Отравление кадмием
 | Примеры и перспективы в этой статье могут не отражать мировую точку зрения на предмет . ( январь 2018 г. ) |
| Отравление кадмием | |
|---|---|
| Специальность | Токсикология |
Кадмий — это природный токсичный металл, который часто подвергается воздействию на промышленных рабочих местах, в растительных почвах и в результате курения. Из-за низкого допустимого воздействия на человека переоблучение может произойти даже в ситуациях, когда обнаруживаются лишь 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 по удалению кадмиевых красок путем соскабливания или струйной обработки могут представлять значительную опасность. Основное использование кадмия — в производстве NiCd-аккумуляторов. Основным источником кадмия является побочный продукт переработки металлического цинка. [1] Воздействие кадмия рассматривается в конкретных стандартах для общей промышленности, занятости на верфях, строительной отрасли и сельскохозяйственной отрасли. [2]
Признаки и симптомы
[ редактировать ]Острый
[ редактировать ]Острое воздействие паров кадмия может вызвать симптомы гриппа, включая озноб, лихорадку и мышечные боли, которые иногда называют «кадмиевым блюзом». Симптомы могут исчезнуть через неделю, если нет повреждений дыхательных путей. Более тяжелые 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. [ нужна ссылка ]
Хронический
[ редактировать ]Осложнения отравления кадмием включают кашель, анемию и почечную недостаточность (возможно, приводящую к смерти). [3] Воздействие кадмия увеличивает вероятность развития рака . [4] Как и в случае с цинком , длительное воздействие паров кадмия может вызвать пожизненную аносмию . [ нужна ссылка ]
Кости и суставы
[ редактировать ]Одним из основных последствий отравления кадмием является слабость и ломкость костей. [3] Кости становятся мягкими ( остеомаляция ), теряют минеральную плотность костной ткани ( остеопороз ) и становятся слабее. Это приводит к болям в суставах и спине и увеличивает риск переломов. [ нужна ссылка ] Часто наблюдаются боли в спине и ногах, а походка вперевалку часто развивается из-за деформации костей, вызванной длительным воздействием кадмия. Боль со временем становится изнурительной, а переломы становятся все более распространенными по мере ослабления кости. Может возникнуть необратимая деформация костей. [3] В крайних случаях отравления кадмием уже сама масса тела становится причиной перелома. [ нужна ссылка ]
Реналь
[ редактировать ]Повреждения почек, вызванные отравлением кадмием, необратимы. Почки могут уменьшиться до 30 процентов. Почки теряют функцию удаления кислот из крови при дисфункции проксимальных канальцев. Дисфункция проксимальных канальцев почек вызывает гипофосфатемию , приводящую к мышечной слабости и иногда к коме. Также возникает гиперхлоремия . Дисфункция почек также вызывает подагру — форму артрита , возникающую из-за накопления кристаллов мочевой кислоты в суставах из-за высокой кислотности крови ( гиперурикемия ). Воздействие кадмия также связано с развитием камней в почках. [ нужна ссылка ]
Источники воздействия
[ редактировать ]Курение является значительным источником воздействия кадмия. Даже небольшие количества кадмия, образующегося при курении, высокотоксичны для человека, поскольку легкие поглощают кадмий более эффективно, чем желудок. [5] Кадмий выделяется в аэрозолях электронных сигарет (ЭК), но, по имеющимся в настоящее время данным, рассчитанный риск рака в течение жизни (LCR) не превышает допустимый предел риска. [6] [7]
Относящийся к окружающей среде
[ редактировать ]Повышение уровня кадмия в воде, воздухе и почве происходит, в частности, в промышленных зонах. Воздействие кадмия на окружающую среду было особенно проблематичным в Японии, где многие люди потребляли рис, выращенный в оросительной воде, загрязненной кадмием. Это явление известно как болезнь итай-итай . [8]
Люди, живущие вблизи свалок опасных отходов или заводов, выбрасывающих кадмий в воздух, могут подвергнуться воздействию кадмия в воздухе. Однако многочисленные государственные и федеральные правила в Соединенных Штатах контролируют количество кадмия, который может выбрасываться в воздух из свалок мусора и мусоросжигательных заводов , поэтому должным образом регулируемые объекты не являются опасными. Население в целом и люди, живущие вблизи мест размещения опасных отходов, могут подвергаться воздействию кадмия, содержащегося в загрязненных продуктах питания, пыли или воде в результате нерегулируемых или случайных выбросов. Для предотвращения таких выбросов применяются многочисленные правила и меры по контролю за загрязнением . [ нужна ссылка ]
Некоторые источники фосфатов в удобрениях содержат кадмий в количествах до 100 мг/кг. [9] [10] что может привести к увеличению концентрации кадмия в почве (например, в Новой Зеландии). [11]
Еда
[ редактировать ]Еда – еще один источник кадмия. Растения могут содержать небольшие или умеренные количества в непромышленных районах, 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 59–113 мкг в различных регионах Японии. [12] Небольшое исследование образцов темного шоколада премиум-класса показало, что 48% из них имели высокий уровень кадмия, причем источником обычно является присутствие кадмия в почве, в которой они были выращены. [13]
Профессиональное воздействие
[ редактировать ]В 1950-х и 1960-х годах промышленное воздействие кадмия было высоким, но когда токсическое воздействие кадмия стало очевидным, промышленные ограничения на воздействие 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 , чтобы защититься от опасных паров. С припоями, содержащими кадмий, следует обращаться осторожно. Серьезные проблемы с токсичностью возникли в результате длительного воздействия ванн с кадмиевым покрытием.
Рабочие могут подвергаться воздействию кадмия в воздухе при выплавке и рафинировании металлов или в воздухе на заводах, производящих кадмиевые продукты, такие как батареи , покрытия или пластмассы . Рабочие также могут подвергнуться воздействию при пайке или сварке металлов, содержащих кадмий. Приблизительно 512 000 рабочих в Соединенных Штатах каждый год находятся в средах, где может произойти воздействие кадмия. Однако правила, устанавливающие допустимые уровни воздействия, применяются для защиты работников и обеспечения того, чтобы уровни кадмия в воздухе были значительно ниже уровней, которые, как считается, приводят к вредным последствиям. [ нужна ссылка ]
Художники, работающие с кадмиевыми пигментами , которые обычно используются в ярких оранжевых, красных и желтых тонах, могут легко случайно проглотить опасное количество, особенно если они используют пигменты в сухой форме, например, при меловой пастели или при смешивании собственных красок.
Потребительские товары
[ редактировать ]Кадмий используется в никель-кадмиевых батареях ; это одни из самых популярных и распространенных продуктов на основе кадмия.
В феврале 2010 года кадмий был обнаружен во всей линейке эксклюзивных украшений Майли Сайрус от Wal-Mart . Подвески были протестированы по заказу Associated Press и обнаружили, что они содержат высокий уровень кадмия. Wal-Mart не прекращал продажу ювелирных изделий до 12 мая, потому что «было бы слишком сложно тестировать товары, уже находящиеся на его полках». [14]
4 июня 2010 года кадмий был обнаружен в краске, используемой на рекламных стаканах для фильма «Шрек навсегда» , продаваемых ресторанами McDonald's , что привело к отзыву 12 миллионов стаканов. [15]
Токсикология
[ редактировать ]Кадмий является чрезвычайно токсичным промышленным загрязнителем и загрязнителем окружающей среды, классифицированным как канцероген для человека: Группа 1 по данным Международного агентства по исследованию рака ; [4] Группа 2а по данным Агентства по охране окружающей среды (EPA); и канцероген 1B по классификации Европейского химического агентства . [16] [17]
Токсикодинамика
[ редактировать ]Клеточная токсикология
[ редактировать ]Внутри клеток ионы кадмия действуют как каталитический генератор перекиси водорода . Этот внезапный всплеск цитозольной перекиси водорода вызывает усиление перекисного окисления липидов и дополнительно истощает аскорбата и глутатиона запасы . Перекись водорода также может превращать тиоловые группы белков в нефункциональные сульфоновые кислоты , а также способна напрямую атаковать ядерную ДНК. Этот окислительный стресс заставляет пораженную клетку вырабатывать большое количество воспалительных цитокинов . [18] [19]
Токсикокинетика
[ редактировать ]Вдыхание пыли, содержащей кадмий, быстро приводит к проблемам с дыхательными путями и почками , которые могут привести к летальному исходу (часто из-за почечной недостаточности ). Проглатывание любого значительного количества кадмия вызывает немедленное отравление и повреждение печени и почек. Соединения, содержащие кадмий, также канцерогенны . [20]
Диагностика
[ редактировать ]Биомаркеры чрезмерного воздействия
[ редактировать ]Повышенные концентрации бета-2-микроглобулина в моче могут быть ранним индикатором дисфункции почек у людей, хронически подвергающихся воздействию низких, но чрезмерных уровней кадмия в окружающей среде. Тест на бета-2-микроглобулин в моче является косвенным методом измерения воздействия кадмия. В некоторых случаях Управление по охране труда и технике безопасности требует проверки на повреждение почек у работников, подвергающихся длительному воздействию высоких уровней кадмия. [21] Концентрации кадмия в крови или моче обеспечивают лучший показатель чрезмерного воздействия в промышленных условиях или после острого отравления, тогда как концентрации кадмия в тканях органов (легкие, печень, почки) могут быть полезны при смертельных случаях 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. Индексы биологического воздействия ACGIH для уровней кадмия в крови и моче составляют 5 мкг/л и 5 мкг/г креатинина соответственно в случайных образцах. У людей, перенесших повреждение почек из-за хронического воздействия кадмия, уровень кадмия в крови или моче часто находится 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 существенно выше в случаях со смертельным исходом. [22] [23]
Уход
[ редактировать ]Человеку с отравлением кадмием следует немедленно обратиться за медицинской помощью, как для лечения, так и для поддерживающего лечения . [24]
При нехроническом через отравлении пищеварение рвотные средства или промывание желудка вскоре после воздействия могут эффективно обеззараживать желудочно-кишечную систему. Активированный уголь остается недоказанным. [25] Центр по контролю и профилактике заболеваний США не рекомендует хелаторную терапию . [25] отчасти потому, что хелатирование может усугубить повреждение почек . [24]
Значительные данные указывают на то, что при длительном воздействии традиционный хелатор ЭДТА может снизить общую нагрузку кадмия в организме. Совместное применение антиоксидантов , включая нефропротективный глутатион , повышает эффективность. Ограниченные данные свидетельствуют о том, что у пациентов с чрезвычайно хрупкими почками в сауне пот может по-разному выделять металл. [24]
Эпидемиология
[ редактировать ]При массовом отравлении кадмием в Японии отмечена значительная распространенность скелетных осложнений у пожилых женщин в постменопаузе , однако причина этого явления не до конца понятна и находится в стадии расследования. Отравление кадмием у женщин в постменопаузе может привести к повышенному риску развития остеопороза. Текущие исследования указывают на общее недоедание, а также на плохой метаболизм кальция, связанный с возрастом женщин. [26] Исследования указывают на повреждение митохондрий клеток почек кадмием как на ключевой фактор заболевания. [27]
История
[ редактировать ]Эксперимент начала 1960-х годов по распылению кадмия над Нориджем был рассекречен в 2005 году правительством Великобритании, как описано в статье BBC News. [28]
См. также
[ редактировать ]Цитаты
[ редактировать ]- ^ Геологическая служба США (2018). Кадмий. Получено с https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/cadmium/mcs-2018-cadmi.pdf.
- ^ «Темы безопасности и здоровья | Кадмий» . Оша.гов . Проверено 8 июля 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Ёсида Ф, Хата А, Тонегава Х (1 сентября 1999 г.). «Болезнь Итай-Итай и меры противодействия загрязнению кадмием шахтой Камиока». Экономика окружающей среды и политические исследования . 2 (3): 215–229. дои : 10.1007/BF03353912 . hdl : 2115/53361 . ISSN 1867-383X . S2CID 1902243 .
- ^ Перейти обратно: а б (IARC)Международное агентство по исследованию рака. 1993. Бериллий, кадмий, ртуть и воздействие в стекольной промышленности, том. 58. МАИР, Лион, Франция. 119238.
- ^ Яруп, Ларс; Берглунд, Марика; Элиндер, Карл Густав; Нордберг, Гуннар; Вахтер, Мари (1998). «Влияние кадмия на здоровье – обзор литературы и оценка риска» . Скандинавский журнал труда, окружающей среды и здоровья . 24 (Приложение 1): 1–51. JSTOR 40967243 . ПМИД 9569444 .
- ^ Зулкифли А., Абидин Э.З., Абидин Н.З., Амер Нордин А.С., Правина С.М., Сайед Исмаил С.Н., Расди И., Каруппиа К., Рахман А.А. (март 2018 г.). «Электронные сигареты: систематический обзор доступных исследований по оценке риска для здоровья» (PDF) . Преподобный Environ Health . 33 (1): 43–52. дои : 10.1515/reveh-2015-0075 . ПМИД 27101543 . S2CID 3702954 .
- ^ Фарсалинос К.Е., Вудрис В., Пулас К. (май 2015 г.). «Являются ли металлы, выделяемые электронными сигаретами, причиной беспокойства о здоровье? Анализ оценки риска доступной в настоящее время литературы» . Int J Environ Res Public Health . 12 (5): 5215–32. дои : 10.3390/ijerph120505215 . ПМЦ 4454963 . ПМИД 25988311 .
- ^ «Болезнь Итай-итай» . Канадзава-med.ac.jp.
- ^ Сайерс, Дж. Кейт; Маккей, Алек Д.; Браун, Майкл В.; Карри, Лэнс Д. (1986). «Химические и физические характеристики фосфоритов различной реакционной способности». Журнал науки о продовольствии и сельском хозяйстве . 37 (11): 1057–64. Бибкод : 1986JSFA...37.1057S . дои : 10.1002/jsfa.2740371102 .
- ^ Труман, Н.А. (1965). «Фосфатные, вулканические и карбонатные породы острова Рождества (Индийский океан)». Журнал Геологического общества Австралии . 12 (2): 261–283. Бибкод : 1965AuJES..12..261T . дои : 10.1080/00167616508728596 .
- ^ Тейлор, доктор медицины (1997). «Накопление кадмия, полученного из удобрений в почвах Новой Зеландии». Наука об общей окружающей среде . 208 (1–2): 123–6. Бибкод : 1997ScTEn.208..123T . дои : 10.1016/S0048-9697(97)00273-8 . ПМИД 9496656 .
- ^ Элиндер К.Г. 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.
- ^ Лория, Кевин (15 декабря 2022 г.). «Свинец и кадмий могут быть в вашем темном шоколаде» . Отчеты потребителей .
- ^ Причард, Джастин (19 мая 2010 г.). «AP IMPACT: Wal-Mart отказывается от украшений из-за кадмия» . Yahoo! Новости . Ассошиэйтед Пресс . Архивировано из оригинала 22 мая 2010 года.
- ^ Геллес, Джефф (2010). «McDonald's вспоминает окрашенные кадмием очки Шрека, сделанные в Нью-Джерси» . Хаффингтон Пост .
- ^ IPCS (Международная программа по химической безопасности). Критерии гигиены кадмия и 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 .
- ^ Токсикологический профиль ATSDR для кадмия. Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний, Министерство здравоохранения и социальных служб США, Атланта, Джорджия (2012 г.)
- ^ Марет, Вольфганг; Мулис, Жан-Марк (2013). «Бионеорганическая химия кадмия в контексте его токсичности». Кадмий: от токсичности к незаменимости . Ионы металлов в науках о жизни. Том. 11. стр. 1–29. дои : 10.1007/978-94-007-5179-8_1 . ISBN 978-94-007-5178-1 . ПМИД 23430768 .
- ^ «Токсичность кадмия (Cd): как кадмий вызывает патогенные изменения? | ATSDR - Экологическая медицина и образование в области гигиены окружающей среды - CSEM» . Atsdr.cdc.gov . Проверено 8 июля 2013 г.
- ^ «Темы безопасности и здоровья | Кадмий – воздействие на здоровье» . Оша.гов . Проверено 8 июля 2013 г.
- ^ АЦДР. Тематические исследования в области экологической медицины (CSEM). Клиническая оценка токсичности кадмия - лабораторные тесты. Архивировано 8 сентября 2017 г. на Wayback Machine. Проверено 10 сентября 2010 г.
- ^ Нордберг, Гуннар Ф. (2010). «Биомаркеры воздействия, эффектов и восприимчивости у людей и их применение в исследованиях взаимодействия металлов в Китае». Письма по токсикологии . 192 (1): 45–9. дои : 10.1016/j.toxlet.2009.06.859 . ПМИД 19540908 .
- ^ Р. Базелт, Удаление токсичных лекарств и химикатов в организме человека , 8-е издание, Биомедицинские публикации, Фостер-Сити, Калифорния, 2008, стр. 212-214.
- ^ Перейти обратно: а б с Бернхофт Р.А. (2013). «Токсичность кадмия и лечение» . Научный мировой журнал . 2013 : 394652. doi : 10.1155/2013/394652 . ПМК 3686085 . ПМИД 23844395 .
- ^ Перейти обратно: а б Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний (2017). « Как следует лечить и вести себя с пациентами, подвергшимися воздействию кадмия? » В книге «Токсичность кадмия» (онлайн-курс обучения). Тематические исследования в области экологической медицины . CDC .
- ^ Гамильтон Дж.В. «Что такое болезнь Итай-Итай» . Доступ к науке . McGraw-Hill Global Education Holdings, LLC. Архивировано из оригинала 13 ноября 2013 г. Проверено 10 ноября 2013 г.
- ^ Генчи Дж., Синикропи М.С., Лаурия Дж., Кароччи А., Каталано А. (май 2020 г.). «Последствия токсичности кадмия» . Международный журнал экологических исследований и общественного здравоохранения . 17 (11): 3782. doi : 10.3390/ijerph17113782 . ПМЦ 7312803 . ПМИД 32466586 .
- ^ «BBC News - Расследование заявлений о раке спреем» . 07.12.2005.
Общие и цитируемые ссылки
[ редактировать ]- Хартвиг, Андреа (2013). «Кадмий и рак». Кадмий: от токсичности к незаменимости . Ионы металлов в науках о жизни. Том. 11. С. 491–507. дои : 10.1007/978-94-007-5179-8_15 . ISBN 978-94-007-5178-1 . ПМИД 23430782 .
- «Кадмий и вы» (PDF) . Бутл, Великобритания: Исполнительный директор по охране труда и технике безопасности. Март 2010 года . Проверено 29 января 2011 г.
- Шеннон М. «Отравление тяжелыми металлами», в книге Хаддад Л.М., Шеннон М., Винчестер Дж.Ф. (редакторы): Клиническое лечение отравлений и передозировок наркотиками , третье издание, 1998 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Тематические исследования ATSDR в экологической медицине: токсичность кадмия США Министерство здравоохранения и социальных служб
- CDC — Кадмий — Тема NIOSH по безопасности и гигиене труда на рабочем месте, США Министерство здравоохранения и социальных служб
- Национальный реестр загрязнителей – кадмий и его соединения
- http://www.canoshweb.org/odp/html/cadmium.htm. Архивировано 9 марта 2021 г. в Wayback Machine.
- После «Кадмиевого риса» теперь «Свинцовый» и «Мышьяковый рис» , New York Times.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
