Кадмий влияние на организм человека кратко

Обновлено: 08.07.2024

Информацию из данного раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. В случае боли или иного обострения заболевания диагностические исследования должен назначать только лечащий врач. Для постановки диагноза и правильного назначения лечения следует обращаться к Вашему лечащему врачу.

Кадмий (м.в. 112,4) не является необходимым для человека элементом. Поступление в организм повышенных концентраций кадмия вызывает токсические эффекты. Этот металл, как и ртуть, легко образует пары. Случаи интоксикации кадмием, в основном, бывают связаны с промышленными загрязнениями. Он может поступать в воздух при переработке руды (является побочным продуктом при плавке свинца и цинка), при сжигании мусора – пластмасс, кадмиево-никелевых батареек и пр., кадмий используется в промышленном производстве сплавов, пигментов, электротехнической промышленности.

Этот металл накапливается в злаках и лиственных овощах при загрязнении почвы содержащими кадмий промышленными отходами, относительно высоко содержание кадмия в печени взрослых млекопитающих, устрицах. Кадмий может поступать в пищу также при ее длительном хранении в упаковках, содержащих данный элемент.

Одним из существенных источников поступления кадмия в организм является сигаретный дым, поэтому у курящих людей содержание кадмия в крови заметно выше, чем у некурящих.

Желудочно-кишечная абсорбция кадмия относительно низка – около 3-8%, абсорбция через кожу незначительна. После вдыхания кадмиевой пыли или аэрозоля кадмия он быстро и достаточно полно абсорбируется легкими. В мягких тканях кадмий содержится в виде соединения с металлотионеином, которое образуется в печени, токсичность такого соединения существенно ниже, чем свободного кадмия.

Кадмий плохо экскретируется почками. На протяжении жизни наблюдается его аккумуляция в тканях, преимущественно – в почках и печени, в организме новорожденных он отсутствует. В крови более 95% кадмия находится в эритроцитах. Токсические эффекты кадмия определяются конкуренцией с другими металлами за соединение с ферментами и нарушением их активности, связыванием его с различными белками с их последующей денатурацией и изменением свойств.

Хроническое воздействие паров кадмия приводит к разрушению назального эпителия и накоплению кадмия в легких с развитием эмфиземы. На уровне почек токсическое действие кадмия проявляется в виде кадмиевой нефропатии, характеризующейся поражением почечных канальцев, ранним признаком которого служит повышение выделения бета-2-микроглобулина с мочой.

Ранний маркёр поражения проксимальных канальцев почек (cм. также тест № 208 - бета-2 микроглобулин в крови) и онкомаркёр опухолей β-клеток, множественной миеломы. Бета-2 Микроглобулин низкомолекулярный белок (11 800 Да), присутствующий на поверхности ядросодержащих клеток в качестве лёгкой.

Обычно кадмий присутствует в окружающей среде в небольших количествах, не вызывающих вреда здоровью. Однако некоторые группы населения особенно подвержены риску отравления кадмием.

Отравление кадмием может возникнуть у любого человека в результате воздействия кадмия. Факторы, которые увеличивают шансы подвергнуться воздействию кадмия, включают:

Курение.
Проживание вблизи свалок с опасными отходами или промышленных предприятий, выделяющих кадмий в воздух.
Работа на заводе по плавке и / или рафинированию металла
Работает на заводе, производящем кадмиевые продукты, такие как батареи, покрытия, пластмассы и пигменты.
Дефицит кальция, железа, белка и / или цинка в организме.

Основной путь попадания кадмия в организм — через легкие. Люди, которые не курят и не работают на опасных производствах получают большую часть своего воздействия через пищу.

Симптомы отравления кадмием

Кадмий и вещества с его содержанием весьма токсичны. Он вызывает рак и воздействует на сердечно-сосудистую, почечную, желудочно-кишечную, неврологическую, репродуктивную и дыхательную системы организма.

Употребление в пищу продуктов питания или питьевой воды, загрязненных высоким содержанием кадмия, может привести к следующим симптомам:

Тошнота и рвота.
Спазмы желудка.
Диарея.
Повреждение почек.
Хрупкость костей.
Смерть.

Вдыхание кадмия может привести к:

Гриппоподобные симптомы, такие как ломота в теле, озноб, слабость.
Рвота.
Диарея.
Боль в животе.
Одышка.
Отек носа, глотки и гортани — при хроническом вдыхании.

Влияние кадмия на системы органов

Почки — это главный орган, подверженный хроническому воздействию кадмия. Нефротоксичность кадмия может быть следствием хронического вдыхания или проглатывания. Данные исследований на людях предполагают латентный период приблизительно 10 лет до клинического начала поражения почек, в зависимости от интенсивности воздействия.

Хотя кадмий накапливается в костях, заболевание костей, возникающее в результате чрезмерного воздействия кадмия, считается вторичным по отношению к изменениям в метаболизме кальция из-за повреждения почек, вызванного кадмием. Клинически значимые поражения костей обычно возникают на поздних стадиях тяжелого хронического отравления кадмием и включают псевдопереломы и другие эффекты остеомаляции и остеопороза.

Псевдопереломы — это спонтанные переломы, которые следуют распределению напряжения в нормальном скелете или возникают в местах, где основные артерии пересекают кость и вызывают механическое напряжение посредством пульсации.

Болезнь итай-итай — наиболее тяжелая форма хронической интоксикации кадмием. Первое обнаружение произошло на реке Дзиндзу, префектура Тояма, Япония. Прямое действие кадмия на кости привело к таким симптомам как сильная боль в костях, суставах и позвоночнике, гипотония и гипотрофия мышц, патологические переломы и деформации костей. Болезнь сопровождается кашлем и анемией. Опасным осложнением является почечная недостаточность, которая приводит к смерти больного.

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

Кадмий – химический элемент 2 группы Периодической системы, известен негативным влиянием на организм. В малых дозах он необходим для выполнения ряда функций организма. Проблемы человечества связанные с кадмием, возникают из-за экологических загрязнений и опасности микроэлемента для живых организмов, даже в невысоких концентрациях.

Поэтому важно обладать информацией, как попадает ядовитый металл в организм человека, знать признаки отравления микроэлементом, уметь оказать первую помощь потерпевшему.

Роль кадмия в организме человека

Источник пополнения организма микроэлементом – продукты питания и сигаретный дым; кадмий не обладает особой необходимостью принимать роль 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.

Кадмий в организме человека

Существует 3 способа попадания кадмия в человеческий организм:

С сигаретным дымом

Микроэлемент накапливается в листьях табака. В высушенном сырьё металла содержится значительно больше, чем в свежесрезанных листьях. Интоксикация организма ядовитым элементом происходит и при пассивном курении.

Из воздуха

Особенно много кадмия содержится в пыли городского воздуха, которая образуется при трении тормозных колодок и шин. Присутствие микроэлемента обнаруживается в области расположения тепловых станций, работающих на угле. Микроэлемент содержится в древесном дыме, так как деревья накапливают кадмий из почвы.

С продуктами питания

Кадмий находится в листьях, корнях растений, в зёрнах (особенно в семечках подсолнечника), куда попадает из суперфосфатных удобрений.

Биологи из Новой Зеландии, обнаружив высокое содержание элемента в ракообразных и моллюсках, установили способ попадания ядовитого металла в морскую воду. По их расчётам, кадмий, содержащийся в фосфорных удобрениях, смывается дождями в воды рек, затем – в моря.

В солёной воде элемент высвобождается и попадает в фитопланктон, которым питаются устрицы и моллюски, а также рыбы, обитающие в загрязнённых водах. Наиболее загрязнённым считается Балтийское море из-за множества рек, протекающих по местностям с высокоразвитым сельским хозяйством, и впадающих в него.

Источники кадмия в продуктах питания человека

Кадмий включают в себя следующие продукты питания для человека:

морепродукты (креветки, мидии, устрицы);
морская капуста;
почки животных;
какао;
рыба;
грибы;
говядина и свинина;
белый хлеб;
рис;
маргарин;
яйца;
салат;
семечки подсолнуха.

Дефицит кадмия в организме человека

Влияние дефицита кадмия на организм человека не получило достаточного изучения. Эксперименты с подопытными животными доказали, что исключение из рациона микроэлемента приводит к сильному отставанию в росте.

Дефицит микроэлемента начинает проявляться при суточном поступлении кадмия в количестве ниже 0,5 мкг. В среднем ежедневный рацион человека включает 15 мкг кадмия, поэтому дефицит металла встречается редко.

Избыток кадмия в организме человека

Кадмиевый токсикоз наблюдается при суточном поступлении в организм – в избытке 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.

Накопление кадмия организмом человека

Развитая промышленность становится причиной повышенного накомпления кадмия в почве. Растения при высоком почвенном содержании суперфосфатов усваивают микроэлемент в повышенных количествах, при низком – в минимальных.

Кадмий, отнесённый к высокоопасным веществам, (2 класс опасности) имеет тенденцию накапливаться в организме. Полувыведение микроэлемента происходит в течение 10-35 лет. За пол столетиячеловеческой жизни в организме может накопиться до 50 мг ядовитого металла.

Большая часть накоплений кадмия припадает на печень (до 25%) и почки (до 60%). Оставшееся количество металла находится:

в трубчатых костях,
в поджелудочной железе,
в селезёнке.

В организме кадмий связывают белок-металлотионеин и альфа 2 глобулин. В связанном виде металл менее опасен, но не безвреден. Накапливаясь в продолжение нескольких лет, элемент приводит к сбою функциональной деятельности почек, камнеобразованию. Химическая структура металла близка цинку, что позволяет кадмию замещать его в биохимических процессах.

Важно! Выкуренная сигарета повышает присутствие кадмия в организме на 0,1 мкг. Экспериментально доказано, что присутствие микроэлемента в организме курящих вызывает развитие злокачественных новообразований лёгких и почек, заболеваний предстательной железы.

Токсическое действие кадмия не может нанести ущерб здоровью внутриутробного ребёнка, благодаря плаценте.

Хроническое отравление организма человека кадмием

Постоянное попадание в организм ядовитого микроэлемента, даже в малых дозах, провоцирует развитие хронического отравления организма человека:

почечной недостаточности;
заболеваний печени,
эмфиземы лёгких;
остеопороза;
мозгового кровоизлияния;
иммунодефицита;
анемии;
артериальной гипертензии.

Существует риск злокачественных новообразований

Острое отравление организма человека ядовитым кадмием

Если с пищей, водой в организм человека поступает большое количество кадмия (до 30 мкг), наступает острое отравление, которое проявляется следующими симптомами:

резкой головной болью;
приступообразной рвотой;
спазмами желудка.
болевыми ощущениями в области печени.

Особую опасность представляет ядовитый микроэлемент, проникающий через лёгкие с парами или пылью, так как попадает прямо в кровь, избегая очищения желудком и печенью.

Отёк лёгких, озноб, рвота, потеря сознания свидетельствуют о присутствии опасности для организма, нередко приводящей к летальному исходу, если вовремя не оказана медицинская помощь.

Терапия отравления организма человека кадмием

Если произошло острое отравление ядовитым металлом, следует обеспечить больному терапию – свежий воздух и тепло. После искусственно вызванной рвоты промывают желудок. По окончанию промывания желудка следует принять внутрь 50 мл сероводородной воды.

Особенности диеты

Диета для общего укрепления организма должна включать повышенное количество пектиновых веществ, содержащих такими продуктами:

пастилой,
зефиром,
восточными сладостями,
выжимками из яблок и цитрусовых,
морковью,
абрикосами.

Следует учесть, что пектин сконцентрирован в сердцевине и кожуре фруктов.

Последствия отравления организма человека кадмием

Отравление ядовитым металлом способно вызвать опасные последствия для организма человека. 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 организма человека

При обследовании рабочих, находящихся в контакте с кадмием, установлена прямая связь отравления металлом и смертностью от злокачественных онкологических заболеваний 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 организма человека итай-итай

Патология заболевания организма человека итай-итай 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.

Профилактика ядовитого действия кадмия на организм человека

Существуют способы профилактики с ядовитым действием кадмия до момента его попадания в организм человека. Так как нет возможности исключить кадмий из состава фосфатов, выводят сорта растений, имеющих низкую усвояемость ядовитого металла. Это обходится дорого и требует немалых временных затрат.

При выращивании табака практикуется очищение почвы паслёном чёрным, который является растением-гипераккумулятором по отношению к кадмию. Но дальнейший процесс переработки обогащённых элементом растений паслёна является очень трудоёмким.

Наиболее важной задачей в профилактике заболеваний, вызванных ядовитым элементом, является чистка воздуха. Запреты табакокурения в местах общественного пользования избавляют многих людей пассивного потребления кадмия в составе дыма. Такие запреты вносят ощутимый вклад в общественное здоровье. А также необходимо постоянное ужесточение требований к проведению выбросов промышленными предприятиями, автомобилями.

Предупредить отравления ядовитым металлом на производстве возможно при соблюдении техники безопасности: функционировании вытяжной вентиляции, использование средств индивидуальной защиты.

Читайте также: