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 (Cd) - это металл из элементов менделеевской таблицы. Редко встречающийся в природе в чистом виде. Обычно сопутствует цинковой руде в минимальных примесях. Открыт в 1817 году.

Считается чрезвычайно токсичным и опасным для человеческого здоровья и жизни. Может попадать в водопроводную воду, впитываться растениями из почвы (и таким образом попасть в пищу), выделяется при различных видах производства. На фото ниже видно, как выглядит кадмий на поверхности горной породы.

На фото горная порода с высоким содержанием кадмия

Где содержится кадмий

Носителями кадмия являются: рыба; яйца кур; креветки, кальмары (и другие морепродукты из промышленных зон); почки животных и их мясо (в особенности: говядина и свинина); овощи, растущие на зараженной почве; грибы; маргарин; шоколад; рис.

Кроме пищевых продуктов, источниками вредного металла для человека могут стать:

1. сигаретный дым;
2. питьевая вода;
3. жевательная резинка.

Как кадмий попадает в организм человека

Кадмий может попасть в организм не только с пищей или отравленной тяжелыми металлами водой. Вот лишь несколько источников:

• Выбросы заводских и фабричных труб;
• автомобильный смог;
• работа на тяжелом производстве;
• лекарственные препараты, в состав которых входят соответствующие химические соединения, ткже могут послужить источниками заражения.

Кадмий попадает в легкие или в пищевод, а оттуда - в кровь. Он распространяется по всем тканям и органам человека, в которых и накапливается. Постепенно, но верно. Выводится только лишь с калом и мочой в микроскопических дозах. Период полураспада его составляет 25 лет.

Чем опасен кадмий для организма человека

Кадмий поражает все жизненные системы человека, блокирует усвоение необходимейших веществ, способствует развитию многочисленных заболеваний: от анемии и ломкости костей до рака.

В организме мужчин после 40 лет количество кадмия в 2 раза превышает его количество в женском организме. Считается, что здесь «виноваты» как гормоны, так и различия в образе жизни, который ведут современные дамы и рыцари. Мужчины: заняты на вредном производстве; не следят за собственным питанием; больше курят; пьют неочищенную водопроводную воду и пр.

Отравление кадмием может быть острым и хроническим. Острое (случается при вдыхании его паров высокой концентрации в течение продолжительного времени) может привести к летальному исходу, если пострадавшему не оказать первую помощь.

Симптомы отравления кадмием

Передозировка кадмия в человеческом организме (а также - острое отравление им в том или ином виде) выражается в следующих симптомах:

1. головокружение (до обморока);
2. тошнота и рвота;
3. поражение ЦНС;
4. судороги.

Отравление кадмия, к сожалению, часто бывает хроническим. Проявляться внешне оно начинает спустя месяцы и даже годы после превышения безопаной доли вещества в организме. Вот его симптомы:

• проблемы мочевыводящей и половой систем (в особенности - у мужчин);
• белок и глюкоза в моче;
• микроглобулинурия;
• раковые опухоли;
• фиброзное поражение бронхо-легочной системы;
• анемия;
• эмфизема;
• гипертония и т.д.

Как вывести кадмий из организма

1. Первая помощь состоит в том, чтобы пострадавшего согреть и вывести на свежий воздух. Подогретое молоко с содой прочистят дыхательные пути.
2. Можно сделать содовую ингаляцию.
3. Вызвать рвоту, прочистить желудок.
4. При непрекращающемся кашле - принять «Кодеин» или «Дионин», поставить горчичники.
5. По возможности отвезти в медпункт - могут потребоваться внутривенные вливания и серьезные терапевтические меры.

При случаях хронического отравления кадмием, требуется системный подход:.

• Если встреча с кадмием происходит на производстве, следует немедленно оставить подобную работу и перейти на более безопасную службу;
• нужно бросить курить;
• сократить потребление алкоголя и продуктов, содержащих токсины (см п.1. Этой же статьи);
• регулярные занятия физическими упражнениями;
• рекомендуется посещать баню и сауну не реже 1 раза в месяц (поскольку с потом выводятся и соли тяжелых металлов);
• есть побольше клетчатки (овощи, проверенные на зараженность кадмием в т.ч.);
• принимать поливитаминные комплексы (недостаток цинка и магния в организме опасен наряду с превышением количества кадмия);
• многочисленные народные средства (от кориандра до водорослей хлореллы) я рассматривать не буду, поскольку из польза не доказана, а вреды может быть не меньше, чем от самого кадмия.

В заключение скажу: стабильная и гармоничная экологическая ситуация в месте вашего проживания и личный ЗОЖ - лучшая профилактика заражения организма кадмием!

Очищенный кадмий представляет собой светлый металл с серебряным отблеском, легко поддающийся ковке и сплавлению с другими металлами. Этот металл образуется во время процесса переработки и очистки цинковой руды. В металлургии используется для сплавов легких металлов, для изоляции швов сварки и покрытия поверхностей защитным слоем. Кадмий, содержащийся в почве, проникает в грунтовые воды и колодцы с питьевой водой, его без труда впитывают корни растений, выращиваемых людьми для еды. Микроэлемент кадмий может быть причиной тяжелого отравления не только через желудок (после поедания продуктов, содержащих переизбыток этого металла), но и через легкие – при вдыхании пыли с частичками кадмия. Именно поэтому настоятельно рекомендуется избегать проживания в той местности, где находятся предприятия металлургического направления или заводы по переработке нефтепродуктов — там загрязнена почва и воздух. В одной пачке сигарет (20 шт.) кадмий достигает количества 3-4 мкг, из которых 1 мкг задерживается в организме курящего человека надолго. До 50 лет тело человека может накопиться кадмий в количестве от 30 мг до 50 мг — это зависит не только от общего веса человека, но и от того, сколько этого металла ежегодно попадало в организм. Кадмий также содержит кофе и чай, рафинированные зерна, краски для картин на основе цинка.

Кадмий и его роль в организме человека

Микроэлемент человека исполняет роль малоактивного вещества, нужного для некоторых внутренних процессов. этот микроэлемент оказывает своеобразное влияние на обмен углеводных веществ в организме. Под его влиянием иногда вырабатываются ферменты, активируемые цинком. Кадмий является составной частью белка тинтина, выводящего тяжелые металлы из организма и не дающего им накапливаться до опасного уровня. Кадмий участвует в процессе метаболизма таких микроэлементов как кальций, железо , медь и цинк . Также эти микроэлементы препятствуют накоплению усвоению кадмия. В здоровой печени вырабатывается гиппуровая кислота, поступающая в любой организм вместе с растительной пищей и выводящаяся через почки с мочой. Кадмий является вспомогательным элементом в сложном процессе синтеза и дальнейшего выведения гиппуровой кислоты.

Суточная потребность организма в кадмии

Минимальная суточная потребность организма в кадмии определена в количестве от 0,5 мкг до 1 мкг, максимально безопасное количество – 5 мкг. Этот микроэлемент, поступивший в организм в количестве, превышающем 50 мкг, может нарушить солевой обмен — дисфункция работы почек, повышение артериального давления из-за накопления жидкости в организме. Ухудшается усвоение других микроэлементов (медь, магний, железо, кальций, цинк).

Нехватка кадмия в организме

Нехватка кадмия в организме встречается не часто. Основным симптомом нехватки этого микроэлемента является прекращение роста, но это можно заметить только на детях или подростках. У взрослых нехватка кадмия в организме определяется только при помощи лабораторных анализов. Чаще встречается переизбыток кадмия.

Переизбыток кадмия в организме человека

Переизбыток кадмия в организме человека возникает постепенно, на протяжении десятка лет симптомы могут быть схожими с симптомами других болезней. При этом возникают боли в мышцах по всему телу, внутренние органы работают с нарушениями. Кадмий максимально накапливается в фильтрах организма – печени и почках, поэтому нарушение в работе этих органов замедляет выведение кадмия из организма с мочой. Кадмий с годами накапливается и возрастает риск возникновения и развития злокачественных опухолей. Кадмий взаимодействует с костными тканями, вымывая из них кальций, что заметно деформируется скелет и приводит к переломам костей.

Острое отравление кадмием

Острое отравление кадмием наблюдается при поступлении с пищей или водой большого количества этого металла – от 5 мг до 10 мг и более (до 30 мкг). Отравление кадмием характеризуется такими симптомами как сильная головная боль, внезапные приступы рвоты, судорожные боли в желудке, возникают печеночные колики. Наиболее опасно это вещество при вдыхании его паров или пыли с кадмием, так как через легкие этот металл в организм проникает непосредственно в кровеносную систему, обходя стороной фильтрацию организма через желудок, печень и почки. При этом возникает отек легких, лихорадочное состояние (дрожь, озноб), рвота или диарея, слабость до потери сознания. В редких случаях, при неоказании медицинской помощи, подобные отравления приводили к смерти.

В тяжелых случаях, при острых отравлениях кадмием, назначают препараты, которые содержат такие микроэлементы как цинк, медь, железо, селен, а также употребляют пищу наиболее богатую на эти микроэлементы и витамины. Заметно уменьшает токсичность кадмия и выведение его из организма введение внутривенно большого количества витаминов.

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.

Соединения кадмия, и особенно его оксиды, являются токсичными веществами. Сам элемент имеет свойство накапливаться в организме, постепенно его отравляя. Относится к иммунотоксичным элементам.

В то же время, недавние исследования на крысах позволили ученым сделать вывод, что дефицит элемента у подопытного животного замедляет процессы роста.

Описание и характеристика

Кадмий является элементом 12-й подгруппы периодической системы. Относится к переходным металлам, порядковый номер - 48. Цвет металла - серебристо-белый. Из физических свойств можно выделить мягкость и тягучесть.

Обладает очень низкой температурой плавления - 321 °С. Данное качество элемента используют для снижения температуры плавления различных сплавов. В периодической системе находится между ртутью и цинком, поэтому имеет с данными элементами некоторые схожие свойства.

Знаете ли вы? Кадмий назван в честь Кадма - героя древнегреческой мифологии, основателя древнегреческого города Фивы и внука Посейдона.

Достаточно 300 мг суточной дозы вещества для развития заболеваний, связанных с избытком металла. В случае, если доза достигает 1–9 г, очень велика вероятность летального исхода.

Функции и роль в организме

Элемент присутствует в организме практически любого живого существа. На 1 кг массы тела морского обитателя приходится до 3 мг кадмия. У остальных животных и птиц нашей планеты этот показатель - около 0,5 мг. В теле здорового взрослого человека содержится от 30 до 50 мг кадмия.

Органы основного скопления металла - почки и печень. Как уже было сказано, металл имеет свойство накапливаться (хотя он частично выводится через кишечник), и по этой причине больше всего вещества содержится в организме пожилых людей.

Важно! С возрастом концентрация кадмия в организме увеличивается.

Полной ясности роли данного элемента в нашем организме не существует. Наиболее вероятное объяснение - вещество выполняет важные функции в ферментации белков. Возможно, металл является ингибитором действия некоторых ферментов, связывая тиольную группу в белках. В ферментах, содержащих цинк, кадмий его замещает. Также благодаря своим физико-химическим свойствам может заменять кальций в костях.

В чем содержится кадмий: продукты-источники

Главные источники поступления в организм - различные морепродукты, особенно много вещества содержится в мидиях и устрицах. Щавель, капуста, шпинат и салат также богаты металлом. Довольно большое количество вещества содержится в грибах. Ну, и не следует забывать о табакокурении.

Есть ли суточная потребность

Для человека нормой является потребление 0,01–0,035 мг ежесуточно.

Дефицит и переизбыток: причины и симптомы

Дефицит элемента развивается в том случае, когда уровень суточного поступления падает ниже 0,005 мг. В тонком кишечнике усваивается чуть более 4 % кадмия, попавшего туда с пищей. На то, насколько хорошо усваивается металл, влияет содержание в организме следующих элементов:

• кальций;
• медь;
• цинк.

Тот кадмий, который попадает к нам из атмосферного воздуха при дыхании, усваивается гораздо лучше (до половины всей массы). Скапливается вещество в печени, почках и кишечнике.

Знаете ли вы? В природе в цинксодержащих минералах всегда присутствует кадмий.

Организм мужчин содержит большее количество вещества, нежели женский. Среднее содержание вещества в почках:

• мужчины - 0,045 мг/г;
• женщины - 0,03 мг/г.

В печени:

• мужчины - 0,0042 мг/г;
• женщины - 0,0034 мг/г.

• мужчины - 0,0004 мг/г;
• женщины - 0,0005 мг/г.

Женский половой гормон эстроген способствует выведению благодаря усилению эндокринных процессов, связанных с медью.

Характерные особенности кадмиевого обмена:

1. Не существует нормальной системы гомеостатического контроля.
2. Металл имеет свойство накапливаться, выводится очень медленно. Примерный период полувыведения - четверть века.
3. Большей частью собирается в печени и почках.
4. Нарушение эндокринных процессов, связанных с обменом цинка, меди, железа, селена и других элементов.

Нехватка

Дефицит элемента, вероятно, препятствует нормальному росту. Исследования в данной области проводились только на лабораторных животных, достоверных данных относительно человека нет.

Важно! Одна сигарета увеличивает содержание в организме кадмия на 0,0001 мг. Учитывая количество сигарет, выкуриваемых среднестатистическим курильщиком, можно сделать вывод, что курение действительно убивает.

Излишек

1. Хронический кадмиоз - болезнь, которая развивается при чрезмерно высоком уровне кадмия. Болезнь поражает мочеполовую систему.
2. Велика вероятность заболеваний, связанных с нарушением углеводного обмена, а также болезней, при которых неправильно усваивается белок. В результате глюкоза или белок оказываются в моче, что может привести к некрозу яичек.
3. Возможны заболевания бронхов и легких. Из-за плохого всасывания кишечником железа может развиться малокровие.
4. Повышение АД может привести к гипертонической болезни.
5. Дегенеративные процессы в костях и суставах из-за того, что кадмий замещает кальций, вытесняя его из костей.
6. Проблемы с обонянием, болезни носовой полости.
7. Угроза онкологических заболеваний, связанная со злоупотреблением табакокурением.

Взаимодействие с другими веществами

1. Активно взаимодействует с редкоземельными и двухвалентными металлами.
2. Цинк и медь способствуют выведению металла из организма.
3. Сера, селен, медь и цинк - вещества, способствующие медленному всасыванию металла в кишечнике.
4. Растительная клетчатка также замедляет усвоение вещества.

Жившему в XVI веке алхимику и врачу Парацельсу приписывают знаменитые слова: «Все есть лекарство, все есть яд, и дело только в дозе». Являлся ли знаменитый швейцарец автором этих строк в действительности, нам уже не узнать никогда. Но то, что данное утверждение как нельзя более точно описывает действие кадмия на наш организм - сомнения не вызывает.