Опасность кадмия для здоровья человека
В работе рассматривается вопрос токсичности соединений кадмия и влияния их на процессы жизнедеятельности в организме человека. Кадмий – один из самых токсичных тяжелых металлов, как и многие другие тяжелые металлы, имеет отчетливую тенденцию к накоплению в организме – период его полувыведения составляет 10-35 лет. Попадая в организм человека, кадмий негативно воздействует на печень, почки, центральную нервную систему, нарушает фосфорно-кальциевый обмен, является сильным канцерогеном. В очень небольших количествах кадмий присутствует в организме любого человека. Он попадает туда с табачным дымом (табак хорошо накапливает кадмий), продуктами питания растительного происхождения (грибы, семечки подсолнечника, зерновые, пшеница, орехи), загрязненным воздухом (продукты сгорания угля, дизельного топлива, гальванические, стекольные, цементные производства) [1]. Таким образом, кадмий попадает в наш организм из воздуха и почвы, которые активно загрязняются этим металлом и его соединениями благодаря деятельности человека. Не замечая, мы накапливаем эти ядовитые соединения. При этом обычно считаем, что ведем здоровый образ жизни. Ведь большинство сельскохозяйственных культур, которые активнее всего накапливают кадмий, считаются очень полезными. И мы употребляем их практически каждый день. Насколько тщательно контролируется внесение на поля суперфосфата или обработка культур фунгицидами? А между тем, именно суперфосфат используется для повышения урожайности подсолнечника. И именно подсолнечник является «чемпионом» среди сельскохозяйственных культур по способности накапливать кадмий. Как показывают тесты, содержание кадмия в семечках обычно находится на грани допустимого. Лучшим выходом в этой ситуации будет выращивание максимального количества продуктов сельского хозяйства своими силами, без применения минеральных удобрений и прочей «химии». Ну, а как максимум, решением проблемы (хотя бы частичным) будет переход сельского хозяйства на более естественные методы выращивания продукции. Они, как правило, исключают использование вредных для человека и природы веществ.
Источник
КАДМИЙ
КАДМИЙ (Cadmium, Cd) — химический элемент второй группы периодической системы Д. И. Менделеева. Специфическое физиол, значение не установлено, но известно его влияние на обмен цинка, меди и железа и токсическое действие на организм человека. К. применяется в промышленности для защиты поверхности стальных изделий от коррозии в условиях их соприкосновения с морской водой или другой агрессивной средой. Сплавы К. с другими металлами легко подвергаются механической обработке, поэтому они широко используются в технике. Некоторые соединения К. очень ядовиты и представляют значительную профвредность.
Порядковый номер К. 48, атомный вес 112,41. Известно 8 стабильных изотопов К. с массовыми числами 106, 108, 110, 111, 112, ИЗ, 114, 116 и несколько радиоактивных изотопов. К. был открыт как примесь к окиси цинка нем. химиком Штромейером (F. Strohmeyer) в 1817 г. В природе известны кадмийсодержащие минералы гринокит (CdS) и карбонат К., находящиеся в цинковых рудах.
К. обладает выраженными щелочными свойствами, растворяется в азотной, слабее — в серной и соляной к-тах, образуя соответствующие соли (бесцветные кристаллические вещества), легко образующие комплексные соединения.
К.— серебристо-белый металл, ковкий и тягучий, уд. вес 8,65 г/см 3 (при t° 20°), t°пл 320,9°, t°кип 767°, удельная электропроводность 13,2•10 4 ом -1 •см -1 . По хим. свойствам К. подобен цинку. В соединениях двухвалентен; при повышенной влажности на воздухе покрывается пленкой окисла. При нагревании в токе воздуха К. окрашивает пламя в красный цвет, горит с образованием бурой окиси К. (CdO), нерастворимой в воде, но растворяющейся в к-тах. Вулканические породы содержат 0,2 мг К. на 1 кг, осадочные породы — глины 0,3 мг/кг, песчаники — 0,03 мг/кг, известняки — 0,035 лег К. на 1 кг. Почвы, образующиеся на кристаллических породах, обычно богаче К. В среднем в почвах содержится 0,06 мг К. на 1 кг. В пресных водах содержится ок. 0,08 мг К. на 1 л, в морских — 0,00011 мг на 1 л. В воздухе также находят К., особенно много его в воздухе городов — до 0,062 мг/м3. Наземные растения богаче К., чем морские,— 0,6 мг/кг по сравнению с 0,4 мг/кг; грибы (концентраторы К.) содержат до 4 К. на 1 кг. Наземные животные организмы более однородны по содержанию К. (в среднем ок. 0,5 мг/кг), чем морские (0,15—3 мг/кг). Способностью концентрировать К. обладают моллюски — устрицы, иногда рыбы.
Важным звеном в биогенных циклах хим. элементов в биосфере являются корма и пищевые продукты, которые определяют поступление К. в организм животных и человека (табл. 1).
В организме человека весом 70 кг содержится ок. 0,03 г К. Распределение К. по органам и тканям человека показано в таблице 2.
Среднее содержание К. в моче человека составляет ок. 13 мкг на 1 л. По данным многих авторов, содержание К. в органах и тканях человека и животных изменяется в зависимости от многих условий (поступления К. с пищей, времени года, пола, возраста и т. п.).
Всасывание К. происходит в тонком отделе кишечника (особенно в двенадцатиперстной и подвздошной кишке); он легко адсорбируется легкими. К. депонируется в печени и почках. У человека К. выделяется с мочой 20% от принятого количества при нормальной нагрузке и с калом — ок. 80%.
При введении в организм избыточных количеств кадмия нарушается обмен фосфора, кальция, железа, меди, угнетается синтез гемоглобина (гипохромная микроцитарная анемия), резко снижаются запасы меди в печени и других органах. Повышенное потребление К. при недостатке в рационе меди приводит к гибели животных. Введение в организм К. в последние сроки беременности может стать причиной токсикоза беременности. К. влияет на воспроизводительную функцию, вызывая дегенерацию семенников и бесплодие самцов. Введение К. в рацион кур-несушек прекращает яйценоскость. Медь и цинк нивелируют или задерживают токсическое действие К. Между К. и цинком во многих случаях наблюдается антагонизм.
Металлоферменты, содержащие К., не известны, но установлена возможность образования in vitro комплексов К. с нек-рыми ферментами (напр., с карбоксипептидазой).
Ингибирующее действие К. на активность ряда ферментов объясняется его связыванием с активными центрами ферментов, вероятно с их сульфгидрильными (SH-) группами.
К. значительно усиливает и удлиняет гипергликемическое действие адреналина.
Для определения содержания К. в ткани или биол, жидкости (кровь, моча, навеска любой ткани) пробу сжигают в тугоплавкой колбе с серной или азотной к-той. Для качественного и количественного определения К. используют реактив кадион, щелочной р-р к-рого при наличии К. окрашивается в оранжево-красный цвет; с этой целью используют также дитизон и дифенилкарбазид. Количество К. определяют по величине поглощения в ультрафиолетовом свете.
Содержание
Профессиональные вредности
Большое практическое значение имеют проблемы токсикологии К. Их значение определяется ростом его промышленного получения и использования. К. и его соединения могут поступать в воздух производственных помещений при производстве щелочных аккумуляторов, люминофоров, электроконтактов; при использовании К. и его соединений в качестве краски для стекла, фарфора и пластмасс, стабилизаторов для поливинилхлорида, при нанесении антикоррозионных и декоративных покрытий, при сварке металлов, содержащих К. Особенно неблагоприятны с точки зрения профессиональной вредности термические процессы при получении К. и его сплавов, при которых в воздух попадает окись К., а также сушка, измельчение и расфасовка готовой продукции.
Все соединения К. токсичны. Особенно высокотоксичны окись К. (CdO) и соли К. (сернокислая, хлористая, азотнокислая); умеренно токсичны — металлический К. в виде аэрозоля, органические соединения К. (стеарат, каприлат, лаурат, салицилат); плохо растворимые соединения К.— сернистый К. и сульфоселенид К. малотоксичны. К. обладает выраженными кумулятивными свойствами, накапливаясь в основном в печени и почках. Он медленно выводится из организма, дефицит кальция в организме увеличивает задержку К. Затравка аэрозолем окиси К. экспериментальных животных в концентрации 1,8—2 мг/м 3 в течение 1—2 час. в день через месяц приводит к нарушениям в обмене белка, липидов, витаминов (С и B1), нарушению условных рефлексов. Соли К. обладают прижигающим действием на кожу и слизистые оболочки.
Предельно допустимые концентрации: окиси К. и стеарата К. 0,1 мг/м 3 (по К.).
Определение кадмия в воздухе производится полярографическим, фотометрическим методом с дитизоном, турбидиметрическим методом с трифенилтетразолийхлоридом, колориметрическим методом с бромбензтиазониевым красителем.
При отравлениях К. или его соединениями при аутопсии наблюдают резкое вздутие желудка и кишечника, полнокровие и кровоизлияния во внутренних органах, дистрофические изменения в печени и почках, некротические изменения в яичках, десквамацию эпителия желудка.
Клиническая картина острой интоксикации кадмием характеризуется нарушениями со стороны жел.-киш. тракта (боли в животе, кровавая рвота и понос) и органов дыхания (трахеит, бронхит, бронхиолит с приступами болезненного судорожного кашля с мокротой), появляется резкая слабость, головная боль. В тяжелых случаях развивается бронхопневмония и отек легких. Основными симптомами хрон, интоксикации К. и его соединениями являются желтая кайма на зубах, аносмия, катар верхних дыхательных путей, гипохромная анемия, ускоренная РОЭ, нарушения обмена кальция, протеинурия, нарушение аппетита, похудание. При выраженных формах интоксикации поражаются печень и почки, наблюдаются изменения в структуре костной ткани, пневмосклероз, неврастенический синдром.
Первая помощь и лечение
При остром отравлении соединениями К. пострадавшего необходимо немедленно перенести на свежий воздух и обеспечить ему максимальный покой. Необходимо предотвратить переохлаждение. При раздражении дыхательных путей — тепловлажные ингаляции 2% р-ром питьевой соды, питье теплого молока с содой или щелочной минеральной водой. При упорном кашле — кодеин, дионин, горчичники на грудную клетку; для профилактики пневмонии — сульфаниламиды, антибиотики. При начинающемся отеке легких — кислородная терапия, внутривенное введение хлорида кальция (по 10—20 мл 10% р-ра), 40% р-ра глюкозы (20 мл) с аскорбиновой к-той (500 мг), бессолевая диета, сердечные средства. Специфическое лечение отравлений К.— использование комплексонобразующих препаратов, связывающих К. (ЭДТА и др.).
Индивидуальные защитные приспособления
Для защиты от пыли К. используют респираторы или фильтрующие промышленные противогазы с дополнительными фильтрами при работе с аэрозолями (дымами) К., резиновые перчатки и передники.
Меры предупреждения
Оздоровление условий труда в тех производствах, где используются и образуется в технологическом процессе соединения К., может быть достигнуто усовершенствованием технологического процесса, использованием современных герметичных конструкций, оборудования, эффективной вентиляции, гидрообеспыливания, применением средств индивидуальной защиты. Необходимо профилактически принимать витамин D.
Кадмий в судебно-медицинском отношении
При отравлении соединениями К. экспертное значение имеют следующие клин, симптомы: резкие боли в области живота, тошнота, рвота, иногда кровавая, понос, появление эритроцитов и белка в моче, увеличение печени.
При вскрытии трупа отмечаются следующие изменения: жировая дистрофия печени и почек, отек и полнокровие легких. Могут быть обнаружены кровоизлияния в легкие (частичный ателектаз). При тяжелых отравлениях соединениями К. описаны жировая инфильтрация поджелудочной железы, полнокровие селезенки.
Суд.-хим. определение К. производится в различных органах и костях трупа человека дробным методом после окисления органического субстрата в смеси концентрированных серной и азотной к-т или в хлорной к-те в присутствий серной и азотной к-т. Определенный объем минерализата, освобожденного от окислителей, экстрагируют в присутствии диэтилдитиокарбамата натрия хлороформом, затем реэкстрагируют 1 н. р-ром соляной к-ты.
При суд.-хим. определениях К. предварительно связывают медь, почти всегда сопровождающую К. Для этого к исследуемой жидкости добавляют избыток цианистого калия, переводящего медь в комплексное соединение, и р-р насыщают сероводородом или обрабатывают сульфидом натрия. При наличии К. образуется желтый осадок — CdS.
Обнаружение К. производится при помощи макро- и микрометодов.
Макрометод позволяет обнаруживать К. при его содержании 4 мг в 100 г органа.
С насыщенным р-ром бруцина в присутствии бромида калия в р-ре, содержащем К., образуются бесцветные призматические кристаллы, собранные в сфероиды. При действии бромида калия в присутствии пиридина образуются кристаллы в виде сфероидов.
Количественное определение К. производится при помощи комплексона III в присутствии хромогена черного EТ-00 или эриохрома синего.
В печени и почках К. может быть определен в количестве от 0,64 до 6,68 мг и от 1,32 до 8,48 мг в 100 г ткани соответственно. Естественно содержащееся количество К. в организме человека должно учитываться при суд.-мед. оценке результатов определения К. в органах человека.
Таблица 1. СОДЕРЖАНИЕ КАДМИЯ В НЕКОТОРЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ (по Геннигу, 1976)
Источник
Вы точно знаете, чем опасен кадмий?
Свое название этот «опасный» элемент получил от греческого слова, означающего цинковую руду, поскольку кадмий представляет собой серебристо-белый мягкий металл, применяемый в легкоплавких и других сплавах, для защитных покрытий, в атомной энергетике. Это побочный продукт, который получают при переработке цинковых руд.
Большие количества кадмия очень опасны для здоровья.
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.
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.
Как накапливается в организме
Кадмий — один из самых токсичных тяжелых металлов отнесен ко 2-му классу опасности — «высокоопасные вещества». Как и многие другие тяжелые металлы, кадмий имеет отчетливую тенденцию к накоплению в организме — период его полувыведения составляет 10-35 лет. К 50 годам его общее весовое содержание в теле человека может достигать 30-50 мг.
Главным «хранилищем» кадмия в организме служат почки (30-60% всего количества) и печень (20-25%). Остальной кадмий находится в поджелудочной железе, селезенке, трубчатых костях, других органах и тканях. В основном кадмий находится в организме в связанном состоянии — в комплексе с белком-металлотионеином (являющимся, таким образом естественной защитой организма, по последним данным альфа-2 глобулин также связывает кадмий), и в таком виде он менее токсичен, хотя и далеко не безвреден. Даже «связанный» кадмий, накапливаясь годами способен привести к неприятностям со здоровьем, в частности к нарушению работы почек и повышенной вероятности образования почечных камней. К тому же часть кадмия остается в более токсичной ионной форме. Кадмий химически очень близок к цинку и способен замещать его в биохимических реакциях, например, выступать как псевдоактиватор или, наоборот, ингибитор содержащих цинк белков и ферментов (а их в организме человека более двухсот).
Прежде всего промышленные предприятия должны обеспечиваться высококачественными очистителями, несмотря на их колоссальную дороговизну. Жилье, поля, реки, озера должны быть удалены от таких предприятий на значительное расстояние. Необходима непримиримая борьба с курением. Кроме того, усвоение кадмия можно уменьшить, назначая одновременно селен, который служит противоядием не только для ртути, но и для других металлов.
Однако употребление продуктов, богатых селеном, как правило, снижает содержание серы, и кадмий снова становится опасным. Чрезмерная доза этого микроэлемента может повлиять на обмен веществ. Например, избыток кадмия выше принятой средней нормы 50 мкг может нарушить солевой обмен: железа, кальция, цинка, магния и меди. Между кадмием и железом существует антагонизм, поэтому геохимические исследования должны прогнозировать питательную ценность продукта с учетом наличия антагонистических элементов.
Вот почему в проржавевших водопроводных трубах вместо железа находится избыток кадмия — опасного врага нашего организма.
Как попадает в организм?
Кадмий попадает в организм с сигаретным дымом, некоторыми видами краски, с водой, кофе, чаем и загрязненными продуктами, особенно рафинированными зерновыми. Кадмий содержится в почве, в частности в местах природных залежей цинка. Этот тяжелый металл может препятствовать нормальному действию цинка в организме, поражая иммунитет, предстательную железу и кости.
Влияние на человека
Какое вредное влияние оказывает кадмий на организм человека? Основные проблемы, связанные с кадмием.
- Кадмий вызывает у человека токсические проявления умеренной и средней степени тяжести. Он может поражать почки и нарушать кровяное давление, являясь одним из факторов развития гипертонии. Этот тяжелый металл не настолько токсичен как свинец или ртуть, потому что он, по-видимому, не попадает в мозг.
- Уменьшить токсичность кадмия и вывести его из тканей в тяжелых случаях отравления можно путем введения витаминов внутривенно. С этой же целью применяются препараты, содержащие цинк, медь, железо, селен.
Избегайте воздействия сигаретного дыма, употребления загрязненных морских и рафинированных продуктов, в то же время старайтесь поддерживать в организме достаточный уровень цинка.
Отравление кадмием
Острое пищевое отравление кадмием наступает при поступлении больших разовых доз с пищей (15-30 мг) или с водой (13-15 мг). При этом наблюдаются признаки острого гастроэнтерита — рвота, боли и судороги в эпигастральной области. Гораздо опаснее отравление кадмием при вдыхании его паров или кадмийсодержащей пыли (как правило, на связанных с использованием кадмия производствах). Симптомами такого отравлениея являются отек легких, головная боль, подташнивание или рвота, озноб, слабость и диарея. В результате таких отравлений были зафиксированы смертельные случаи.
Кадмий считают повинным в развитии поражений почек, нервной системы, семенников у мужчин и яичников у женщин. Кроме того, он способствует повышению давления и, возможно, является канцерогеном.
Группы риска
Больше всего подвержены интоксикации кадмием женщины, у которых наблюдается недостаток железа и кальция. Обычно эти состояния бывают во время беременности, кормления грудью или при большой потери крови в критические дни. Из мужчин группу риска составляют курильщики: из одной пачки сигарет организм усваивает примерно 1 мкг кадмия. Усвоению кадмия препятствуют железо, кальций и цинк, но, усердно налегая на эти металлы, их тоже можно передозировать.
Статья защищена законом об авторских и смежных правах. При использовании и перепечатке материала активная ссылка на женский сайт www.inmoment.ru обязательна!
Информация в данной статье носит ознакомительный, а не рекомендательный характер. Пожалуйста, не занимайтесь самолечением, обязательно консультируйтесь со специалистом.
Уважаемые читатели, пожалуйста, не забывайте подписываться на наш канал в Яндекс.Дзене и ставить «Понравилось»!
Вам это будет
интересно
Недостаток магния в организме: симптомы и причины
Олово. Отравления оловом. Химический состав пищевых продуктов.
Источник