Роль кадмия в организме человека. Действие кадмия на организм. Причины отравления кадмием

Как защитить организм от воздействия кадмия? Большие количества кадмия очень опасны для здоровья. В питьевой воде ПДК для кадмия 0,001 мг/дм³ (СанПиН 2.1.4.1074-01).

В излишке в организме кадмий способствует развитию злокачественных опухолей. Выделяется кадмий с мочой и калом, в день способно из организма выводится порядка 48 мг этого элемента. Как и большинство других тяжелых металлов, кадмий в организме имеет свойство накапливаться.

Кроме того, некоторая часть кадмия в организме человека находится в ионной форме, что еще более токсично. Для того, чтобы защитить организм от опасного воздействия этого химического элемента, нужно устранить основные причины его попадания в почву и в атмосферу.

Кадмий в организме человека

Помимо этого, усвоение кадмия можно слегка уменьшить, употребляя в пищу селен, который, по сути, является противоядием большинства тяжелых металлов. Но стоит учитывать то, что употребление продуктов, содержащих селен, способно снизить содержание серы, тем самым уровень кадмия в организме опять станет опасным.

Акриламид и кадмий в организме человека и продуктах питания диоксины

Кадмий способен вызвать токсические проявления средней и умеренной степени тяжести. Он поражает почки, в результате чрезмерного содержания кадмия в организме наблюдается повышение кровяного давления.

Уменьшить токсичность данного химического элемента и вывести его из органов и тканей организма в крайне тяжелых случаях можно при помощи введения большого количества витаминов внутривенно.

Кадмий считают виновником развития поражений нервной системы, почек, половых органов у мужчин и женщин. Помимо этого, кадмий способен повышать давление, и некоторые исследователи утверждают, что соли кадмия относятся к канцерогенным продуктам.

Усвоению кадмия способны препятствовать кальций, железо, цинк, но не стоит злоупотреблять данными микроэлементами, иначе можно добиться и их передозировки.

Люди отравляются кадмием, употребляя воду и зерновые, овощи, растущие на землях, расположенных вблизи от нефтеперегонных заводов и металлургических предприятий.

Излишек кадмия может вызывать злокачественные опухоли. Канцерогенное действие никотина, находящегося в табачном дыме, как правило, связано с присутствием кадмия.

Даже «связанный» кадмий, накапливаясь годами способен привести к неприятностям со здоровьем, в частности к нарушению работы почек и повышенной вероятности образования почечных камней.

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.

Вот почему в проржавевших водопроводных трубах вместо железа находится избыток кадмия - опасного врага нашего организма. Кадмий попадает в организм с сигаретным дымом, некоторыми видами краски, с водой, кофе, чаем и загрязненными продуктами, особенно рафинированными зерновыми.

Усвоению кадмия препятствуют железо, кальций и цинк, но, усердно налегая на эти металлы, их тоже можно передозировать.

Семечки подсолнуха польза или вред?

Вред газировки. Штромейер выделил из ZnO коричнево-бурый оксид, восстановил его водородом и получил серебристо-белый металл, который получил название кадмий. Штромейер назвал кадмий по греческому названию руды, из которой в Германии добывали цинк, - καδμεία.

1. Вдыхание кадмия.

Кадмий не образует самостоятельных месторождений, а входит в состав руд месторождений других металлов.

Единственный минерал, который представляет интерес в получении кадмия - гринокит, так называемая «кадмиевая обманка». Его добывают вместе со сфалеритом при разработке цинковых руд. В ходе переработки кадмий концентрируется в побочных продуктах процесса, откуда его потом извлекают.

Кадмий расположен в одной группе периодической системы с цинком и ртутью, занимая промежуточное место между ними, поэтому некоторые химические свойства этих элементов сходны.

Кадмий является одним из наиболее токсичных веществ, его относят ко второму классу опасности. Намного опаснее отравление данным химическим элементом при вдыхании кадмийсодержащей пыли или паров кадмия.

Распространение кадмия в окружающей среде носит локальный характер. Он поступает в окружающую среду с отходами от металлургических производств, со сточными водами гальванических производств (после кадмирования), других производств, в которых применяются кадмийсодержащие стабилизаторы, пигменты, краски и в результате использования фосфатных удобрений. Кроме того, кадмий присутствует в воздухе крупных городов вследствие истирания шин, эрозии некоторых видов пластмассовых изделий, красок и клеящих материалов.

В питьевую воду кадмий попадает вследствие загрязнения водоисточников производственными сбросами, с реагентами, используемыми на стадии водоподготовки, а также в результате миграции из водопроводных конструкций. Доля кадмия, поступающего в организм с водой, в общей суточной дозе составляет 5– 10%.

Нормативное содержание кадмия в атмосферном воздухе составляет 0,3 мкг/м 3 , в воде водоисточников – 0,001 мг/л, в почвах – песчаных и супесчаных кислых и нейтральных 0,5, 1,0 и 2,0 мг/кг соответственно. Согласно рекомендациям ВОЗ допустимый уровень поступления кадмия составляет 7 мкг/кг массы тела в неделю.

В России наиболее крупными источниками эмиссии кадмия в атмосферный воздух являются металлургические заводы. Количество выбросов кадмия в воздушный бассейн в настоящее время не превышает 5 т в год. Систематическое определение его содержания в воздухе осуществляется в 50 городах России. Установлено, что среднегодовая концентрация этого металла находится на уровне 0,1 мкг/м 3 . В местах, где расположены кадмиевые источники загрязнения, необходимо учитывать возможность избыточного его поступления с сельскохозяйственной продукцией, выращиваемой на загрязненных почвах.

При определении воздействия кадмия на состояние здоровья населения широко используют биомониторинг. Основной диагностической средой является моча, с которой происходит экскреция кадмия из организма. Впервые допустимый уровень содержания кадмия в моче (9 мкг/л) был установлен Министерством здравоохранения Японии в 1970 г. Впоследствии Ассоциация гигиенистов труда США предложила ввести более низкий показатель – 5 мкг/г креатинина (7 мкг/л мочи) и 5 мкг/л крови.

Расчет степени поглощения организмом кадмия свидетельствует о доминирующей роли ингаляционного пути поступления. Выведение кадмия происходит медленно. Период его биологической полужизни в организме колеблется в пределах 15 – 47 лет. Основное количество кадмия из организма выводится с мочой (1–2 мкг/сут) и калом (10 – 50 мкг/сут).

Количество кадмия, попадающего в организм человека с воздухом в незагрязненных районах, где его содержание не превышает 1 мкг/м 3 , составляет менее 1% от суточной дозы.

В легких оседает до 50% кадмия, попавшего в организм ингаляционным путем. Степень поглощения кадмия легкими зависит от растворимости соединения, его дисперсности и функционального состояния органов дыхания. В желудочно-кишечном тракте абсорбция кадмия в среднем составляет 5%, поэтому его количество, реально попавшее в ткани организма, значительно меньше поступающего с пищей.

На задержку кадмия в организме оказывает влияние возраст человека. У детей и подростков степень его всасывания в 5 раз выше, чем у взрослых. Кадмий, абсорбируясь через легкие и желудочно-кишечный тракт, уже через несколько минут обнаруживается в крови, однако уровень его быстро снижается в течение первых суток.

Дополнительным источником поступления кадмия в организм является курение. Одна сигарета содержит 1–2 мкг кадмия, и около 10% его попадает в органы дыхания. Улиц, выкуривающих до 30 сигарет в день, за 40 лет в организме накапливается 13 – 52 мкг кадмия, что превышает его количество, поступающее с пищей.

Кадмий обладает канцерогенным (группа 2А), гонадотропным, эмбриотропным, мутагенным и нефротоксическим действием. Реальная угроза неблагоприятного воздействия на население даже при низких уровнях загрязнения связана с высокой биологической кумуляцией этого металла. Последствия короткого контакта с высокими концентрациями кадмия в воздухе рабочей зоны приводят к легочному фиброзу, стойкому нарушению легочных и печеночной функций.

Органами-мишенями кадмия являются лёгкие, печень, почки, костный мозг, сперма, трубчатые кости и отчасти селезенка. Кадмий депонируется в печени и почках, где его содержится до 30 % от общего количества в организме. Сравнительное определение содержания кадмия в почечной ткани людей, живших в XIX столетии, и тех, кто умер от различных болезней в конце XX в., показало, что концентрация кадмия в почках представителей XX в. в 4 раза выше (Тетиор А. Н., 2008).

Наиболее тяжелой формой хронического отравления кадмием является болезнь итай-итай, впервые обнаруженная в 1946 г. в Японии. На протяжении многих лет население питалось рисом, выращенном на полях, орошавшихся водой из реки, в которую из рудника попадал кадмий. Концентрация его в рисе, как оказалось, достигала 1 мкг/г, и поступление в организм превышало 300 мкг. Поскольку в основном заболеванием страдали женщины старше 45 лет, имевшие многочисленные беременности, то, вероятно, недостаток витамина Д и кальция, а также истощение организма во время беременности явились предрасполагающими патогенетическими факторами для возникновения этой болезни. Итай-итай характеризуется деформацией скелета с заметным уменьшением роста, сопровождается болями в пояснице и мышцах ног, утиной походкой. А поражение почек сходно с симптомами, которые отмечаются при хроническом профессиональном отравлении кадмием.

Изменение функции почек при воздействии кадмия было обнаружено исследователями и в других странах мира. В Бельгии (провинция Льеж) отмечены нарушения функции почек (вплоть до летальных исходов) у женщин, проживающих вблизи металлургического завода. Определенные нарушения функции почек были выявлены К. А. Буштуевой, Б. А. Ревичем, Л. Е. Безпалько (1989) и у российских женщин – жительниц Владикавказа.

Канцерогенный эффект кадмия проявляется в увеличении частоты возникновения рака предстательной железы у рабочих кадмиевых производств. Пожизненный канцерогенный риск при воздействии концентрации кадмия 1 мкг/м 3 составляет 1,8-10- 3 (Ревич Б. А., 2002).



Больше всего кадмия аккумулируется в почках, в двенадцатиперстной кишке и в печени. Кадмий, поступающий с пищей, практически не усваивается (в тонком кишечнике и примерно 5%), гораздо лучше организм усваивает этот микроэлемент из воздуха. Помогает усваиваться кадмию цинк, кальций, медь и клетчатка. Скорость выведения кадмия очень низкая, поэтому количество этого тяжелого металла в организме с годами только увеличивается, что может привести к проблемам со здоровьем. Кадмий относится к тяжелым и очень токсичным металлам.
Металлургия и нефтеперерабатывающая промышленность отравляют кадмием воду и почву, они, в свою очередь, отравляют растения и животных, а соответственно и людей. Канцерогенное действие никотина усиливается именно наличием кадмия.

Роль кадмия в организме человека:
Особой необходимости в поступлении кадмия с пищей в организм человека нет. Но конечно же есть некоторые процессы, в которых он принимает участие.
активация некоторых цинк-зависимых ферментов (при этом ферменты, активируемые только кадмием, пока не найдены);
входит в состав белка тинтина, который, в свою очередь, способен связывать и транспортировать тяжелые металлы;
принимает участие в метаболизме цинка, железа, меди и кальция;
в печени синтезируется гиппуровая кислота, а кадмий играет в этом процессе небольшую роль;
оказывает некоторое влияние на углеводный обмен.

Суточная потребность в кадмии:
По некоторым источникам установлено, что оптимальная доза кадмия в сутки может составлять от 1 до 5 мкг.

Симптомы недостатка кадмия:
При недостаточном поступлении кадмия в организм (менее 0,5 мкг/сутки) может развиться его дефицит.
Основным, и возможно единственным, проявлением недостатка кадмия является замедление роста. Оно наблюдалось при искусственном дефиците кадмия у лабораторных животных.

Симптомы избытка кадмия:
Кадмий является довольно токсичным микроэлементом. Даже при низкой концентрации (от 3 до 330 мг) может проявляться его негативное воздействие на человеческий организм. Токсичной для человека считается доза в 30 мкг в сутки. Количество кадмия в размере от 1 до 9 г можно считать дозой с летальным исходом.
К симптомам избытка относят:
повышенное артериальное давление;
нарушение функции почек;
нарушение функции легких;
снижение уровня активности ферментов;
анемия (снижение концентрации гемоглобина в крови);
увеличивается возможность развития сердечно-сосудистых заболеваний;
возрастает риск развития злокачественных образований;
неожиданные переломы костей, так как кадмий вымывает кальций;
длительное время не возможно зачать ребенка, от полугода;
в редких случая потеря обоняния;
болезнь итай-итай (сопровождается очень сильной болью в суставах и позвоночнике, почечной недостаточностью и остеомаляцией – размягчение костей; деформации костей скелета, уменьшение минерализации костного вещества).

В каких продуктах содержится кадмий:
Морепродукты: в основном устрицы и мидии;
Листовые (зеленые) овощи: все виды капусты, шпинат и щавель, базилик, петрушка и укроп;
Злаки: зерновые культуры.

Очищенный кадмий представляет собой светлый металл с серебряным отблеском, легко поддающийся ковке и сплавлению с другими металлами. Этот металл образуется во время процесса переработки и очистки цинковой руды. В металлургии используется для сплавов легких металлов, для изоляции швов сварки и покрытия поверхностей защитным слоем. Кадмий, содержащийся в почве, проникает в грунтовые воды и колодцы с питьевой водой, его без труда впитывают корни растений, выращиваемых людьми для еды. Микроэлемент кадмий может быть причиной тяжелого отравления не только через желудок (после поедания продуктов, содержащих переизбыток этого металла), но и через легкие – при вдыхании пыли с частичками кадмия. Именно поэтому настоятельно рекомендуется избегать проживания в той местности, где находятся предприятия металлургического направления или заводы по переработке нефтепродуктов — там загрязнена почва и воздух. В одной пачке сигарет (20 шт.) кадмий достигает количества 3-4 мкг, из которых 1 мкг задерживается в организме курящего человека надолго. До 50 лет тело человека может накопиться кадмий в количестве от 30 мг до 50 мг — это зависит не только от общего веса человека, но и от того, сколько этого металла ежегодно попадало в организм. Кадмий также содержит кофе и чай, рафинированные зерна, краски для картин на основе цинка.

Кадмий и его роль в организме человека

Микроэлемент человека исполняет роль малоактивного вещества, нужного для некоторых внутренних процессов. этот микроэлемент оказывает своеобразное влияние на обмен углеводных веществ в организме. Под его влиянием иногда вырабатываются ферменты, активируемые цинком. Кадмий является составной частью белка тинтина, выводящего тяжелые металлы из организма и не дающего им накапливаться до опасного уровня. Кадмий участвует в процессе метаболизма таких микроэлементов как кальций, железо , медь и цинк . Также эти микроэлементы препятствуют накоплению усвоению кадмия. В здоровой печени вырабатывается гиппуровая кислота, поступающая в любой организм вместе с растительной пищей и выводящаяся через почки с мочой. Кадмий является вспомогательным элементом в сложном процессе синтеза и дальнейшего выведения гиппуровой кислоты.

Суточная потребность организма в кадмии

Минимальная суточная потребность организма в кадмии определена в количестве от 0,5 мкг до 1 мкг, максимально безопасное количество – 5 мкг. Этот микроэлемент, поступивший в организм в количестве, превышающем 50 мкг, может нарушить солевой обмен — дисфункция работы почек, повышение артериального давления из-за накопления жидкости в организме. Ухудшается усвоение других микроэлементов (медь, магний, железо, кальций, цинк).

Нехватка кадмия в организме

Нехватка кадмия в организме встречается не часто. Основным симптомом нехватки этого микроэлемента является прекращение роста, но это можно заметить только на детях или подростках. У взрослых нехватка кадмия в организме определяется только при помощи лабораторных анализов. Чаще встречается переизбыток кадмия.

Переизбыток кадмия в организме человека

Переизбыток кадмия в организме человека возникает постепенно, на протяжении десятка лет симптомы могут быть схожими с симптомами других болезней. При этом возникают боли в мышцах по всему телу, внутренние органы работают с нарушениями. Кадмий максимально накапливается в фильтрах организма – печени и почках, поэтому нарушение в работе этих органов замедляет выведение кадмия из организма с мочой. Кадмий с годами накапливается и возрастает риск возникновения и развития злокачественных опухолей. Кадмий взаимодействует с костными тканями, вымывая из них кальций, что заметно деформируется скелет и приводит к переломам костей.

Острое отравление кадмием

Острое отравление кадмием наблюдается при поступлении с пищей или водой большого количества этого металла – от 5 мг до 10 мг и более (до 30 мкг). Отравление кадмием характеризуется такими симптомами как сильная головная боль, внезапные приступы рвоты, судорожные боли в желудке, возникают печеночные колики. Наиболее опасно это вещество при вдыхании его паров или пыли с кадмием, так как через легкие этот металл в организм проникает непосредственно в кровеносную систему, обходя стороной фильтрацию организма через желудок, печень и почки. При этом возникает отек легких, лихорадочное состояние (дрожь, озноб), рвота или диарея, слабость до потери сознания. В редких случаях, при неоказании медицинской помощи, подобные отравления приводили к смерти.

В тяжелых случаях, при острых отравлениях кадмием, назначают препараты, которые содержат такие микроэлементы как цинк, медь, железо, селен, а также употребляют пищу наиболее богатую на эти микроэлементы и витамины. Заметно уменьшает токсичность кадмия и выведение его из организма введение внутривенно большого количества витаминов.

Кадмий (Cd) - это металл из элементов менделеевской таблицы. Редко встречающийся в природе в чистом виде. Обычно сопутствует цинковой руде в минимальных примесях. Открыт в 1817 году.

Считается чрезвычайно токсичным и опасным для человеческого здоровья и жизни. Может попадать в водопроводную воду, впитываться растениями из почвы (и таким образом попасть в пищу), выделяется при различных видах производства. На фото ниже видно, как выглядит кадмий на поверхности горной породы.

На фото горная порода с высоким содержанием кадмия

Где содержится кадмий

Носителями кадмия являются: рыба; яйца кур; креветки, кальмары (и другие морепродукты из промышленных зон); почки животных и их мясо (в особенности: говядина и свинина); овощи, растущие на зараженной почве; грибы; маргарин; шоколад; рис.

Кроме пищевых продуктов, источниками вредного металла для человека могут стать:

1. сигаретный дым;
2. питьевая вода;
3. жевательная резинка.

Как кадмий попадает в организм человека

Кадмий может попасть в организм не только с пищей или отравленной тяжелыми металлами водой. Вот лишь несколько источников:

• Выбросы заводских и фабричных труб;
• автомобильный смог;
• работа на тяжелом производстве;
• лекарственные препараты, в состав которых входят соответствующие химические соединения, ткже могут послужить источниками заражения.

Кадмий попадает в легкие или в пищевод, а оттуда - в кровь. Он распространяется по всем тканям и органам человека, в которых и накапливается. Постепенно, но верно. Выводится только лишь с калом и мочой в микроскопических дозах. Период полураспада его составляет 25 лет.

Чем опасен кадмий для организма человека

Кадмий поражает все жизненные системы человека, блокирует усвоение необходимейших веществ, способствует развитию многочисленных заболеваний: от анемии и ломкости костей до рака.

В организме мужчин после 40 лет количество кадмия в 2 раза превышает его количество в женском организме. Считается, что здесь «виноваты» как гормоны, так и различия в образе жизни, который ведут современные дамы и рыцари. Мужчины: заняты на вредном производстве; не следят за собственным питанием; больше курят; пьют неочищенную водопроводную воду и пр.

Отравление кадмием может быть острым и хроническим. Острое (случается при вдыхании его паров высокой концентрации в течение продолжительного времени) может привести к летальному исходу, если пострадавшему не оказать первую помощь.

Симптомы отравления кадмием

Передозировка кадмия в человеческом организме (а также - острое отравление им в том или ином виде) выражается в следующих симптомах:

1. головокружение (до обморока);
2. тошнота и рвота;
3. поражение ЦНС;
4. судороги.

Отравление кадмия, к сожалению, часто бывает хроническим. Проявляться внешне оно начинает спустя месяцы и даже годы после превышения безопаной доли вещества в организме. Вот его симптомы:

• проблемы мочевыводящей и половой систем (в особенности - у мужчин);
• белок и глюкоза в моче;
• микроглобулинурия;
• раковые опухоли;
• фиброзное поражение бронхо-легочной системы;
• анемия;
• эмфизема;
• гипертония и т.д.

Как вывести кадмий из организма

1. Первая помощь состоит в том, чтобы пострадавшего согреть и вывести на свежий воздух. Подогретое молоко с содой прочистят дыхательные пути.
2. Можно сделать содовую ингаляцию.
3. Вызвать рвоту, прочистить желудок.
4. При непрекращающемся кашле - принять «Кодеин» или «Дионин», поставить горчичники.
5. По возможности отвезти в медпункт - могут потребоваться внутривенные вливания и серьезные терапевтические меры.

При случаях хронического отравления кадмием, требуется системный подход:.

• Если встреча с кадмием происходит на производстве, следует немедленно оставить подобную работу и перейти на более безопасную службу;
• нужно бросить курить;
• сократить потребление алкоголя и продуктов, содержащих токсины (см п.1. Этой же статьи);
• регулярные занятия физическими упражнениями;
• рекомендуется посещать баню и сауну не реже 1 раза в месяц (поскольку с потом выводятся и соли тяжелых металлов);
• есть побольше клетчатки (овощи, проверенные на зараженность кадмием в т.ч.);
• принимать поливитаминные комплексы (недостаток цинка и магния в организме опасен наряду с превышением количества кадмия);
• многочисленные народные средства (от кориандра до водорослей хлореллы) я рассматривать не буду, поскольку из польза не доказана, а вреды может быть не меньше, чем от самого кадмия.

В заключение скажу: стабильная и гармоничная экологическая ситуация в месте вашего проживания и личный ЗОЖ - лучшая профилактика заражения организма кадмием!