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.
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.
Убийца иммунитета или стимулятор роста?
Кадмий относится к токсичным (иммунотоксическим) ультрамикроэлементам , являясь одним из основных поллютантов окружающей среды . Его отрицательное действие на организм человека проявляется уже при очень низких концентрациях (3–300 мг в сутки). А при дозе 1–9 г возможны случаи с летальным исходом. Но в то же время кадмий относится к группе «новых» микроэлементов и ультрамикроэлементов (кадмий, ванадий, олово, фтор) и в низких концентрациях способен стимулировать рост некоторых животных.
Суточная потребность организма человека – 1–5 мкг. Дефицит кадмия в организме может развиться при недостаточном поступлении этого элемента (0,5 мкг/сутки и менее).
В организм взрослого человека в течение суток поступает 10–20 мкг кадмия. В тонком кишечнике абсорбируется менее 5% кадмия, поступившего с пищей. На всасывание кадмия существенно влияет присутствие других биоэлементов и пищевых веществ, таких как кальций, цинк, медь, пищевые волокна и др. Кадмий, поступающий в организм с вдыхаемым воздухом, усваивается значительно лучше (10–50%).
В организме человека кадмий накапливается в основном в почках, печени и двенадцатиперстной кишке. С возрастом содержание кадмия в организме увеличивается, особенно у мужчин. Средняя концентрация кадмия у мужчин и женщин составляет соответственно в почках – 44 и 29 мкг/г, печени – 4,2 и 3,4 мкг/г, в ребрах – 0,4–0,5 мкг/г.
Кадмий выводится из организма преимущественно через кишечник. Среднесуточная скорость выведения этого элемента очень незначительна и составляет, по некоторым данным, не более 0,01% от общего количества кадмия, содержащегося в организме. Эстрогены усиливают выведение кадмия, что может быть связано с активизацией обмена меди.
Обмен кадмия в организме характеризуется следующими основными особенностями: отсутствием эффективного механизма гомеостатического контроля; длительным удержанием (кумуляцией) в организме с очень длинным периодом полувыведения (в среднем – 25 лет); преимущественным накоплением в печени и почках; интенсивным взаимодействием с другими двухвалентными металлами как в процессе всасывания, так и на тканевом уровне.
Биологическая роль в организме человека . Физиологическая роль кадмия изучена недостаточно. Предполагается, что кадмий влияет на углеводный обмен, активирует ряд ферментов, играет роль в синтезе в печени гиппуровой кислоты , участвует в обмене в организме цинка, меди, железа и кальция. Также кадмий обнаруживается в составе так называемого «металлотионеина » – белка, для которого характерно высокое содержание сульфгидрильных групп и тяжелых металлов. Функция металлотионеина заключается в связывании и транспортировке тяжелых металлов и их детоксикации . In vitro кадмий активирует несколько цинк–зависимых ферментов: триптофан–оксигеназу, ДАЛК–дегидратазу (дегидратазу дельта–аминолевулиновой кислоты), карбоксипептидазу. Однако ферментов, которые активировались бы исключительно кадмием, не обнаружено.
Основные проблемы, связанные у человечества с кадмием, обусловлены техногенным загрязнением окружающей среды, и его токсичностью для живых организмов уже при низких концентрация х.
Признаки недостаточности кадмия : при экспериментальном дефиците кадмия у лабораторных животных наблюдается замедление роста.
Кадмий относится к иммунотоксическим элементам . Многие соединения кадмия ядовиты.
При избыточном поступлении кадмия в организм , особенно длительном, развивается хронический кадмиоз, при котором, в первую очередь, поражаются мочевыводящая и половая системы. Наблюдаются протеинурия, глюкозурия, аминоацидоурия, β2–микроглобулинурия, появление в моче белка, связывающего ретинол и лизоцим, простатопатия с риском развития новообразований и некроза яичек. Поражение бронхолегочной системы сопровождается фиброзными изменениями и повышением риска развития эмфиземы. Развивается анемия, связанная со снижением всасывания железа в кишечнике и с лизисом эритроцитов. Повышается артериальное давление. Отмечаются остеопластические и остеопорозные изменения костной ткани, что связано с нарушением абсорбции кальция в кишечнике и эндокринными расстройствами (иначе говоря, кадмий «вымывает» кальций из костей).
Выкуривание всего одной сигареты увеличивает поступление кадмия в организм на 0,1 мкг (т.е. существенно повышает риск интоксикации кадмием). Доказана роль кадмия в индукции рака легких и рака почек у курящих , а также развития патологии предстательной железы .
От токсического действия кадмия плод во время беременности защищает плацента, а новорожденного – грудное молоко.
Причины избытка кадмия : избыточное поступление (например, с табачным дымом, при производственном контакте), дефицит цинка, селена, меди, кальция, железа.
Основные проявления избытка кадмия : простатопатия; кардиопатия, гипертония; эмфизема легких, остеопороз, деформация скелета (утиная походка); нефропатия; анемия; развитие дефицита цинка, селена, меди, железа, кальция.
Кадмий необходим : при нарушениях ростовых процессов.
Кадмий - это тяжелый металл , который получают при выплавке других металлов, таких как медь, цинк или свинец.
Кадмий широко используется в производстве никель-кадмиевых аккумуляторов, а также содержится в сигаретном дыме. Непрерывное воздействие кадмия приводит к очень серьезным последствиям для здоровья человека, включая тяжелые заболевания почек и легких.
С наибольшим риском отравления кадмием связана деятельность металлургов, сварщиков и работников, занятых в производстве аккумуляторов, в электронной и текстильной промышленности. Никель-кадмиевые заряжаемые аккумуляторы есть у каждого из нас - они используются в мобильных телефонах и многих других электронных устройствах. Кадмий применяется в производстве некоторых красок, пластика, металлических покрытий. Некоторые удобряемые почвы также могут содержать большое количество этого токсичного металла. Ежедневно вдыхая сигаретный дым, мы подвергаем себя воздействию кадмия.
Источники и факторы риска отравления кадмием
Без сомнения, основным источником отравлений является работа в промышленности.Ниже приведены только некоторые виды деятельности, при которых повышается риск отравления кадмием:
Производство аккумуляторов.
. Пайка электронных деталей.
. Горнодобывающая промышленность.
. Сварочные работы.
. Производство красок.
. Производство пластика.
. Производство цветного стекла.
. Текстильное производство.
. Ювелирное дело.
. Переработка мусора.
За пределами рабочих мест кадмий может попадать в организм из таких источников:
Сигаретный дым. Уже давно не секрет, что сигареты содержат следы кадмия, и курильщик вдыхает частицы этого металла вместе с дымом. В среднем в организм курильщика поступает вдвое больше кадмия, чем в организм некурящего человека. Пассивное курение также несет угрозу.
. Продукты. Листовые овощи, картофель и злаки, выращенные на загрязненной почве с высоким содержанием кадмия, могут стать источником проблем. Почки и печень животных и морских обитателей может содержать больше кадмия, чем любые другие продукты.
. Промышленные зоны. Некоторые промышленные предприятия, особенно металлургические, выделяют большое количество кадмия в атмосферу. Проживание рядом с такими предприятиями автоматически включает вас в группу риска.
. Удобряемые почвы. В некоторых сельскохозяйственных районах интенсивно используют фосфатные удобрения, содержащие небольшое количество кадмия. Любые продукты, получаемые на этой земле, могут быть потенциально опасными.
Действие кадмия на организм
Для общей популяции вероятность интоксикации этим металлом очень мала. Те количества, которые средний человек получает день ото дня, недостаточны для того, чтобы вызвать симптомы отравления.Эффекты кадмия на организм сильно зависят от пути введения и полученной дозы этого вещества, длительности воздействия и состояния здоровья человека. Как только кадмий попадает в наш организм, он начинает накапливаться в почках и печени, а затем очень медленно выводится из организма с мочой.
1. Вдыхание кадмия.
Вдыхание через легкие - это основной путь, по которому кадмий проникает в организм работников, занятых в промышленности. Для профилактики воздействия кадмия нужно соблюдать строгие меры предосторожности. На многих предприятиях контролируется содержание кадмия в воздухе, используются эффективные средства защиты работников. Пренебрежение к правилам со стороны руководства предприятий и самих работников приводит к печальным последствиям.Длительное вдыхание кадмия начинает проявляться симптомами, похожими на простуду: повышение температуры, озноб, боли в мышцах. Позднее развивается повреждение легких: одышка, боль в груди, кашель. В тяжелых случаях повреждение легких приводит к смерти больного.
Вдыхание воздуха, содержащего небольшое количество кадмия, постепенно ведет к заболеваниям почек и остеопорозу. Повышается вероятность рака легких.
2. Употребление кадмия с пищей.
Употребление воды и продуктов, загрязненных кадмием, иногда вызывает раздражение желудка, боль в животе, тошноту, рвоту и диарею. Также могут возникать симптомы, напоминающие грипп; отек гортани и покалывание в руках.После приема зараженной пищи в организме остается только небольшое количество кадмия. Но если вы употребляете такую пищу длительное время, это может привести к нарушению работы почек и ослаблению костной ткани. Длительный прием кадмия в больших дозах вызывает поражение почек, печени, сердца, а в тяжелых случаях приводит к смерти.
Влияние кадмия на детей
Токсические эффекты кадмия у детей похожи на таковые у взрослых людей. Важно знать, что небольшое количество кадмия проникает в грудное молоко. Поэтому кормящим матерям следует быть особенно осторожными.У женщин, которые подверглись отравлению кадмием на рабочем месте, могут рождаться дети с низкой массой тела. Кадмий, который находится в окружающей среде, вряд ли может оказывать такое действие.
Канцерогенные свойства кадмия
Кадмий и его соединения классифицируются как канцерогенные вещества, но нет свидетельств того, что небольшой уровень кадмия в окружающей среде способен вызывать раковые заболевания. Вдыхание частиц кадмия на производстве действительно связано с риском рака легких, а вот употребление зараженной пищи не считается фактором риска рака.Диагностика и лечение отравлений кадмием
Если вы работаете с кадмием и подозреваете интоксикацию этим металлом, следует как можно раньше обратиться к врачу. Анализы мочи и крови могут показать содержание кадмия в организме. Также врач может провести анализы функций почек и печени. Анализы ногтей и волос на кадмий не считаются надежными.Для лечения отравления кадмием не существует специфических средств. Больным назначается поддерживающее лечение. Важнейшим шагом в лечении таких больных является снижение риска воздействия кадмия в будущем.
Уменьшения риска отравления кадмием
Предложения по снижению риска могут включать:Перемена места работы и отказ от опасных хобби, таких как пайка.
. Обязательное использование средств защиты и медосмотры. Если ваша работа или хобби предполагает контакт с кадмием, регулярно проверяйтесь у врача.
. Здоровое, сбалансированное питание с ограниченным содержанием моллюсков, морской рыбы, печени и почек животных.
. Отказ от курения. Сигареты содержат кадмий, поэтому курение вредит организму, даже если это пассивное курение.
Немного о кадмиевых батарейках
Обыкновенные щелочные батарейки не содержат кадмий. Но никель-кадмиевые (Ni-Cd) перезаряжаемые аккумуляторы могут быть потенциально опасными.Эти аккумуляторы используются в такой технике:
Мобильные телефоны.
. Беспроводные устройства.
. Цифровые камеры.
. Ноутбуки и др.
Эти батарейки должны использоваться в строгом соответствии с инструкцией производителя и правильно утилизироваться.
Не позволяйте детям играть с этими изделиями. Берегите свое здоровье!
Константин Моканов
У населения современного мегаполиса вследствие влияния ряда негативных факторов окружающей среды наблюдается накопление в организме различных химических, в том числе токсичных, элементов, что составляет проблему для врачей различного профиля, общества. Такая ситуация ведет к ухудшению состояния здоровья, особенно детского населения.
По данным литературы и наблюдениям специалистов, в организме детей современного мегаполиса определено превышение биологически допустимых уровней ряда токсичных металлов, среди которых значительное место занимает накопление кадмия.
Кадмий не является жизненно необходимым химическим элементом для организма человека. Этот элемент практически отсутствует в организме новорожденных, с возрастом аккумулируется организмом, и до 50 лет его общее содержание может достигать 20-30 мг. По среднему содержанию в организме млекопитающих кадмий относят к микроэлементам. В природе кадмий находится в почве, рудах, морской воде, в атмосферу поступает в результате вулканических извержений и высвобождения из растений. Существенный источник загрязнения окружающей среды кадмием - это добыча и металлургия цинка, электронная промышленность, производство красок, электротехническая промышленность и суперфосфатные удобрения. С развитием современных технологий антропогенный вклад поступления кадмия в атмосферу от сталелитейных заводов и заводов по переработке отходов в 3 раза превышает поступление естественными путями. Кадмий относится к токсикантам с высокой способностью аккумулироваться в тканях и органах.
Кадмий поступает в организм человека через желудочно-кишечный тракт (за сутки в среднем 20-50 мкг с пищевыми продуктами и 0,1 мкг с питьевой водой) и дыхательные пути (0,02 мкг). Содержимое кадмия в пищевых продуктах повышается при использовании в сельском хозяйстве удобрений и сточных вод, загрязненных этим металлом. Загрязнению пищи кадмием способствует использование ядохимикатов, содержащих этот металл, посуды из поливинилхлорида, стабилизированного кадмийорганическими соединениями, посуды, покрытой эмалями и пигментами, в которых присутствует кадмий, упаковочных материалов на основе целлюлозы.
Особенностью биологического действия кадмия является его способность негативно влиять на здоровье человека при длительном воздействии низких уровней загрязнения в связи с высоким коэффициентом биологической кумуляции (до 40 лет). Известно, что кадмий может значительно изменять метаболизм и функции таких эссенциальных элементов, как цинк, железо, медь, марганец, кальций, селен.
Органами-мишенями при интоксикации кадмием являются почки, костный мозг, сперма, печень, трубчатые кости и частично селезенка. Известно, что тяжелые металлы откладываются в волосах, ногтях и костях, таким образом реализуя защитную реакцию организма от некоторых тяжелых металлов, в том числе кадмия, когда осуществляется механизм депонирования и инактивации. Токсическое воздействие кадмия менее выражено, чем других токсичных элементов, в связи с частичным связыванием его белком металлотионеина.
Кадмий относится к иммунотоксическим элементам. При хроническом кадмиозе поражается мочеполовая, бронхолегочная система, развивается анемия, связанная со снижением всасывания железа в кишечнике и лизисом эритроцитов, повышается артериальное давление, нарушается сперматогенез.
Кадмий, в переводе с греческого, означает «цинковая руда». Этот «опасный» элемент представляется собой мягкий металл серебристо-белого цвета. Он используется преимущественно в легкоплавких сплавах, в атомной энергетике и в качестве защитных покрытий. Кадмий получают как побочный продукт в результате переработки цинковой руды. В этой статье «Кадмий в организме человека» мы детальнее расскажем об этом элементе и о том, как он влияет на здоровье и организм человека в целом.
Большое количество кадмия опасно для здоровья. Отравиться кадмием можно, если употреблять воду, овощи и зерновые, растущие вблизи металлургических предприятий и нефтеперерабатывающих заводов. К основным признакам отравления кадмием относят:
- Невыносимую боль в мышцах
- Деформации скелета
- Переломы костей (кадмий вымывает кальций из организма)
- Нарушения функций внутренних органов
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. Накапливается кадмий преимущественно в почках и печени, небольшое количество скапливается в крови.
Существует печальная закономерность: чем лучше в стране развита промышленность, тем большее количество кадмия скапливается в почве. Кадмий реагирует с суперфосфатами и с легкостью усваивается растениями в достаточно больших количествах, если в почве содержится мало суперфосфатов, то кадмий практически не усваивается, или же усваивается, но в минимальном количестве.
Кадмий является одним из наиболее токсичных веществ, его относят ко второму классу опасности. Как и большинство других тяжелых металлов, кадмий в организме имеет свойство накапливаться. Период его полувыведения равен 10-35 годам. Спустя 50 лет, его содержание в организме может составить не больше 30-50 мг. Основным хранилищем этого элемента являются почки, они накапливают примерно 30-60%, на втором месте расположилась печень - 20-25%. Помимо этого, кадмий скапливается в трубчатых костях, поджелудочной железе, селезенке и других тканях и органах.
В организме кадмий находится преимущественно в связанном состоянии: чаще всего он взаимодействует с белками-металлотионеинами, обеспечивающими естественную защиту огранизма, кроме того, согласно последним исследованиям, кадмий связывается и с альфа-2 глобулином, в таком виде кадмий является менее токсичным, хотя и не безвредным. Связанный кадмий, скапливаясь в организме годами, способен нанести немалый вред здоровью, в частности он может привести к нарушению функционирования почек и, как следствие, к повышенной доли вероятности появления почечных камней. Кроме того, некоторая часть кадмия в организме человека находится в ионной форме, что еще более токсично. Кадмий по своим свойствам схож с цинком, поэтому он с легкостью может замещать его в ряде биохимических реакций, например, он может выступать в качестве псевдоактиватора, или, напротив, в качестве ингибитора содержащих цинк ферментов и белков, а их в организме порядка двухсот.
Как защитить организм от воздействия кадмия?
Для того, чтобы защитить организм от опасного воздействия этого химического элемента, нужно устранить основные причины его попадания в почву и в атмосферу. Прежде всего, необходимо обеспечить все промышленные предприятия без исключения высококачественными очистительными сооружениями, не смотря на их достаточно внушающую дороговизну. Поля, озера, реки, и, конечно же, жилье должно быть расположено на значительном расстоянии от промышленных объектов. Необходимо предпринять соответствующие меры, направленные на борьбу с курением. 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. Повышенная доза данного микроэлемента способствует нарушению обмена веществ. Так, при избытке кадмия, выше средней нормы, которая составляет 50 мкг, может нарушиться солевой обмен: кальция, железа, меди, магния и цинка. Между железом и кадмием существует антагонизм, и именно по этой причине геохимические исследования должны осуществлять прогноз питательной ценности продуктов, учитывая наличие антагонистических элементов.
Основные проблемы, связанные с избыточным содержанием кадмия
Кадмий способен вызвать токсические проявления средней и умеренной степени тяжести. Он поражает почки, в результате чрезмерного содержания кадмия в организме наблюдается повышение кровяного давления. Данный элемент не является таким токсичным, как ртуть или свинец, потому что он не способен проникать в головной и спинной мозг человека.
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. Кроме того назначаются препараты, содержащие медь, цинк, селен и железо.
Постарайтесь избегать употребления в пищу рафинированных и загрязненных морских продуктов, однако в то же время не забывайте о содержании в вашем организме цинка.
Острое пищевое отравление при употреблении кадмия наступает в результате поступления в организм человека больших доз данного элемента с водой (15 мг) или с пищей (30 мг). Основными симптомами отравления кадмием принято считать появление рвоты, болей и судорог в эпигастральной области. Намного опаснее отравление данным химическим элементом при вдыхании кадмийсодержащей пыли или паров кадмия. Симптомами данного отравления является головная боль, отек легких, рвота или подташнивание, слабость, диарея, озноб. Подобные отравления в ряде случаев заканчиваются смертельным исходом.
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. Больше всего подвергается интоксикации кадмием женская часть населения, в частности те женщины, у которых наблюдается нехватка кальция и железа в организме. Обычно подобные состояния наблюдаются при беременности, в период кормления грудью или в результате потери крови во время критических дней. Из мужчин в группу риска отравления кадмием относятся в первую очередь курильщики: одна пачка сигарет содержит примерно 3-4 мкг, из них 1 мкг полностью усваивается организмом. Усвоению кадмия способны препятствовать кальций, железо, цинк, но не стоит злоупотреблять данными микроэлементами, иначе можно добиться и их передозировки.
