Кадмий: влияние на организм человека. Отравление тяжелыми металлами

    f14542ec1616d2cf422d0cfec9d3fa18

    Содержание

    Сфера применения кадмия

    Большая часть промышленного использования этого металла приходится на защитные покрытия, которые предохраняют металлы от коррозии. Такое покрытие имеет большое преимущество перед цинковыми, никелевыми или оловянными, потому что при деформации оно не отслаивается.

    Кадмий: влияние на организм человека. Отравление тяжелыми металлами

    Какое еще может быть применение кадмия? Он используется для производства сплавов, которые замечательно поддаются механической обработке. Сплавы кадмия с незначительными добавками меди, никеля и серебра применяют для изготовления подшипников автомобильных, авиационных и судовых двигателей.

    Последствия отравления

    Отравление ядовитым металлом способно вызвать опасные последствия. Кадмий на долгое время остаётся в организме. Элемент оказывает пагубное действие на ткани костей, вымывая кальций. Это приводит к развитию остеомаляции, остеопороза. Патологии проявляются деформированием костей, искривлением позвоночника.

    Дети, подвергающиеся отравлению металлом, нередко болеют энцефалопатией, нейропатией. У детей и взрослых наблюдаются нарушения в функционировании печени и почек. Токсическое действие ядовитого микроэлемента увеличивает риск злокачественного роста.

    Кадмий и онкологические заболевания

    При обследовании рабочих, находящихся в контакте с кадмием, установлена прямая связь отравления металлом и смертностью от злокачественных опухолей лёгких. Точно просчитать такую зависимость нелегко, так как одновременно может происходить и отравление другими металлами, задействованными на производстве. В 1993 году МАИР установила высокую степень риска онкологических патологий для людей, контактирующих с металлом, а кадмий занесён в список канцерогенов.

    Заболевание итай-итай

    Патология считается наиболее тяжёлым проявлением хронического отравления микроэлементом. Заболевание обнаружили в прошлом веке в Японии. Население в течение многих лет употребляло в пищу рис, который орошали речной водой, загрязнённой кадмием из рудника. Ядовитый микроэлемент поступал в организм в концентрации свыше 30 мкг. Патологии обнаруживались у женщин после 45 лет, имевших далеко не одну беременность, что приводило к истощению организма при недостатке кальция и витамина Д.

    Заболевание итай-итай вызывает деформации скелета, боли в области поясницы, утиной походкой, сильным поражением почек.

    Каким образом кадмий попадает в организм человека?

    Уже давно всем известно, что сигаретный дым содержит кадмий. Этот тяжелый металл поступает в организм курильщика в количестве, в два раза большем, чем в организм человека, который не подвержен такой вредной привычке. Однако пассивное курение способно нанести вред.

    Кадмий: влияние на организм человека. Отравление тяжелыми металлами

    Листовые овощи, злаки и картофель, выращенные на почве, содержащей большое количество кадмия, могут нести в себе угрозу. Повышенным содержанием этого металла также славится печень и почки морских обитателей и животных.

    Многие промышленные предприятия, особенно металлургические, выделяют в атмосферу большое количество кадмия. Люди, проживающие около таких предприятий, автоматически заносятся в группу риска.

    Некоторые сельскохозяйственные районы активно применяют фосфатные удобрения, которые содержат незначительное количество кадмия. Продукты, выращенные на этой земле, представляют для человека потенциальную угрозу.

    Кадмий — полезный, но крайне токсичный тяжелый металл

    Кадмий — мягкий, ковкий, но тяжелый металл серо-серебристого цвета, простой элемент периодической таблицы Менделеева. Содержание его в земной коре высоким не назовешь, но кадмий относится к рассеянным элементам: он встречается в почве, морской воде и даже в воздухе (особенно в городах). Кадмий, как правило, сопутствует цинковым минералам, хотя существуют и кадмиевые минералы. Промышленного значения, впрочем, большинство из них не имеет. Кадмий не образует отдельных месторождений и выделяется из отработанных руд после того, как из них выплавлены цинк, свинец или медь.

    Свойства кадмия

    — Кадмий хорошо обрабатывается, вальцуется и полируется. В сухом воздухе кадмий с кислородом реагирует (горит) лишь при высоких температурах. Реагирует с неорганическими кислотами с образованием солей. С растворами щелочей не реагирует. В расплавленном состоянии вступает в реакции с галогенами, серой, теллуром, селеном, кислородом. — Несмотря на то, что кадмий в микроколичествах присутствует во всех живых организмах и участвует в их обмене веществ, его пары и пары его соединений крайне ядовиты. Например, концентрация 2,5 г/куб. м оксида кадмия в воздухе убивает уже через 1 минуту. Очень опасно вдыхание воздуха с пылью или дымом, содержащими кадмий, — Кадмий обладает способностью накапливаться в организме человека, в растениях, грибах. Кроме этого, соединения кадмия являются канцерогенами. — Кадмий считается одним из самых опасных тяжелых металлов, он отнесен к веществам 2-го класса опасности, так же как ртуть и мышьяк. Он отрицательно влияет на ферментную, гормональную, кровеносную и центральную нервную систему, нарушает фосфорно-кальциевый обмен (разрушает кости), поэтому при работе с ним надо использовать средства химической защиты. При отравлении кадмием требуется срочная медицинская помощь.

    Применение

    — Большая часть добываемого кадмия применяется для производства покрытий против коррозии. Кадмиевое покрытие создает более прочное и пластичное сцепление с деталью, чем все другие, поэтому кадмирование применяется для защиты от коррозии в особо сложных условиях, например, при контакте с морской водой, для защиты электроконтактов. — Весьма востребован при изготовлении аккумуляторов и батарей. — Используется как реактив для лабораторных исследований. — Почти пятая часть получаемого вещества идет на изготовление пигментов — солей кадмия. — Применяется для придания сплавам нужных свойств. Сплавы с кадмием бывают легкоплавкими (со свинцом, оловом, висмутом), пластичными, и тугоплавкими (с никелем, медью, цирконием), износостойкими. Из сплавов производят провода для ЛЭП, твердые припои для алюминия, подшипники для больших и мощных двигателей (судовых, авиационных). Легкоплавкие сплавы используют для изготовления гипсовых отливок, пайки стекла и металла, в некоторых огнетушителях. — Очень важная сфера применения — атомная промышленность. Из кадмия производят стержни для регулирования скорости атомной реакции в реакторе, а также защитные экраны от нейтронного излучения. — Входит в состав полупроводников, пленочных солнечных батарей, люминофоров, стабилизаторов для ПВХ, зубных пломб. — Сплавы с золотом применяются в ювелирном деле. Варьируя соотношение золота и кадмия, можно получить сплавы разных оттенков, от желтого до зеленоватого. — Иногда применяют в криотехнике из-за высокой теплопроводности при очень низких температурах. — Кадмий способен накапливаться в раковых клетках, поэтому используется в некоторых методиках противоопухолевой терапии.

    Читайте так же  Флоксал — глазные капли: инструкция по применению, аналоги, состав

    В магазине «ПраймКемикалсГрупп» продаются средства химической защиты, хим реактивы для лабораторных исследований, посуда и приборы для оборудования лабораторий и проведения исследований. Покупателей порадуют демократичные цены, доставка по Москве и области, отличный сервис.

    Воздействие кадмия на организм человека

    Таким образом, мы разобрали, что представляет собой кадмий. Влияние на организм человека этого тяжелого металла может вызвать негативные последствия. В любом живом организме он находится в незначительном количестве, и его биологическая роль до сих пор до конца не выяснена. Обычно кадмий ассоциируется с негативной функцией.

    Его токсичное воздействие основано на блокировке серосодержащих аминокислот, что приводит к нарушению белкового обмена и поражению ядра клетки. Этот тяжелый металл способствует выводу кальция из костей и поражает нервную систему. Может накапливаться в почках и печени, а выводится из организма он очень медленно. Этот процесс может занимать десятилетия. Обычно кадмий выводится с мочой и калом.

    Кадмий негативно влияет на организм при гриппе и пневмонии

    профессор кафедры профилактической медицины, Университет Южной Калифорнии, США

    Обратите внимание, что цифры в скобках (1, 2, 3 и т.д.) являются кликабельными ссылками на рецензируемые научные исследования. Вы можете перейти по этим ссылкам и ознакомиться с первоисточником информации для статьи

    Внимание! на сайте носят информационный характер. Перед использованием тех или иных техник или рекомендаций обязательно проконсультируйтесь со своим врачом или профильным специалистом.

    Что такое кадмий?

    Кадмий – токсичный металлический загрязнитель, которому люди подвергаются из-за его рассеивания в воздухе, почве, воде и сточных водах от добычи полезных ископаемых, плавки металлов и производства (и связанных с ними выбросов) никель-кадмиевых батарей, пигментов, пластмасс и других продуктов.

    Такое рассеивание этого вещества привело к поглощению кадмия многими видами растений, потребляемых человеком (включая табак, являющимся основным источником кадмия), а также мясом животных, особенно такими органами, как печень и почки.

    Кадмий наносит вред легким через механизм, который может привести к нарушению иммунной системы легких.

    В отличие от основного пути выведения большинства других токсичных металлов, кадмий не выводится почками эффективно.

    Схематическое представление отдельных клеточных путей, связанных с влияния кадмия (источник)

    Исследование о связи уровня кадмия и здоровья

    Новое исследование ученых из Университета Южной Калифорнии было направлено на использование данных, полученных в ходе очень крупного общего популяционного исследования – Национального обследования здравоохранения и питания США (NHANES), чтобы выяснить, повышает ли воздействие кадмия риск смерти от вирусных инфекций (гриппа) и пневмонии. В исследовании изучались данные пожилых людей в возрасте 80-90 лет.

    В результате исследования ученые пришли к выводу, что по сравнению с участниками эксперимента, у которых уровень кадмия был низким, люди, у которых уровень кадмия был высоким, имели на 15% более высокий риск смерти от гриппа или пневмонии.

    При этом такая связь между кадмием и смертностью была значима и для людей, кто никогда не курил и не подвергался воздействию кадмия из табака.

    Более сильная ассоциация смертности с уровнем кадмия в моче против уровня кадмия в крови свидетельствует о том, что основным фактором риска влияния кадмия, является его накопление с течением времени по сравнению с недавним воздействием.

    Учитывая очень низкую скорость выведения этого вещества из организма, было показано, что уровень кадмия в моче лучше всего отражает хроническое, длительное воздействие, в то время как уровень кадмия в крови чувствителен к недавнему попаданию металла в организм. (1)

    Возможные причины, почему кадмий приводит к росту рисков ухудшения легочных заболеваний при респираторных инфекциях:

    • это вещество усиливает продукцию цитокинов при воспалении легких (2)
    • кадмий ухудшает работу макрофагов (3)
    • нарушает плотность контакта между молекулами воздуха/жидкости и клетками эпителия легких (4)
    • стимулирует рост воспаления в легких при вирусных инфекциях (5)
    Читайте так же  Линзы Adria — обзор моделей, цена, отзывы

    Известно, что кадмий накапливается в тканях легких человека. (6) Этот металл связывается с сульфгидрильной группой тиолов, таких как глутатион и металлотионин, и нарушает антиоксидантную систему защиты, что приводит к изменению окислительно-восстановительного баланса и окислительному стрессу. (7)

    Локальное накопление кадмия в легких было связано с нарушением врожденного иммунитета, что может повысить уязвимость к вирусным инфекциям.

    (8) Также было обнаружено, что высокий уровень содержания этого вещества в моче связан со снижением функций легких у пожилых людей, не зависимо от курения.

    (9) Эти эффекты, в свою очередь, могут предрасполагать людей к ухудшению исходов легочных инфекционных заболеваний.

    Кадмий оказывает токсическое воздействие на плод при беременности (источник)

    Как кадмий попадает в наш организм

    Как показывают самые последние данные массового исследования жителей США NHANES (2007-2012 годы) об уровнях кадмия, одним из основных способов попадания кадмия в организм детей до 10 лет – является пища. (10)

    А в продукты питания кадмий попадает через его выбросы в воздух, почву, воды, и сточные воды от горнодобывающей промышленности, металлургии, и других отраслей промышленности (например, производство никель-кадмиевых аккумуляторов, покрытий, пигментов, пластмасс). (11)

    Среди участников массового исследования NHANES были выявлены основные группы продуктов питания, которые вносили наибольший вклад в потребления кадмия: злаки и хлеб (34%), листовые овощи (20%), картофель (11%), бобовые и орехи (7%), а также корнеплоды (6%), при этом среднее общее потребление кадмия в рационе питания составляет 4,63мкг/д. (10)

    Откуда кадмий попадает в наш организм (источник)

    Ученые предложили следующие способы уменьшить попадание кадмия в организм или снизить его токсическое воздействие на клетки:

    • Бросить курить, т.к. наибольшее количество кадмия курильщики получают из табака сигарет, а не из продуктов питания
    • Уменьшить потребление мясных субпродуктов, особенно печени и почек, в которых кадмий накапливается в самых больших количествах
    • Увеличить в питании потребление таких овощей, как брокколи и капуста, которые не накапливают кадмий и помогают в борьбе с грязным воздухом
    • Периодически практиковать прием N-ацетилцистеина (NAC), который считается хорошим антиоксидантом, помогает восстанавливать глутатион и снижает токсичность кадмия в клетках печени и почек. (12, 13) Кроме того, ацетилцистеин увеличивает выживаемость клеток легких человека с 45 до 84% после воздействия кадмием. (14)
    • Не допускать недостатка кальция, цинка и витамина Е, которые уменьшают вредное влияние кадмия (15)

    Вдыхание кадмия

    Этот элемент попадает в организм работников промышленности при вдыхании. Чтобы не допустить этого, используют эффективные защитные средства. Пренебрежение этим правилом приводит к печальным последствиям. Если вдохнуть кадмий, влияние на организм человека такого металла проявляется следующим образом: повышается температура тела, появляется озноб и боли в мышцах.

    Кадмий: влияние на организм человека. Отравление тяжелыми металлами

    Через некоторое время происходит повреждение легких, возникает боль в груди, одышка, кашель. В тяжелых случаях такое состояние вызывает смерть больного. Вдыхание воздуха, содержащего кадмий, способствует развитию заболеваний почек и остеопороза. Вероятность рака легких повышается в несколько раз.

    Какую роль играет кадмий в человеческом организме

    Источник пополнения организма микроэлементом – продукты питания и сигаретный дым.

    Кадмий не обладает особой необходимостью принимать участие в функционировании различных органов, но участвует в некоторых жизненно важных процессах:

    • Активизирует металлозависимые ферменты.
    • Присутствует в синтезе печенью гиалуроновой кислоты.
    • Способствует ускорению метаболизма металлов: цинка, кальция, железа.
    • Влияет на обмен углеводов.

    Организму взрослого человека в сутки необходимо поступление 1-5 мкг микроэлемента.

    Поступление кадмия вместе с пищей

    Чем опасен кадмий в воде и пище? При регулярном употреблении зараженных продуктов и воды в организме начинает накапливаться этот металл, что приводит к негативным последствиям: нарушается работа почек, происходит ослабление костной ткани, поражается печень, сердце, а в тяжелых случаях наступает смерть.

    Кадмий: влияние на организм человека. Отравление тяжелыми металлами

    Употребление продуктов, загрязненных кадмием, может спровоцировать раздражение желудка, тошноту, боль в животе, диарею и рвоту. Кроме этого, появляются симптомы, напоминающие грипп, развивается отек гортани и возникает покалывание в руках.

    Острое отравление

    При однократном поступлении большой дозы металла в организм наступает острая интоксикация. Оно сопровождается симптомами, напоминающими сердечный приступ, легочную инфекцию и пищевое отравление. У пострадавших отмечается острая боль за грудиной, кашель и затрудненное поверхностное дыхание, тошнота и рвота, диарея, гипертонус мышц и головная боль, спутанность сознания. На фоне перечисленных симптомов у пациентов появляются жалобы на металлический привкус во рту.

    При дальнейшем развитии кадмиоза нарастает легочная симптоматика: возникает пневмония, а затем отек легких и легочная недостаточность.

    Если кадмий поступил в организм через пищеварительный тракт, может наблюдаться исключительно желудочно-кишечная симптоматика, повторяющая проявление острого воспаления слизистых оболочек желудка, тонкого и толстого кишечника.

    Причины отравления кадмием

    Отравление тяжелыми металлами чаще всего происходит у детей, диабетиков, беременных и кормящих женщин, людей, злоупотребляющих курением. В Японии интоксикация организма кадмием происходит в результате употребления загрязненного риса. В этом случае развивается апатия, поражаются почки, кости размягчаются и деформируются.

    Промышленно развитые районы, в которых располагаются нефтеперерабатывающие и металлургические предприятия, славятся тем, что там почва загрязнена кадмием. Если в таких местах выращивают растительную продукцию, то велика вероятность того, что произойдет отравление тяжелыми металлами.

    Читайте так же  Вирусный конъюнктивит: лечение и симптомы патологии, возможные осложнения болезни

    Элемент в больших количествах может накапливаться в табаке. Если сырье высушивается, то содержание металла резко увеличивается. Поступление в организм кадмия происходит как при активном, так и при пассивном курении. Возникновение рака легких напрямую зависит от содержания в дыме металла.

    Симптомы, наблюдающиеся при избыточном количестве кадмия

    Кадмиевый токсикоз наблюдается при суточном поступлении в организм – 30 мкг элемента. При наличии в человеческом организме микроэлемента в таком количестве нередко наблюдается летальный исход.

    Длительное избыточное поступление в организм металла вызывает хронический кадмиоз, характерный поражением половой системы и мочевыводящей. Претерпевает изменения также система дыхания, нередко с проявления эмфиземы лёгких. Часто наблюдается развитие анемии из-за сниженного всасывания железа.

    Об избытке кадмия в организме могут свидетельствовать симптомы:

    • Сбои в функционировании лёгких.
    • Повышенное артериальное давление.
    • Почечная недостаточность.
    • Анемия.
    • Изменение ферментной активности.
    • Сердечно-сосудистые патологии.

    При превышении кадмия в организме возрастают риски развития:

    • неожиданных костных переломов,
    • бесплодия,
    • ухудшения обоняния,
    • болезненности в позвоночнике,
    • злокачественного роста,
    • болезни итай-итай.

    Также нередко наблюдаются деформации костей скелета в результате снижения минерализации костного вещества.

    Лечение при отравлении

    Симптомы отравления кадмием:

    • поражение центральной нервной системы;
    • острые боли в костях;
    • белок в моче;
    • камни в почках;
    • дисфункция половых органов.

    Если произошло острое отравление, пострадавшему следует находиться в тепле, ему необходимо обеспечить приток свежего воздуха и покой. После промывания желудка ему нужно дать теплое молоко, в которое добавляют немного пищевой соды. Не существует каких-либо антидотов кадмия. Чтобы нейтрализовать металл, используют «Унитиол», стероиды и мочегонные препараты. Комплексное лечение предусматривает применение антагонистов кадмия (цинк, железо, селен, витамины). Врач может назначить общеукрепляющую диету, содержащую большое количество клетчатки и пектиновых веществ.

    Кадмий: влияние на организм человека. Отравление тяжелыми металлами

    Первая помощь, лечение и профилактика

    При появлении признаков острого кадмиоза необходимо прервать контакт с токсичным элементом. Если соединение попало в организм через ЖКТ, рекомендуется:

    1. Зондовое промывание желудка и употребление солевого слабительного.
    2. Очищение пищеварительного тракта энтеросорбентами.
    3. Форсированный диурез для быстрого выведения солей металла через почки — обильное питье, желательно слабоминерализованная вода без газа.

    При попадании кадмия через дыхательные пути потребуется внутривенное введение солевых растворов и мочегонных препаратов, в особо тяжелых случаях назначают гемодиализ.

    Для выведения токсина из организма используют лекарства с содержанием кальция, магния, цинка, так как они способны образовывать малотоксичные соединения с кадмием. В клинической практике для этого используют препараты Тетацин-кальций, Унитиол.

    Кадмий: влияние на организм человека. Отравление тяжелыми металлами

    Дополнительно назначают комплекс средств, действие которых направлено на укрепление иммунитета и снижение риска токсических осложнений:

    • при поражении легких назначается терапия, как при пневмонии, при необходимости пациент переводится в отделение интенсивной терапии и находится на искусственной вентиляции легких до восстановления дыхательных функций,
    • при поражении почек проводят гемодиализ, назначают препараты для поддержания функций почек,
    • при поражении печени назначают гепатопротекторы.

    Всем без исключения пострадавшим рекомендовано витаминизированное питание с высоким содержанием в рационе нерастворимой клетчатки и пектинов, витаминов А, Е, С и минералов (кальция, цинка, магния).

    Для профилактики отравления кадмием рекомендуется отказаться от курения. При занятости на предприятиях, использующих кадмий, рекомендуется использовать надежные средства индивидуальной защиты и регулярно проходить медосмотры. Бытовые источники токсичного металла (никель-кадмиевые аккумуляторы и тому подобное) должны утилизироваться в соответствии с нормами безопасности , не стоит складировать их дома или отдавать детям для игр.

    Чем опасен для человека?

    Люди отравляются кадмием, употребляя воду и зерновые, овощи, растущие на землях, расположенных вблизи от нефтеперегонных заводов и металлургических предприятий. Появляются невыносимая боль в мышцах, непроизвольные переломы костей (кадмий способен вымывать кальций из организма), деформация скелета, нарушения функций легких, почек и других органов. Излишек кадмия может вызывать злокачественные опухоли.

    За что я так люблю своего робота-пылесоса: делюсь собственным опытом

    Канцерогенное действие никотина, находящегося в табачном дыме, как правило, связано с присутствием кадмия.

    Выделяется кадмий с калом и мочой, но не более 48 мг в день. Больше всего он накапливается в печени и почках, немного — в крови.

    Чем больше развита промышленность в стране, тем больше, к сожалению, концентрация этого элемента в почве. В присутствии суперфосфатов растения усваивают кадмий в больших количествах, а если суперфосфатов мало, то кадмий может не усваиваться или усваиваться в минимальных количествах.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *