は、約８０人の者が（学校とレストランで）ソーダ水やそれで作ったオレンジエードを飲んだ直後に気分が悪くなった。全員が悪心を起こし、やがて激しく嘔吐したが、その後は自然に回復した。 汚染されたソーダ水は３００～９００ｐｐｍものフッ素を含有していたが、その水はそれまで使用されていなかったパイプ系で一時的に瓶詰工場に給水されたことが明らかになった。北カルフォルニアの場合は、その地方の学校のフッ素添加装置が過剰なフッ素を飲料水に添加してしまったために起こった。「２１３人の住民のすべてが吐き気を催し，２０１人の子ども（６～１２歳）と、大人１２人のうち７人が実際に嘔吐した」のは、汚染されていないオレンジジュースを水道水で薄めて飲んだ直後だった。回収されたジュースから、２７０ｐｐｍのフッ素が検出された。
| 表7-3 ロールムによる致命的フッ素化急性中毒 34例の分類 |
|
| 嘔吐 | 31 |
| 腹痛 | 17 |
| 下痢 | 13 |
| 痙攣 | 11 |
| 全身衰弱、筋の衰弱、虚脱 | 8 |
| 呼吸困難 | 7 |
| 四肢痛、知覚異常 | 6 |
| 不全マヒ、完全マヒ | 5 |
| 言語・発音障害 | 5 |
| 口渇 | 5 |
| 発汗 | 5 |
| 脈拍弱化 | 5 |
| 顔色の変化 | 5 |
| 悪心 | 4 |
| 意識消失 | 4 |
| 流涎 | 3 |
| 嚥下障害 | 2 |
| 身体運動の不休止 | 2 |
| 体温上昇 | 2 |
| 2眩暈、頭痛、シャックリ、ジンマシン、悪寒 窒息感、瞳孔縮小、動眼失調、仙椎部痛、体温低下 |
1 |
さらに重大な結果となったのはＷ・Ｂ・Ｃ氏の場合である。彼はミシガン州（1952年よりフッ素化を実施）ハイランドパークの住民で、フッ素化飲料水に非常に過敏なため、私の治療を受けていた者である。彼はフッ素を全く含まぬ精製水を調理や飲用に用いている限り、全く症状なしに３年間も過ごしてこられた。しかし、１９６２年１０月２日、彼はベットの中で死んでいた。その数か月前から、彼は水道水からあらゆるフッ化物を除去できるという濾過器を使用していた。しかし、デトロイトの水道技師の点検によると、濾過器によって除去されたフッ化物が、まちがって水を汚染したことが明らかになった．検死では、同氏の心臓や脳には急死の一般的原因である梗塞の所見は認められなかったが、彼の胃粘膜の組織は、フッ素急性中毒の場合に見られるのと同様に完全に崩壊していた。
この所見と、彼がフッ素に異常な過敏性を示していたという事実とを勘案してみると、彼の死がハロゲンの単独大量によるものであることが強く示唆される。このような事故に際して、医師がその原因をフッ素に帰することができるのは極めて稀である。フッ素化開始以来２５年もたつのに、医学文献の上においてこれと同様な症例が全く報告されてこなっかたのは、別に驚くべきことでも何でもない。
空中のフッ素による急性中毒
工場の煙突の急激な排煙によって、これまで述べてきたこととは違う種類の急性フッ素中毒に遭遇することがある。第１０章で私は、如何に多くの患者が、このような経緯で急性の肺疾患に罹り、咳や呼吸の浅化、さらには発熱を起こして、肺炎と同様な症状へ発展する喘鳴に苦しんできたかに触れるつもりである。その他にも、フッ素で汚染された食物、とくに工場の付近で栽培された野菜や果物によって一般の食中毒と同様な急性の胃腸症状を呈する人達がいる。
工場からの排煙という広大な汚染は、広い範囲の住民を中毒に巻き込む。このことは、異常な気象や環境条件によって煙が分散しなかった時にとくに著しい。最近になって、科学者はやっと、１９３０年のベルギーのミューズバレイと、１８４８年のペンシルバニア州ドノーラの空気汚染の２大災害の元凶がフッ素であることを認識するようになってきた。
ベルギーのミューズバレイの惨禍では６０人が死亡し、その数は知れないながらおそらく数千人が、喘息や肺気腫などの呼吸器疾患に罹患した。ドノーラでは２０人の死者が出た。
両事件をつうじて、衛生学者で構成された調査団は、この原因物質が何であるかを確定することができなかった。ドノーラの調査団は、フッ素の曝露レベルはそんなに過剰ではなかったと考えた(17)。しかし、化学者フィリップ・サドラーがドノーラ市のために行った独立した研究によれば、被害者の血中からは正常より１２～２５倍も高い値のフッ素が検出されたのであった(18)。さらに彼は、植物や家畜などに対するフッ素の毒性の典型的な障害を子どもの斑状歯の多発と同時に記録している。かくして、彼は、「この地域は以前から深刻にフッ素に曝露され続けてきており、１９４８年の事件は、長期間のフッ素の曝露の急性の１相である」ことを見抜いたのである。同様に、産業や政府から独立した科学者のグループは、ミューズバレイの惨禍を検証するために広範な研究を行って、この殺人ガスの最も有毒な成分は、その地域にある肥料工場や亜鉛工場から排出されたフッ化ケイ素であると結論したのであった(19)。
フッ素の化合物は、１９５２年と１９５６年にロンドンで起こった、通常の年より数千人多い死者を出した二大スモッグ災害の主な原因物質であるとする確かな根拠がある。最初、研究者は、ロンドンの石炭の燃焼炉から出る二酸化硫黄が、広い範囲に出現した肺疾患の患者と関係があると確信していた。しかし、我々は、現在では、二酸化硫黄は、一般的に言って、湿気を帯びた空気と反応して比較的無害な硫酸塩となるために、樹状に分かれた気管支の奥の肺組織にまでは滅多に到達せず、そのため、空中のフッ素よりはるかに毒性が低いことを知っているのである(20,21)。さらに、最近の研究者は、石炭の燃焼炉からの排煙には１４４０ｐｐｍものフッ素が含まれていることを明らかにしている(22)。当時のロンドンで軟炭が広く使用されていたことや、その煙が広範囲長期間にわたって停滞したことなどを考えれば、被害者の肺に相当な障害を与えるに足るフッ素が存在していたことは疑うべくもない。
フッ素の急性中毒は、偶発事故によるものから空中フッ素の吸入によるものまで、実に様々な状況下で起こる。その症状を整理すると、悪心、嘔吐、下痢などの重症な胃腸症状、痙攣や筋肉の細動、神経学的な障害、極端な衰弱、麻痺、皮膚がヒリつく感覚、呼吸器の合併症、主症状の１つというべき心臓疾患などである。同様な症状であってもその程度が弱いものは慢性中毒の場合に多いが、それらについては次章で述べることにする。
（引用文献は省略してあります。ご入用な方は訳者までご連絡下さい。）
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