Чем опасен кадмий для человека
Чем опасен кадмий для человека
В работе рассматривается вопрос токсичности соединений кадмия и влияния их на процессы жизнедеятельности в организме человека. Кадмий – один из самых токсичных тяжелых металлов, как и многие другие тяжелые металлы, имеет отчетливую тенденцию к накоплению в организме – период его полувыведения составляет 10-35 лет. Попадая в организм человека, кадмий негативно воздействует на печень, почки, центральную нервную систему, нарушает фосфорно-кальциевый обмен, является сильным канцерогеном. В очень небольших количествах кадмий присутствует в организме любого человека. Он попадает туда с табачным дымом (табак хорошо накапливает кадмий), продуктами питания растительного происхождения (грибы, семечки подсолнечника, зерновые, пшеница, орехи), загрязненным воздухом (продукты сгорания угля, дизельного топлива, гальванические, стекольные, цементные производства) [1]. Таким образом, кадмий попадает в наш организм из воздуха и почвы, которые активно загрязняются этим металлом и его соединениями благодаря деятельности человека. Не замечая, мы накапливаем эти ядовитые соединения. При этом обычно считаем, что ведем здоровый образ жизни. Ведь большинство сельскохозяйственных культур, которые активнее всего накапливают кадмий, считаются очень полезными. И мы употребляем их практически каждый день. Насколько тщательно контролируется внесение на поля суперфосфата или обработка культур фунгицидами? А между тем, именно суперфосфат используется для повышения урожайности подсолнечника. И именно подсолнечник является «чемпионом» среди сельскохозяйственных культур по способности накапливать кадмий. Как показывают тесты, содержание кадмия в семечках обычно находится на грани допустимого. Лучшим выходом в этой ситуации будет выращивание максимального количества продуктов сельского хозяйства своими силами, без применения минеральных удобрений и прочей «химии». Ну, а как максимум, решением проблемы (хотя бы частичным) будет переход сельского хозяйства на более естественные методы выращивания продукции. Они, как правило, исключают использование вредных для человека и природы веществ.
Влияние кадмия на организм человека
Кадмий – химический элемент 2 группы Периодической системы, известен негативным влиянием на организм. В малых дозах он необходим для выполнения ряда функций организма. Проблемы человечества связанные с кадмием, возникают из-за экологических загрязнений и опасности микроэлемента для живых организмов, даже в невысоких концентрациях.
Поэтому важно обладать информацией, как попадает ядовитый металл в организм человека, знать признаки отравления микроэлементом, уметь оказать первую помощь потерпевшему.
Роль кадмия в организме человека
Источник пополнения организма микроэлементом – продукты питания и сигаретный дым; кадмий не обладает особой необходимостью принимать роль в функционировании различных органов, но участвует в некоторых жизненно важных процессах:
Организму взрослого человека в сутки необходимо поступление 1-5 мкг микроэлемента.
Кадмий в организме человека
Существует 3 способа попадания кадмия в человеческий организм:
С сигаретным дымом
Микроэлемент накапливается в листьях табака. В высушенном сырьё металла содержится значительно больше, чем в свежесрезанных листьях. Интоксикация организма ядовитым элементом происходит и при пассивном курении.
Из воздуха
Особенно много кадмия содержится в пыли городского воздуха, которая образуется при трении тормозных колодок и шин. Присутствие микроэлемента обнаруживается в области расположения тепловых станций, работающих на угле. Микроэлемент содержится в древесном дыме, так как деревья накапливают кадмий из почвы.
С продуктами питания
Кадмий находится в листьях, корнях растений, в зёрнах (особенно в семечках подсолнечника), куда попадает из суперфосфатных удобрений.
Биологи из Новой Зеландии, обнаружив высокое содержание элемента в ракообразных и моллюсках, установили способ попадания ядовитого металла в морскую воду. По их расчётам, кадмий, содержащийся в фосфорных удобрениях, смывается дождями в воды рек, затем – в моря.
В солёной воде элемент высвобождается и попадает в фитопланктон, которым питаются устрицы и моллюски, а также рыбы, обитающие в загрязнённых водах. Наиболее загрязнённым считается Балтийское море из-за множества рек, протекающих по местностям с высокоразвитым сельским хозяйством, и впадающих в него.
Источники кадмия в продуктах питания человека
Кадмий включают в себя следующие продукты питания для человека:
Дефицит кадмия в организме человека
Влияние дефицита кадмия на организм человека не получило достаточного изучения. Эксперименты с подопытными животными доказали, что исключение из рациона микроэлемента приводит к сильному отставанию в росте.
Дефицит микроэлемента начинает проявляться при суточном поступлении кадмия в количестве ниже 0,5 мкг. В среднем ежедневный рацион человека включает 15 мкг кадмия, поэтому дефицит металла встречается редко.
Избыток кадмия в организме человека
Кадмиевый токсикоз наблюдается при суточном поступлении в организм – в избытке 30 мкг элемента. При наличии в человеческом организме микроэлемента в таком количестве нередко наблюдается летальный исход.
Длительное избыточное поступление в организм металла вызывает хронический кадмиоз, характерный поражением половой системы и мочевыводящей. Претерпевает изменения также система дыхания, нередко с проявления эмфиземы лёгких. Часто наблюдается развитие анемии из-за сниженного всасывания железа.
Об избытке кадмия в организме могут свидетельствовать симптомы:
При превышении кадмия в организме возрастают риски развития:
Также нередко наблюдаются деформации костей скелета в результате снижения минерализации костного вещества.
Накопление кадмия организмом человека
Развитая промышленность становится причиной повышенного накомпления кадмия в почве. Растения при высоком почвенном содержании суперфосфатов усваивают микроэлемент в повышенных количествах, при низком – в минимальных.
Кадмий, отнесённый к высокоопасным веществам, (2 класс опасности) имеет тенденцию накапливаться в организме. Полувыведение микроэлемента происходит в течение 10-35 лет. За пол столетиячеловеческой жизни в организме может накопиться до 50 мг ядовитого металла.
Большая часть накоплений кадмия припадает на печень (до 25%) и почки (до 60%). Оставшееся количество металла находится:
В организме кадмий связывают белок-металлотионеин и альфа 2 глобулин. В связанном виде металл менее опасен, но не безвреден. Накапливаясь в продолжение нескольких лет, элемент приводит к сбою функциональной деятельности почек, камнеобразованию. Химическая структура металла близка цинку, что позволяет кадмию замещать его в биохимических процессах.
Токсическое действие кадмия не может нанести ущерб здоровью внутриутробного ребёнка, благодаря плаценте.
Хроническое отравление организма человека кадмием
Постоянное попадание в организм ядовитого микроэлемента, даже в малых дозах, провоцирует развитие хронического отравления организма человека:
Существует риск злокачественных новообразований
Острое отравление организма человека ядовитым кадмием
Если с пищей, водой в организм человека поступает большое количество кадмия (до 30 мкг), наступает острое отравление, которое проявляется следующими симптомами:
Особую опасность представляет ядовитый микроэлемент, проникающий через лёгкие с парами или пылью, так как попадает прямо в кровь, избегая очищения желудком и печенью.
Отёк лёгких, озноб, рвота, потеря сознания свидетельствуют о присутствии опасности для организма, нередко приводящей к летальному исходу, если вовремя не оказана медицинская помощь.
Терапия отравления организма человека кадмием
Если произошло острое отравление ядовитым металлом, следует обеспечить больному терапию – свежий воздух и тепло. После искусственно вызванной рвоты промывают желудок. По окончанию промывания желудка следует принять внутрь 50 мл сероводородной воды.
При остром отравлении металлом необходимо направить неотложную помощь на восстановление проходимости путей дыхания поддержке процесса дыхания и кровообращения. По окончанию процедур рекомендуется выпить тёплое молоко, добавив в него немного пищевой соды. При отравлении парами, содержащими микроэлемент, делают ингаляцию раствором соды (1 ч. ложка на стакан воды).
Нейтрализовать ядовитый металл может препарат «Унитиол». Лекарство, взаимодействуя с кадмием, образует нетоксичные, растворимые в воде соединения. При этом происходит восстановление функций ферментных систем, которые нарушил ядовитый металл. Применяют также стероиды и препараты с мочегонным действием, а также витаминные комплексы.
Особенности диеты
Диета для общего укрепления организма должна включать повышенное количество пектиновых веществ, содержащих такими продуктами:
Следует учесть, что пектин сконцентрирован в сердцевине и кожуре фруктов.
Последствия отравления организма человека кадмием
Отравление ядовитым металлом способно вызвать опасные последствия для организма человека. Кадмий на долгое время остаётся в организме. Элемент оказывает пагубное действие на ткани костей, вымывая кальций. Это приводит к развитию остеомаляции, остеопороза. Патологии проявляются деформированием костей, искривлением позвоночника.
Дети, подвергающиеся отравлению металлом, нередко болеют энцефалопатией, нейропатией. У детей и взрослых наблюдаются нарушения в функционировании печени и почек. Токсическое действие ядовитого микроэлемента увеличивает риск злокачественного роста.
Кадмий и онкологические заболевания организма человека
При обследовании рабочих, находящихся в контакте с кадмием, установлена прямая связь отравления металлом и смертностью от злокачественных онкологических заболеваний лёгких. Точно просчитать такую зависимость нелегко, так как одновременно может происходить и отравление другими металлами, задействованными на производстве. В 1993 году МАИР установила высокую степень риска онкологических патологий для людей, контактирующих с металлом, а кадмий занесён в список канцерогенов.
Заболевание организма человека итай-итай
Патология заболевания организма человека итай-итай считается наиболее тяжёлым проявлением хронического отравления микроэлементом. Заболевание обнаружили в прошлом веке в Японии. Население в течение многих лет употребляло в пищу рис, который орошали речной водой, загрязнённой кадмием из рудника. Ядовитый микроэлемент поступал в организм в концентрации свыше 30 мкг. Патологии обнаруживались у женщин после 45 лет, имевших далеко не одну беременность, что приводило к истощению организма при недостатке кальция и витамина Д.
Заболевание итай-итай вызывает деформации скелета, боли в области поясницы, утиной походкой, сильным поражением почек.
Профилактика ядовитого действия кадмия на организм человека
Существуют способы профилактики с ядовитым действием кадмия до момента его попадания в организм человека. Так как нет возможности исключить кадмий из состава фосфатов, выводят сорта растений, имеющих низкую усвояемость ядовитого металла. Это обходится дорого и требует немалых временных затрат.
При выращивании табака практикуется очищение почвы паслёном чёрным, который является растением-гипераккумулятором по отношению к кадмию. Но дальнейший процесс переработки обогащённых элементом растений паслёна является очень трудоёмким.
Наиболее важной задачей в профилактике заболеваний, вызванных ядовитым элементом, является чистка воздуха. Запреты табакокурения в местах общественного пользования избавляют многих людей пассивного потребления кадмия в составе дыма. Такие запреты вносят ощутимый вклад в общественное здоровье. А также необходимо постоянное ужесточение требований к проведению выбросов промышленными предприятиями, автомобилями.
Предупредить отравления ядовитым металлом на производстве возможно при соблюдении техники безопасности: функционировании вытяжной вентиляции, использование средств индивидуальной защиты.
Читайте также:
Влияние кофе на печень
Влияние пчелиного подмора на поджелудочную железу
Влияние пива на поджелудочную железу
Влияние алкоголя на печень и поджелудочную железу
Влияние антибиотиков на поджелудочную железу
Токсичность кадмия и его соединений
Обычно кадмий присутствует в окружающей среде в небольших количествах, не вызывающих вреда здоровью. Однако некоторые группы населения особенно подвержены риску отравления кадмием.
Отравление кадмием может возникнуть у любого человека в результате воздействия кадмия. Факторы, которые увеличивают шансы подвергнуться воздействию кадмия, включают:
Основной путь попадания кадмия в организм — через легкие. Люди, которые не курят и не работают на опасных производствах получают большую часть своего воздействия через пищу.
Симптомы отравления кадмием
Кадмий и вещества с его содержанием весьма токсичны. Он вызывает рак и воздействует на сердечно-сосудистую, почечную, желудочно-кишечную, неврологическую, репродуктивную и дыхательную системы организма.
Употребление в пищу продуктов питания или питьевой воды, загрязненных высоким содержанием кадмия, может привести к следующим симптомам:
Вдыхание кадмия может привести к:
Влияние кадмия на системы органов
Почки — это главный орган, подверженный хроническому воздействию кадмия. Нефротоксичность кадмия может быть следствием хронического вдыхания или проглатывания. Данные исследований на людях предполагают латентный период приблизительно 10 лет до клинического начала поражения почек, в зависимости от интенсивности воздействия.
Однако незначительные изменения функции почек были описаны после острого воздействия на животных, и есть редкие сообщения о некрозе коркового вещества почек после острого воздействия высоких доз на людей.
Хотя кадмий накапливается в костях, заболевание костей, возникающее в результате чрезмерного воздействия кадмия, считается вторичным по отношению к изменениям в метаболизме кальция из-за повреждения почек, вызванного кадмием. Клинически значимые поражения костей обычно возникают на поздних стадиях тяжелого хронического отравления кадмием и включают псевдопереломы и другие эффекты остеомаляции и остеопороза.
Псевдопереломы — это спонтанные переломы, которые следуют распределению напряжения в нормальном скелете или возникают в местах, где основные артерии пересекают кость и вызывают механическое напряжение посредством пульсации.
Болезнь итай-итай — наиболее тяжелая форма хронической интоксикации кадмием. Первое обнаружение произошло на реке Дзиндзу, префектура Тояма, Япония. Прямое действие кадмия на кости привело к таким симптомам как сильная боль в костях, суставах и позвоночнике, гипотония и гипотрофия мышц, патологические переломы и деформации костей. Болезнь сопровождается кашлем и анемией. Опасным осложнением является почечная недостаточность, которая приводит к смерти больного.
Лечения отравления кадмием не существует. Все, что можно сделать в случае интоксикации — помочь справиться с симптомами и облегчить их.
Пути поступления кадмия в организм
Кадмий представляет собой вещество с мягким, пластичным, серебристо-белым с голубоватым отливом цветом. Он не имеет запаха и вкуса и очень ядовит.
Воздействие Cd на человека происходит в основном при вдыхании или проглатывании. В зависимости от размера частиц поглощается от 10 до 50 процентов вдыхаемой кадмиевой пыли. Поглощение при контакте с кожей незначительно. Абсорбируется от пяти до десяти процентов попавшего внутрь кадмия, также в зависимости от размера частиц. Кишечная абсорбция выше у людей с дефицитом железа, кальция или цинка
Контакт кадмием на рабочем месте происходит во время горных работ и работы с кадмием. Воздействие кадмия на рабочем месте может происходить во время производства продукции, содержащей кадмий, например, красок, а также во время выполнения таких работ, как покрытие, пайка и сварка.
Кто подвержен опасностям кадмия?
Кадмий в значительной степени присутствует в окружающей среде из-за деятельности человека, такой как использование ископаемого топлива, сжигание металлической руды и сжигание отходов.
Утечка осадка сточных вод в сельскохозяйственную почву может вызвать перенос адсорбированных растениями соединений кадмия, которые могут играть важную роль в пищевой цепи, и накапливаться в различных органах человека. Кроме того, еще одним важным источником воздействия кадмия является сигаретный дым.
В коммерческих целях Cd используется в телевизионных экранах, лазерах, батареях, пигментах для красок, косметике и при гальванике стали, а также использовался с цинком для сварки уплотнений в свинцовых водопроводных трубах до 1960-х годов.
Вдыхание кадмия
Ингаляция является основным способом профессионального воздействия. Уровень кадмия в воздухе на рабочем месте может быть в тысячи раз выше, чем в окружающей среде в целом. Однако в воздухе за территорией предприятия его концентрация чаще всего не будет представлять опасности для здоровья.
Курильщики подвергаются воздействию кадмия в результате вдыхания. В сигаретах содержится около 2,0 мкг кадмия, из которых почти 2-10% переходит в сигаретный дым. У курильщиков, как правило, в крови и организме кадмия более чем в два раза больше, чем у некурящих. Врачи должны знать, что, как правило, у курильщиков более высокое содержание кадмия в моче, чем у некурящих.
Проглатывание кадмия
Основным способом воздействия на некурящее население в целом является пероральное употребление. Однако фоновые уровни кадмия в пищевых продуктах, воде и окружающем воздухе не представляют опасности для здоровья населения. Типичное потребление кадмия с пищей составляет около 30-50 микрограммов в день (мкг/день), но обычные люди поглощают лишь небольшую часть дозы, полученной перорально (1-10%).
Чем опасен кадмий для человека
Cписок тяжелых металлов обычно включает мышьяк, свинец, кадмий, ртуть, хром, медь, цинк, никель, селен, серебро, сурьму, марганец и некоторые другие.
Ртуть накапливается в рыбе (в старой больше, чем в молодой), в хищной также больше (меч-рыба, тунец, акула), в почках животных (опасно употребление в сыром виде), орехах, какао-бобах, шоколаде.
Больше всего свинца накапливается в хищной рыбе (тунец, акула), морепродуктах, особенно в двустворчатых моллюсках. Свинец также накапливается в консервированных продуктах в сборной жестяной таре.
Кадмий – в грибах, во многих растениях, особенно стручковых, какао-порошке, рыбе, почках животных, овощах, фруктах.
Мышьякнакапливается в белом и коричневом рисе, яблочном соке, курином мясе, белковых коктейлях, белковом порошке.
Причины накопления тяжелых металлов в пище
Почему тяжелые металлы опасны?
Тяжелые металлы, при длительном поступлении с пищей могут накапливаться в организме, вызывая отдаленные последствия. Небольшие количества металлов могут выводиться с мочой, потом, калом, но также они имеют способность задерживаться в различных тканях, в костях и крови, способствовать развитиюракажелудочно-кишечного тракта, снижению иммунитета, задержке умственного развитияу детей, обладают тератогенным действием.
Мышьяк и свинец при накоплении в организме способны оказывать мутагенное и канцерогенное действия.
Ртуть, накапливаясь в организме детей, вызывает изменения в развитии мозга, у взрослых, а более высоких дозах вызывает неврологические изменения.
Отравление свинцом
При отравлении свинцом возможно развитие анемии, поражение нервной системы и почек, замедление интеллектуального развития детей, заболеваний сердечно-сосудистой системы среди взрослых. Накапливается в костях, являясь постоянным источником отравления.
При хроническом отравлении отмечается общая слабость, головные боли, неприятный привкус во рту, запоры, боли в животе.
При отравлении мышьяком возникает тошнота, позывы к рвоте, расстройства ЖКТ. Далее присоединяются неврологические симптомы: речевые расстройства, нарушения обоняния, вкуса, парезы. Длительная интоксикация мышьяком опасна риском развития рака кожи.
Кадмийвлияет на артериальное давление, способствует образованию камней в почках.
Профилактика отравлений тяжелыми металлами
Профилактика отравления тяжелыми металлами в быту заключается в