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).
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.
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
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.
Кадмий (Cd) 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.