Efek utama dari konsumsi jangka panjang konsentrasi tinggi fluoride diantaranya enamel fluorosis. Enamel fluorosis dapat berkembang hanya pada anak-anak, karena hasil dari asupan tinggi tingkat fluoride selama periode perkembangan gigi. Hal ini ditandai oleh munculnya daerah putih di enamel dan pada bentuk ini dianggap dapat mengganggu estetika. Dalam bentuk yang lebih parah dapat mengurangi mineralisasi enamel sehingga menghasilkan gigi yang bernoda dan berbintik-bintik (Fewtrell et.al. 2006).
Fluorosis gigi adalah gangguan spesifik pembentukan gigi disebabkan oleh asupan fluoride yang berlebihan. Gambaran klinis fluorosis gigi sangat bervariasi. Hal ini ditandai secara klinis oleh kusam, bercak putih buram di enamel yang
dapat berbintik-bintik, lurik atau bintik. Daerah yang berbintik-bintik dapat menjadi berwarna kuning atau coklat (Pindborg dalam Murray 1991). Keadaan ini merupakan keadaan irreversible yang disebabkan oleh pemasukan fluor yang berlebihan selama periode perkembangan gigi. Fluor menyebabkan fluorosis dengan merusak sel pembentuk email yaitu ameloblas sehingga terjadi gangguan mineralisasi gigi dengan terbentuknya porus pada permukaan email (Bakar, 2012). Hasil studi meyatakan bahwa fluorida terutama dapat menimbulkan efek pada jaringan rangka (tulang dan gigi). Konsentrasi rendah memberi perlindungan terhadap karies gigi khususnya pada anak-anak. Namun, fluorida juga dapat menimbulkan efek negative pada email gigi dan dapat menyebabkan fluorosis ringan gigi pada konsentrasi sekitar 0,9 sampai 1,2 mg/liter dalam air minum bergantung pada jumlah asupannya (IPCS, 2002; WHO, 2003).
Absorbsi fluor oleh gigi secara sistemik melalui aliran darah paling banyak terjadi pada saat mineralisasi dari email. Dalam hal ini ion fluor terikat menjadi satu dengan kristal email. Fluor yang terdapat dalam saliva berasal dari sistemik juga mempunyai efek topikal pada gigi-gigi yang baru erupsi. Secara kimiawi, ion fluor yang berasal dari makanan minuman akan menggantikan ion hidroksi dari hidroksi apatit (Ca10(PO4)6(OH)2 menjadi fluor apatit (Ca10(PO4)6(F)2 reaksi ini
stabil sehingga fluor apatit dapat terikat kuat (Monang,1995).
2.4.2 Dampak Fluoride Pada Tulang
Tidak hanya gigi yang dibuat rapuh atau rusak, tapi juga seluruh tulang akan terancam rapuh. Akibat lebih lanjut,tumbuh-kembang menjadi terhambat serta pengobatannyapun amat sulit. Kelebihan fluor merusak tulang, mengakibatkan
rasa sakit yang hebat pada tulang dan akibat yang paling fatal dapat mengakibatkan kelumpuhan. Kelebihan fluor akibat pengaruh air minum juga dapat mengganggu impuls syaraf serta pertumbuhan tulang di luar tulang belakang (Tititan, 2009).
Peningkatan asupan fluorida dapat berdampak serius pada jaringan rangka. Selain itu, disimpulkan bahwa terdapat risiko yang sangat jelas terhadap terjadinya efek buruk pada rangka apabila asupan total fluorida mencapai 14 mg/hari dan terdapat bukti penunjang yang menunjukkan bahwa risiko efek pada rangka akan meningkat apabila asupan total fluorida mencapai lebih dari 6 mg/hari (IPCS, 2002; WHO, 2003).
Endemik fluorosis tulang didokumentasikan dengan baik dan diketahui terjadi dengan berbagai tingkat keparahan di beberapa bagian dunia, termasuk India, Cina dan utara, timur, tengah dan selatan Afrika. Hal ini terutama terkait dengan konsumsi air minum yang mengandung peningkatan kadar fluoride tetapi eksposur sumber tambahan fluoride seperti batubara fluoride yang tinggi juga berpotensi sangat penting. Hal ini diperparah oleh sejumlah faktor yang meliputi iklim, terkait dengan konsumsi air, status gizi dan diet, termasuk tambahan sumber fluoride dan paparan zat-zat lain yang memodifikasi penyerapan fluoride ke dalam tubuh. Bukti dari paparan kerja juga menunjukkan bahwa paparan konsentrasi tinggi fluoride di udara juga bisa menjadi penyebab fluorosis tulang (IPCS, 2002).
Meskipun dari sejumlah studi epidemiologi yang ada, masih sulit untuk menentukan hubungan paparan-respon yang jelas. Salah satu fitur yang mungkin
dari fluorosis adalah patah tulang, walaupun beberapa studi telah melaporkan efek perlindungan dari fluoride pada fraktur. IPCS menyimpulkan bahwa untuk asupan total 14 mg per hari ada risiko kelebihan yang jelas efek samping skeletal dan ada bukti sugestif dari peningkatan risiko efek pada kerangka sebesar total intake fluoride sekitar 6 mg per hari (IPCS, 2002).
Pada fluorosis tulang, fluoride terakumulasi secara progresif di tulang lebih dari beberapa tahun. Gejala awal berupa kekakuan dan nyeri pada persendian. Kelumpuhan fluorosis rangka dikaitkan dengan osteosclerosis, pengapuran tendon dan ligamen, dan kelainan bentuk tulang. Ada peningkatan risiko efek rangka pada asupan fluoride di atas 6 mg / hari. Tingkat konsumsi fluoride tersebut terjadi di banyak daerah di dunia karena kadar fluoride alami yang tinggi dalam air tanah, terutama di Rift Lembah Afrika Timur dan di Cina (Fewtrell et.al. 2006).
Pergantian normal tulang selama pembentukan mengarah pada kandungan fluoride yang menggambarkan fluoride plasma pada saat ini, dan kedepannya sebagai gambaran bioavailabilitas fluoride dari penyerapan makanan,minuman dan asap yang mengandung fluoride terhirup. Variabel yang mempengaruhi kandungan fluoride tulang termasuk asupan fluorida, usia, dan jenis tulang. Fluorida secara biologis tersedia dari makanan dan minuman mempengaruhi kadar fluoride plasma darah sehingga mempengaruhi tingkat penyerapan di tulang (WHO,1994).
Peningkatan kadar fluoride tulang sebagian besar terjadi pada orang yang masih muda selama periode pertumbuhan tulang dan orang tua. Kadar fluoride
tulang mencerminkan paparan kumulatif elemen selama hidup. Dua pernyataan membingungkan muncul yang menyatakan; pertama, bahwa fluoride merangsang pertumbuhan tulang baru sehingga berguna sebagai terapi dalam mengendalikan osteoporosis, dan lainnya menyatakan bahwa hal tersebut sebagai penyebab
meningkatnya prevalensi patah tulang pinggul pada orang tua. (WHO,1994). Fluorida yang ditarik kembali untuk sekitar setengahnya terikat pada
tulang, tidak mengherankan bahwa konsentrasi tulang berkorelasi dengan pengambilannya. Selama tulang terus dibangun, konsentrasi fluorida akan tetap hampir konstan, setidak-tidaknya pada pengambilan yang tetap sama, yang akan menghasilkan pembangunan fluorida yang konstan di dalam tulang. Bila tulang pada orang tua hanya tinggal sedikit dibangun, maka konsentrasi fluorida karena adsorpsi fluorida dari darah yang terus berlangsung dan kemudian pengambilan fluorida pada Kristal apatit secara perlahan-lahan dapat lebih lanjut naik dalam konsentrasi (Houwink et.al. 1993).
2.4.3 Dampak Flour Terhadap Resiko Cancer
Penyelidikan epidemiologi tentang efek fluoride pada kesehatan manusia telah diteliti pada pekerja yang terkena paparan terutama pada industri peleburan aluminium serta populasi yang mengkonsumsi air minum berfluoride. Sejumlah epidemiologi dengan studi analitik pada pekerja yang terpapar fluoride, terjadi peningkatan berkaitan dengan paru-paru, kanker kandung kemih serta kematian akibat kanker pada studi tersebut dan lainnya. Secara umum, belum ada pola yang konsisten pada beberapa studi epidemiologi berkaitan dengan hal tersebut. Peningkatan morbiditas atau mortalitas akibat kanker bisa dikaitkan dengan
paparan pekerja terhadap zat selain fluoride. Hubungan antara konsumsi fluoride pada air minum dengan morbiditas atau mortalitas akibat kanker telah diperiksa di sejumlah besar studi epidemiologi yang dilakukan di beberapa negara. Tidak ada bukti yang konsisten dari sebuah asosiasi antara konsumsi air minum berfluoride dengan peningkatan morbiditas dan mortalitas akibat kanker (WHO, 2002).
2.5 Kerangka Konsep
Gambar 2.5 Kerangka Konsep Fluorosis Gigi - umur Konsumsi Air Minum
Kadar Flour Air Sumur