Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Отравление кадмием
СпециальностьТоксикология

Кадмий - это встречающийся в природе токсичный металл, часто подвергающийся воздействию на промышленных предприятиях, в почвах растений и в результате курения. Из-за низкого допустимого воздействия на человека передозировка может происходить даже в тех случаях, когда обнаруживаются следовые количества кадмия. Кадмий широко используется в гальванике , хотя характер операции обычно не приводит к передержке. Кадмий также содержится в некоторых промышленных красках и может представлять опасность при распылении. Операции, связанные с удалением кадмиевых красок соскабливанием или струйной очисткой, могут представлять значительную опасность. Основное использование кадмия - производство никель-кадмиевых аккумуляторных батарей. Основным источником кадмия является побочный продукт рафинирования металлического цинка. [1]Воздействие кадмия рассматривается в специальных стандартах для общей промышленности, занятости на верфях, в строительной отрасли и в сельском хозяйстве. [2]

Презентация [ править ]

Острый [ править ]

Острое воздействие паров кадмия может вызвать симптомы гриппа, включая озноб, лихорадку и мышечные боли, иногда называемые «кадмиевой синюшностью». Симптомы могут исчезнуть через неделю при отсутствии поражения дыхательных путей. Более серьезные воздействия могут вызвать трахеобронхит, пневмонит и отек легких . Симптомы воспаления могут проявиться через несколько часов после воздействия и включают кашель, сухость и раздражение носа и горла, головную боль, головокружение, слабость, лихорадку, озноб и боль в груди. [ необходима цитата ]

Хронический [ править ]

Осложнения от отравления Cd включают: кашель, анемию и почечную недостаточность (что может привести к смерти). [3] Воздействие Cd увеличивает шансы на развитие рака . [4] Как и цинк , длительное воздействие паров кадмия может вызвать пожизненную аносмию . [ необходима цитата ]

Кость и суставы [ править ]

Одно из основных последствий отравления кадмием - слабость и ломкость костей. [3] Кости становятся мягкими ( остеомаляция ), теряют минеральную плотность костей ( остеопороз ) и становятся слабее. Это приводит к боли в суставах и спине и увеличивает риск переломов. [ необходима цитата ] Боль в спине и ногах является обычным явлением, а походка вразвалку часто развивается из-за деформаций костей, вызванных длительным воздействием кадмия. Со временем боль становится изнурительной, и по мере ослабления костей все чаще возникают переломы. Возможна необратимая деформация костей. [3] В крайних случаях отравления кадмием простой вес тела вызывает перелом. [ необходима цитата]

Почечный [ править ]

Повреждение почек при отравлении кадмием необратимо. Почки могут сморщиться до 30 процентов. Почки теряют свою функцию удаления кислот из крови при дисфункции проксимальных почечных канальцев. Дисфункция проксимальных почечных канальцев вызывает гипофосфатемию , приводящую к мышечной слабости и иногда к коме. Также возникает гиперхлоремия . Дисфункция почек также вызывает подагру , форму артрита из-за накопления кристаллов мочевой кислоты в суставах из-за высокой кислотности крови ( гиперурикемия ). Воздействие кадмия также связано с развитием камней в почках. [ необходима цитата ]

Источники воздействия [ править ]

Курение является значительным источником воздействия кадмия. Даже небольшое количество кадмия в результате курения очень токсично для человека, поскольку легкие поглощают кадмий более эффективно, чем желудок. [5]

Окружающая среда [ править ]

Повышение уровня кадмия в воде, воздухе и почве происходит особенно в промышленных районах. Воздействие кадмия на окружающую среду было особенно проблематичным в Японии, где многие люди потребляли рис, выращенный в загрязненной кадмием оросительной воде. Это явление известно как болезнь итай-итай . [6]

Люди, живущие вблизи мест хранения опасных отходов или заводов, выбрасывающих кадмий в воздух, могут подвергаться воздействию кадмия в воздухе. Однако многочисленные государственные и федеральные нормативные акты в Соединенных Штатах контролируют количество кадмия, который может выбрасываться в воздух из свалок и мусоросжигательных заводов, так что должным образом регулируемые участки не являются опасными. Население в целом и люди, живущие вблизи свалок с опасными отходами, могут подвергаться воздействию кадмия с загрязненными продуктами питания, пыли или воды в результате нерегулируемых или случайных выбросов. Для предотвращения таких выбросов соблюдаются многочисленные правила и меры по контролю за загрязнением . [ необходима цитата ]

Некоторые источники фосфатов в удобрениях содержат кадмий в количестве до 100 мг / кг [7] [8], что может привести к увеличению концентрации кадмия в почве (например, в Новой Зеландии). [9] Кадмий можно удалить из почвы с помощью нанополимеров. [10]

Еда [ править ]

Пища - еще один источник кадмия. Растения могут содержать небольшие или умеренные количества в непромышленных зонах, но высокие уровни могут быть обнаружены в печени и почках взрослых животных. Ежедневное поступление кадмия с пищей варьируется в зависимости от географического региона. Сообщается, что потребление составляет примерно от 8 до 30 мкг в Европе и США по сравнению с 59 до 113 мкг в различных регионах Японии. [11]

Профессиональное воздействие [ править ]

В 1950-х и 1960-х годах промышленное воздействие кадмия было высоким, но по мере того, как токсическое воздействие кадмия стало очевидным, промышленные ограничения воздействия кадмия были снижены в большинстве промышленно развитых стран, и многие политики согласны с необходимостью дальнейшего снижения воздействия. При работе с кадмием важно делать это под вытяжным шкафом для защиты от опасных паров. С припоями, содержащими кадмий, следует обращаться осторожно. Серьезные проблемы токсичности возникли в результате длительного воздействия ванн с кадмиевым покрытием.

Рабочие могут подвергаться воздействию кадмия в воздухе при плавке и рафинировании металлов или из воздуха на предприятиях, производящих кадмиевые продукты, такие как батареи , покрытия или пластмассы . Рабочие также могут подвергаться воздействию при пайке или сварке металла, содержащего кадмий. Приблизительно 512 000 рабочих в Соединенных Штатах каждый год находятся в среде, где может иметь место воздействие кадмия. Однако правила, устанавливающие допустимые уровни воздействия, применяются для защиты рабочих и для обеспечения того, чтобы уровни кадмия в воздухе были значительно ниже уровней, которые, как считается, могут привести к вредным последствиям. [ необходима цитата ]

Художники, работающие с кадмиевыми пигментами , которые обычно используются в ярко-оранжевых, красных и желтых тонах, могут легко случайно проглотить опасные количества, особенно если они используют пигменты в сухой форме, например, с меловой пастелью , или при смешивании собственных красок.

Потребительские товары [ править ]

Кадмий используется в никель-кадмиевых батареях ; это одни из самых популярных и наиболее распространенных продуктов на основе кадмия.

В феврале 2010 года кадмий был обнаружен во всей линейке эксклюзивных украшений Miley Cyrus от Wal-Mart . Чары были протестированы по заказу Associated Press, и было обнаружено, что они содержат большое количество кадмия. Wal-Mart не прекращал продавать украшения до 12 мая, потому что «было бы слишком сложно тестировать продукты, которые уже есть на полках». [12] 4 июня кадмий был обнаружен в краске для рекламных стаканов для фильма « Шрек навсегда» , продаваемой McDonald's Restaurants, что привело к отзыву 12 миллионов стаканов. [13]

Токсикология [ править ]

Кадмий - чрезвычайно токсичный промышленный загрязнитель и загрязнитель окружающей среды, классифицируемый как канцероген для человека: Группа 1 по данным Международного агентства по изучению рака ; [4] Группа 2а по данным Агентства по охране окружающей среды (EPA); и канцероген 1B по классификации Европейского химического агентства . [14] [15]

Токсикодинамика [ править ]

Клеточная токсикология [ править ]

Внутри клеток ионы кадмия действуют как каталитический генератор перекиси водорода . Этот внезапный всплеск цитозольного перекиси водорода вызывает усиление перекисного окисления липидов и, кроме того, истощает запасы аскорбата и глутатиона . Перекись водорода также может превращать тиоловые группы белков в нефункциональные сульфоновые кислоты, а также напрямую атаковать ядерную ДНК. Этот окислительный стресс заставляет пораженную клетку производить большое количество воспалительных цитокинов . [16] [17]

Токсикокинетика [ править ]

Вдыхание пыли, содержащей кадмий, быстро приводит к проблемам с дыхательными путями и почками, которые могут быть фатальными (часто из-за почечной недостаточности ). Проглатывание любого значительного количества кадмия вызывает немедленное отравление и повреждение печени и почек. Соединения, содержащие кадмий, также являются канцерогенными . [18]

Диагноз [ править ]

Биомаркеры чрезмерного воздействия [ править ]

Повышенные концентрации бета-2-микроглобулина в моче могут быть ранним индикатором дисфункции почек у лиц, хронически подвергающихся воздействию низких, но чрезмерных уровней кадмия в окружающей среде. Тест на бета-2-микроглобулин в моче - это косвенный метод измерения воздействия кадмия. При некоторых обстоятельствах Управление по охране труда и технике безопасности требует проведения обследования на предмет повреждения почек у рабочих с длительным воздействием высоких уровней кадмия. [19]Концентрация кадмия в крови или моче дает лучший показатель чрезмерного воздействия в промышленных условиях или после острого отравления, тогда как концентрации кадмия в тканях органов (легких, печени, почек) могут быть полезны при смертельных исходах в результате острого или хронического отравления. Концентрация кадмия у здоровых людей без чрезмерного воздействия кадмия обычно составляет менее 1 мкг / л в крови или моче. ACGIHиндексы биологического воздействия для уровней кадмия в крови и моче составляют 5 мкг / л и 5 мкг / г креатинина соответственно в случайных образцах. У лиц, получивших повреждение почек из-за хронического воздействия кадмия, часто уровни кадмия в крови или моче находятся в диапазоне 25-50 мкг / л или 25-75 мкг / г креатинина соответственно. Эти диапазоны обычно составляют 1000–3000 мкг / л и 100–400 мкг / г, соответственно, у лиц, переживших острое отравление, и могут быть значительно выше в случаях со смертельным исходом. [20] [21]

Лечение [ править ]

Любой человек с отравлением кадмием должен немедленно обратиться за медицинской помощью. [22] При однократном проглатывании дезактивация желудка с помощью рвоты или промывания желудка может быть полезной вскоре после контакта. Администрация активированного угля не доказали свою эффективность. [23]

Хелатная терапия для удаления кадмия неэффективна, поэтому наиболее важным действием является предотвращение дополнительного воздействия. [23] Возможна детоксикация кадмия (Cd) с помощью ЭДТА и других хелаторов . Клинически доступные хелаторы включают EDTA , DMPS , DMSA и British Anti-Lewisite (BAL) . БАЛ более токсичен, чем его производные, DMPS и DMSA, и редко используется в клинических условиях. EDTA, DMPS и DMSA увеличивают экскрецию Cd с мочой . Исследования in vitro и in vivo показывают, что EDTA превосходит DMSA в мобилизации внутриклеточного Cd . [22]Поскольку ЭДТА одобрена FDA для свинца и других тяжелых металлов и имеет долгую историю безопасного использования, она наиболее широко применяется в клинических условиях. Использование таких хелаторов, которые считаются терапевтически полезными для людей и животных, при использовании установленных протоколов. [ необходима цитата ]

Эпидемиология [ править ]

При массовом отравлении кадмием в Японии заметная распространенность скелетных осложнений была отмечена у пожилых женщин в постменопаузе , однако причина этого явления до конца не выяснена и в настоящее время исследуется. Отравление кадмием у женщин в постменопаузе может привести к повышенному риску остеопороза. Текущие исследования указывают на общее недоедание, а также на плохой метаболизм кальция, связанный с возрастом женщин. [24] Исследования указывают на повреждение митохондрий клеток почек кадмием как на ключевой фактор заболевания. [25]

История [ править ]

В 2005 году правительство Великобритании рассекретило эксперимент по распылению кадмия над Норвичем, проведенный в начале 1960-х годов, как это задокументировано в статье BBC News. [26]

См. Также [ править ]

  • Болезнь итай-итай

Ссылки [ править ]

  1. ^ USGS (2018). Кадмий. Получено с https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/cadmium/mcs-2018-cadmi.pdf.
  2. ^ "Безопасность и здоровье | Кадмий" . Osha.gov . Проверено 8 июля 2013 .
  3. ^ a b c Ёсида Ф, Хата А, Тонегава Х (1999-09-01). «Болезнь Итаи-Итай и меры противодействия загрязнению кадмием шахты Камиока». Экономика окружающей среды и исследования политики . 2 (3): 215–229. DOI : 10.1007 / BF03353912 . hdl : 2115/53361 . ISSN 1867-383X . S2CID 1902243 .  
  4. ^ a b (IARC) Международное агентство по изучению рака. 1993. Бериллий, кадмий, ртуть и воздействия в стекольной промышленности, вып. 58. МАИР, Лион, Франция. 119238.
  5. ^ Järup, Ларс; Берглунд, Марика; Элиндер, Карл Густав; Нордберг, Гуннар; Вахтер, Мари (1998). «Воздействие кадмия на здоровье - обзор литературы и оценка риска» . Скандинавский журнал труда, окружающей среды и здоровья . 24 (Дополнение 1): 1–51. JSTOR 40967243 . PMID 9569444 .  
  6. ^ "Болезнь Итаи-итай" . Kanazawa-med.ac.jp.
  7. ^ Сайерс, Дж. Кейт; MacKay, Alec D .; Браун, Майкл В .; Карри, Лэнс Д. (1986). «Химические и физические характеристики фосфоритных материалов различной реакционной способности». Журнал продовольственной науки и сельского хозяйства . 37 (11): 1057–64. DOI : 10.1002 / jsfa.2740371102 .
  8. ^ Trueman, Н. А. (1965). «Фосфатные, вулканические и карбонатные породы острова Рождества (Индийский океан)». Журнал Геологического общества Австралии . 12 (2): 261. Bibcode : 1965AuJES..12..261T . DOI : 10.1080 / 00167616508728596 .
  9. Перейти ↑ Taylor, MD (1997). «Накопление кадмия, полученного из удобрений, в почвах Новой Зеландии». Наука об окружающей среде в целом . 208 (1–2): 123–6. Bibcode : 1997ScTEn.208..123T . DOI : 10.1016 / S0048-9697 (97) 00273-8 . PMID 9496656 . 
  10. ^ Бопареи. (2010). Кинетика и термодинамика удаления ионов кадмия адсорбцией на частицах нанозеровалентного железа. Получено с http://www.eng.uwo.ca/research/grc/pdfs/2011/Boparai_et_al_Kinetics.pdf
  11. ^ Elinder CG. Использование, возникновение и потребление. В: Кадмий и здоровье: эпидемиологическая и токсикологическая оценка, Фриберг Л., Элиндер К.Г., Нордберг Г.Ф. и др., CRC press, Бока-Ратон, Флорида, 1985. Том 1, стр.23.
  12. ^ Причард, Джастин (2010). «ВЛИЯНИЕ AP: Wal-Mart предпочитает украшения кадмию - Yahoo! News» . Cite journal requires |journal= (help)
  13. ^ Геллс, Джефф (2010). «Макдональдс вспоминает о окрашенных кадмием очках Shrek - сделанных в Нью-Джерси» . Huffington Post .
  14. ^ IPCS (Международная программа по химической безопасности) Кадмий – критерии здоровья окружающей среды 134. Женева: Всемирная организация здравоохранения; 1992. По состоянию на 29 декабря 2009 г. Доступно: http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc134.htm .
  15. ^ Токсикологический профиль ATSDR для кадмия. Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний, Министерство здравоохранения и социальных служб США, Атланта, Джорджия (2012)
  16. ^ Марет, Вольфганг; Мулис, Жан-Марк (2013). «Биоинорганическая химия кадмия в контексте его токсичности». Кадмий: от токсичности к сущности . Ионы металлов в науках о жизни. 11 . С. 1–29. DOI : 10.1007 / 978-94-007-5179-8_1 . ISBN 978-94-007-5178-1.
  17. ^ «Токсичность кадмия (Cd): как кадмий вызывает патогенные изменения? | ATSDR - Экологическая медицина и санитарное просвещение в области окружающей среды - CSEM» . Atsdr.cdc.gov . Проверено 8 июля 2013 .
  18. ^ «Темы безопасности и здоровья | Кадмий - Влияние на здоровье» . Osha.gov . Проверено 8 июля 2013 .
  19. ^ ATSDR. Практические примеры в экологической медицине (CSEM) Клиническая оценка токсичности кадмия - лабораторные испытания. Архивировано 8 сентября 2017 г. на Wayback Machine. Получено 10сентября 2010 г..
  20. ^ Нордберг, Гуннар Ф. (2010). «Биомаркеры воздействия, воздействия и восприимчивости у людей и их применение в исследованиях взаимодействия металлов в Китае». Письма токсикологии . 192 (1): 45–9. DOI : 10.1016 / j.toxlet.2009.06.859 . PMID 19540908 . 
  21. ^ Р. Базельт, Распоряжение токсичными лекарствами и химическими веществами у человека , 8-е издание, Биомедицинские публикации, Фостер-Сити, Калифорния, 2008, стр. 212-214.
  22. ^ а б Бернхофт Р.А. (2013). «Токсичность кадмия и лечение» . Журнал "Научный мир" . 2013 : 394652. дои : 10,1155 / 2013/394652 . PMC 3686085 . PMID 23844395 .  
  23. ^ а б CDC. (2017). Токсичность кадмия Как следует лечить и вести пациентов, подвергшихся воздействию кадмия? получено с https://www.atsdr.cdc.gov/csem/csem.asp?csem=6&po=16#tocbookmark3
  24. ^ Гамильтон JW. «Что такое болезнь Итаи-Итаи» . Доступ к науке . McGraw-Hill Global Education Holdings, LLC. Архивировано из оригинала на 2013-11-13 . Проверено 10 ноября 2013 .
  25. ^ Genchi G, Sinicropi MS, Lauria G, Carocci A, Catalano A (май 2020 г.). «Эффекты токсичности кадмия» . Международный журнал исследований окружающей среды и общественного здравоохранения . 17 (11): 3782. DOI : 10,3390 / ijerph17113782 . PMC 7312803 . PMID 32466586 .  
  26. ^ "BBC News - Расследование заявлений о раке спрея" . 2005-12-07.

Footnotes[edit]

  • Shannon M. Heavy Metal Poisoning, in Haddad LM, Shannon M, Winchester JF(editors): Clinical Management of Poisoning and Drug Overdose, Third Edition, 1998.
  • "Cadmium and you" (PDF). Redgrave Court, Merton Road, Bootle, Merseyside, L20 7HS, United Kingdom: Health and Safety Executive. March 2010. Retrieved January 29, 2011.CS1 maint: location (link)
  • Hartwig, Andrea (2013). "Cadmium and Cancer". Cadmium: From Toxicity to Essentiality. Metal Ions in Life Sciences. 11. pp. 491–507. doi:10.1007/978-94-007-5179-8_15. ISBN 978-94-007-5178-1.

External links[edit]

Classification
D
  • ICD-10: T56.3
  • ICD-9-CM: 985.5
  • MeSH: D002105
  • ATSDR Case Studies in Environmental Medicine: Cadmium Toxicity U.S. Department of Health and Human Services
  • CDC - Cadmium - NIOSH Workplace Safety and Health Topic U.S. Department of Health and Human Services
  • National Pollutant Inventory - Cadmium and compounds
  • http://www.canoshweb.org/odp/html/cadmium.htm