Признаки отравления кадмием. Течение болезни Отравление кадмием

Кадмий (Cadmium) Cd, - химический элемент II группы периодической системы.

Возникновение болезни Отравление кадмием

Воздействию кадмия на организм человек подвергается на производстве, в результате загрязнения воздуха в шахтах, при плавке металлов. Получаемый для продажи в качестве побочного продукта при выплавке меди, свинца или цинка кадмий используется в производстве гальванических элементов, в керамике, при электрогальванизации и в качестве пигмента в красках и пластмассах. В загрязненных районах высокие концентрации кадмия обнаруживают в организме морских животных, имеющих раковину или панцирь.

Течение болезни Отравление кадмием

Отравление кадмием происходит при попадании его в желудок или при ингаляции. Нормальный- ежедневный уровень поступления кадмия в организм через рот составляет 2-200 мкг, при средней величине 20 40 мкг в день. Из этого количества абсорбируется только 5 10 %, хотя, как и в случае со свинцом, абсорбция может возрастать при наличии дефицита кальция и железа. Подобно этому, абсорбируется около 5 % икгалированного кадмия (в зависимости от размера частиц). Небольшие, хорошо растворимые частицы абсорбируются лучше около 25-50 %.

Около 50 % абсорбированного кадмия накапливается в печени и почках. В эритроцитах и мягких тканях кадмий связывается с металлотионеином, белком с низкой молекулярной массой, содержащим большое число свободных сульфгидрильных групп, который тем самым оказывает защитное действие. При однократном воздействии большими количествами кадмия происходит перенасыщение этого белка и снижение его защитной эффективности. Кадмий не проникает через плаценту; он постепенно накапливается в организме с возрастом. Биологический период полувыведения кадмия оценен более чем в 20 лет, за исключением случаев нарушения функции почек, влекущего увеличение объема экскретируемой мочи. В почках связанный с металлотионеином кадмий фильтруется в клубочках и затем реабсорбируется в проксимальных канальцах в коре почек. Ежедневная его экскреция с мочой редко превышает 0,5 мкг.

Симптомы болезни Отравление кадмием

Острое отравление кадмием происходит после его проглатывания или ингаляции. Употребление воды, содержащей кадмий в концентрации 15 мг/л, с суммарной дозой 30 мг кадмия, вызывает рвоту, боли в животе, тяжелый понос и иногда шок. Острая ингаляция кадмия вызывает одышку, слабость, боли в грудной клетке, укорочение дыхания и кашель. Химический иневмонит приводит к отеку легких и дыхательной недостаточности. Клинические симптомы могут появиться при вдыхании воздуха, содержащего 1 мг/м 2 кадмия, в течение 8 ч. Если в течение того же времени вдыхать воздух с концентрацией кадмия 5 мг/м 2 , то. возможен смертельный исход. Появлению симптомов отравления предшествует латентный период длительностью 4.-24 ч, что осложняет постановку точного диагноза. Смерть наступает через 5-10 дней. Химический пневмонит может длиться несколько месяцев, а функция легких может быть нарушена более чем в течение I года после воздействия.

Хроническая интоксикация обычно происходит при ингаляции кадмия на рабочем месте и вызывает развитие эмфиземы и характерного повреждения почечных канальцев, сопровождаемого протеинурией и повышенной экскрецией р2-микроглобулина. Угнетающее действие кадмия на ai-антитрипсин служит объяснением развития индуцированной кадмием эмфиземы. Сопутствующими нарушениями являются относительно небольшие изменения функции печени, микроцитарная гипохромная анемия, резистентная к терапии железом, и гипертензия. Хроническое поступление в организм загрязненной кадмием пиши или питьевой воды вызывает развитие синдрома, называемого в Японии болезнью "итаи-итаи", характеризующейся повреждением почечных канальцев и остеомаляцией.

Диагностика болезни Отравление кадмием

Результаты лабораторных исследований

Определять концентрацию кадмия в крови бесполезно, поскольку преимущественным местом/его накопления служат почки. Экскреция кадмия с мочой более 10 мг/л связана с повреждением почечных канальцев, особенно если при этом выявляют повышенное содержание в моче fb-микроглобулина и металлотионеина. Концентрацию кадмия в почках можно оценить, исследуя нейтронно-активационным методом полученный биоптат. Концентрация кадмия в почках, превышающая 200 мг/г сухой массы, связана с поражением почек.

Лечение болезни Отравление кадмием

До сих пор нет однозначных взглядов на лечение больных при отравлении кадмием. Существующие комплексообразующие средства связывают кадмий, но они эффективно переносят его в почки, усугубляя их повреждение. При остром воздействии может быть полезно использование этилендиаминтет-рацетата (ЭДТА) ежедневно в дозе 1 мг/м 2 . Димеркапрол неэффективен. Многообещающим препаратом, по-видимому, является новое, находящееся в стадии разработки, комплексообразующее средство, димеркаптоянтарная кислота. Больных с острым ингаляционным пневмонитом следует лечить стероидами и мочегонными средствами. В случае болезни "итаи-итаи" пострадавшим, по-видимому, целесообразно вводить большие дозы витамина D при наличии в диете адекватного количества кальция и фосфора. К числу отдаленных последствий хронического воздействия кадмием относятся эмфизема и хроническая почечная недостаточность.

Для каких пищевых продуктов (или группы однородной пищевой продукции) регламентируемые нормы содержания свинца имеют наибольшее значение (привести в качестве примера три наименования и норматив содержания).

Таблица 1- регламентируемые нормы содержания свинца в пищевых продуктах

Пути поступления свинца в организм

Отравление свинцом чаще происходит при добыче свинца, выплавка свинца и других металлов из полиметаллических свинецсодержащих руд, производство свинцовых красок, аккумуляторов, некоторые цехи полиграфического и кабельного производства, закалка металлических изделий в свинцовых ваннах, газорезка металлических частей, окрашенных свинцовыми красками (суриком) и др.

Впроизводственных условиях свинец поступает в организм главным образом через органы дыхания в виде пыли и паров. Возможно, заглатывание пыли из ротовой полости (поступление с загрязненных рук при курении и приеме пищи). Поступление через кожу возможно, но большого практического значения не имеет.

В быту основным источником отравлений свинцом, встречающихся довольно редко, является употребление пищевых продуктов, в особенности кислых (брусничное варенье), длительно хранившихся в глиняной посуде, покрытой свинецсодержащей глазурью. Возможны отравления питьевой водой (свинцовые водопроводные трубы), продуктами, загрязненными свинцом. ПДК для свинца и его неорганических соединений - 0,01 мг/м3.

Симптомы

Острое отравление сопровождается головной болью, слабостью, головокружением, рвотой, брадикардией (низкий сердечный пульс), потливостью, слюнотечением, зудом, тремором конечностей. Симптомы часто развиваются через 6-48 часов после отравления.
При вдыхании паров более выражена неврологическая симптоматика: бессонница, головная боль, атаксия (нарушение координации движений), судороги, галлюцинации, психомоторное возбуждение.

При пероральном приеме (через рот) – расстройство пищеварения, жажда, отрыжка, боль в животе, тошнота, рвота, диарея. У детей в течение 1-5 дней – стойкая неукротимая рвота, атаксия, судороги, нарушения сознания.

При тяжелой интоксикации (острой или хронической) возникает алиментарный синдром – анорексия, привкус металла (при хронической интоксикации – ощущение волоса) во рту, запоры, кишечные колики, напряжение мышц брюшной стенки (иногда), на деснах – свинцовая (сине-черная) кайма.

Профилактика

Замена свинца менее токсичными веществами. Герметизация аппаратуры, устранение ручных операций, эффективная местная и общая вентиляция. Соблюдение правил личной гигиены - смена одежды, душ, прием пищи в особо выделенных помещениях. Санация полости рта. Профилактическое питание. Запрещение труда подростков, не достигших 18 лет, при выплавке свинца, его обработке и пайке, в аккумуляторных производствах и др. Запрещение труда женщин в ряде профессий, где имеется контакт с расплавленным свинцом.

Лечение

Прежде всего необходимо устранить источник воздейстия. О случаях промышленного отравления свинцом необходимо сообщать в Управление по профессиональной безопасности, о случаях отравления детей - в местную службу здравоохранения для проведения исследований, направленных на выявление источника свинца.

Уменьшение загрязнения организма свинцом достигается использованием комплексообразующих средств, главным образом кальциевой соли ЭДТА, димеркапрола и D-пеницилламина (купримин). Определить величину пула свинца, который может быть связан комплексообразующими средствами, позволяет проба с мобилизацией свинца, при этом вводят рассчитанную дозу комплексообразующего средства (обычно ЭДТА), что индуцирует диурез свинца, который сравнивается затем с дозой введенного препарата. Результат пробы считают положительным, если на 1 мг комплексообразующего средства, введенного за 24 ч, выводится с мочой более 1 мкг свинца. Проба помогает определить целесообразность проведения комплексообразующей терапии у больных с пограничными концентрациями свинца в крови или уже леченых больных.

Для каких пищевых продуктов (или группы однородной пищевой продукции) регламентируемые нормы содержания кадмия имеют наибольшее значение (привести в качестве примера три наименования и норматив содержания).

Таблица 2-- регламентируемые нормы содержания кадмия в пищевых продуктах

Воздействию кадмия на организм человек подвергается на производстве, в результате загрязнения воздуха в шахтах, при плавке металлов. Получаемый для продажи в качестве побочного продукта при выплавке меди, свинца или цинка кадмий используется в производстве гальванических элементов, в керамике, при электрогальванизации и в качестве пигмента в красках и пластмассах. В загрязненных районах высокие концентрации кадмия обнаруживают в организме морских животных, имеющих раковину или панцирь

Симптомы отравления кадмием

Острое отравление кадмием происходит после его проглатывания или ингаляции. Употребление воды, содержащей кадмий в концентрации 15 мг/л, с суммарной дозой 30 мг кадмия, вызывает рвоту, боли в животе, тяжелый понос и иногда шок. Острая ингаляция кадмия вызывает одышку, слабость, боли в грудной клетке, укорочение дыхания и кашель. Химический иневмонит приводит к отеку легких и дыхательной недостаточности. Клинические симптомы могут появиться при вдыхании воздуха, содержащего 1 мг/м2 кадмия, в течение 8 ч. Если в течение того же времени вдыхать воздух с концентрацией кадмия 5 мг/м2, то. возможен смертельный исход. Появлению симптомов отравления предшествует латентный период длительностью 4.-24 ч, что осложняет постановку точного диагноза. Смерть наступает через 5-10 дней. Химический пневмонит может длиться несколько месяцев, а функция легких может быть нарушена более чем в течение I года после воздействия.

Для каких пищевых продуктов (или группы однородной пищевой продукции) регламентируемые нормы содержания мышьяка имеют наибольшее значение (привести в качестве примера три наименования и норматив содержания)

Таблица 3- регламентируемые нормы содержания мышьяка в пищевых продуктах

Мышьяк в природе присутствует в виде сульфатов. Его содержание в свинцово-цинковых концентратах около 1 %. Вследствие летучести он легко попадает в атмосферу.

Самыми сильными источниками загрязнения этим металлом являются гербициды (химические вещества для борьбы с сорными растениями), фунгициды (вещества для борьбы с грибными болезнями растений) и инсектициды (вещества для борьбы с вредными насекомыми).

По токсическим свойствам мышьяк относится к накапливающимся ядам. По степени токсичности следует различать элементарный мышьяк и его соединения. Элементарный мышьяк сравнительно мало ядовит, но обладает тератогенными свойствами. Вредное воздействие на наследственный материал (мутагенность) оспаривается.

Соединения мышьяка медленно поглощаются через кожу, быстро всасываются через лёгкие и желудочно-кишечный тракт. Смертельная доза для человека – 0,15-0,3 г.

Хроническое отравление вызывает нервные заболевания, слабость, онемение конечностей, зуд, потемнение кожи, атрофию костного мозга, изменения печени. Соединения мышьяка являются канцерогенными для человека. Мышьяк и его соединения относятся ко II классу опасности.

Арсенизм, или отравление мышьяком, столь распространенное и любимое в эпоху средневековья, к счастью в наше время – очень редкая болезнь.

Соли, оксиды и пары мышьяка чрезвычайно опасны. Препараты на основе мышьяка используются в качестве гербицидов для опрыскивания фруктов, в качестве инсектицидов, яда для крыс и во многих промышленных процессах. Различают острый и хронический арсенизм.

Острое отравление, обычно, наблюдаемое при суициде или гомициде, редко, но хроническое отравление из-за продолжительного контакта с мышьяковой пылью, парами, как в промышленности, так и в сельском хозяйстве является нередко причиной смерти и в наши дни.

Механизм воздействия на клетку еще полностью неясен. Однако известно, что мышьяк соединяется с сульфгидрильными группами (SH – группами). Вот почему при хронической интоксикации мышьяк скапливается в волосах, ногтях, эпидермисе и может там обнаруживаться. Возможно, что мышьяк может инактивировать энзимы, содержащие SH – группы и, таким образом, являться ингибитором дыхательных ферментов.

Проявления арсенизма зависят от дозы. Довольно маленькая доза в 30 мг триоксида мышьяка может быть смертельной. Значительные дозы этого сильнейшего яда могут убить в течение 1-2 часов, вызывая обычно выраженную периферическую вазодиллятацию, резкое уменьшение объема циркулирующей крови и шок. Предполагают, что мышьяк действует как депрессор центральной нервной системы и ведет к параличу вазомоторных центров. Если отравление менее значительно, то после первых суток основные морфологические изменения обнаруживаются в сосудах, в головном мозге, пищеварительном тракте и коже.

Множественные петехии выявляются на коже и в серозной оболочках внутренних органов, что связано с деструкцией базальной мембраны капилляров. Если больной пережил два или три дня, в желудке и в кишечнике можно наблюдать выраженное полнокровие, отек, участки геморрагии и очаги коагуляционного некроза. В головном мозге выявляется диффузная геморрагическая инфильтрация, обусловленная фибриноидным некрозом стенок капилляров, отек. В сосудах микроциркуляторного русла формируются тромбы, которые могут быть причиной инфарктов мозга.

Если больной пережил 4-5 дней, в паренхиматозных органах, таких как почки, печень и сердце выявляется жировая дистрофия. У этих больных быстро развивается кардиоваскулярный коллапс, депрессия ЦНС, приводящие к коме и смерти через несколько часов. При подостром течении болезни наблюдается рвота, бесконечный профузный понос.

Клинически для хронического отравления мышьяком характерно быстро развивающиеся недоиагание и мышечная слабость. Затем появляются онемение и периферические параличи. Нередко первичный диагноз связан с появлением кожных пигментных пятен, характерных для хронической интоксикации. Если установлен источник отравления, и он вовремя обезврежен, то прогноз благоприятен при условии адекватно проведенного лечения. При хроническом течении заболевания основные повреждения локализуются в пищеварительном тракте, нервной системе и коже. Они немного напоминают таковые при острой форме отравления, но менее тяжелые. Петехии на коже не столь многочисленны и менее выражены. В желудке и тонкой кишке имеют место полнокровие, отек и мелкие эрозии. Повреждения головного мозга редки. Больше страдают периферические нервы, в которых резко выражены явления демиэлинизации вплоть до деструкции осевых цилиндров. Характерны темно-коричневые пигментации в виде изолированных или сливающихся пятен на коже. На ладонях и стопах развивается гиперкератоз. В этих участках часто возникают эпидермоидные карциномы. В почках и в печени морфологические изменения сходные с теми, что наблюдаются при остром отравлении. В настоящее время внимание ученых привлекли случаи развития рака легких и ангиосарком печени, которые развиваются у виноградарей, имеющих контакт с пестицидами, содержащими мышьяк.

Для каких пищевых продуктов (или группы однородной пищевой продукции) регламентируемые нормы содержания ртути имеют наибольшее значение (привести в качестве примера три наименования и норматив содержания).

Таблица 4- регламентируемые нормы содержания ртути в пищевых продуктах

Некоторые водоросли, грибы и бактерии способны аккумулировать ртуть в клетках. В малых количествах ртуть не аккумулируется. Она выделяется через почки, толстую кишку, желчь, пот и слюну. Соединения ртути более опасны, так как способны инактивировать энзимы, которые принимают участие в клеточном дыхании.

Пути поступления -ЖКТ, дыхательные пути, кожа.

Морфологические изменения при отравления ртутью -фиброз легких, металлический привкус во рту, тошнота, рвота, колики в животе,почернение зубов, резко выражен отек.

Соли ртути разъедают кожу и слизистые оболочки тела. Вызывает воспаление зева, затрудненное глотание.

При попадании внутрь ртути около 350 мг может наступить смерть.

Профилактика -строгий контроль за отходами производства, содержащие ртуть; ограничение продуктов с повышенным содержанием ртути.

Лечение -употребление белых грибов и молока.

Для каких пищевых продуктов (или группы однородной пищевой продукции) регламентируемые нормы содержания КМАФАнМ КОЕ/г имеют наибольшее значение (привести в качестве примера три наименования и норматив содержания).

Таблица 5- регламентируемые нормы содержания КМАФАнМ КОЕ/г в пищевых продуктах

Определение количества мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ или общее микробное число) относится к оценке численности группы санитарно-показательных микроорганизмов. В составе КМАФАнМ представлены различные таксономические группы микроорганизмов- бактерии, дрожжи, плесневелые грибы. Их общее численность свидетельствуют о санитарно-гигиеническом состоянии продукта, степени его обсемененности микрофлорой. Оптимальная температура для роста КМАФАнМ 35-37 С(в аэробных условиях); температурная граница их роста-приделах 20-45 С. Мезофильные микроорганизмы обитают в организме теплокровных животных, а также выживают в почве, воде, воздухе.

Показатель КМАФАнМ характеризует общее содержание микроорганизмов в продукте. Его контроль на всех технологических этапах позволяет проследить, на сколько «чистое» сырье поступает на производство, как меняется степень его «чистоты» после тепловой обработки и не претерпевает ли продукт повторного загрязнения после термообработки во время фасовки и хранения. Показатель КМАФАнМ оценивается по численности мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов, выросших в виде видимых колоний на плотной питательной среде после инкубации при 37 С в течение 24-48 часов.

Показатель КМАФАнМ характеризует санитарно-гигиенические режимы производства и условия хранения молочной продукции. Продукты, содержащие большое количество бактерий, даже непатогенных и не изменяющих их органолептические показатели, нельзя считать полноценными. Значительное содержание жизнеспособных бактериальных клеток в пищевых продуктах(за исключением тех, при производстве которых применяют закваски) свидетельствует либо о недостаточно эффективной термической обработке сырья, либо о плохой мойке оборудования, либо о неудовлетворительных условиях хранения продукта. Повышенная бактериальная обсемененность продукта свидетельствует также о его возможной порче.

Для каких пищевых продуктов (или группы однородной пищевой продукции) регламентируемые нормы содержания БГКП (колиформы) имеют наибольшее значение (привести в качестве примера три наименования и норматив содержания)

Таблица 6- регламентируемые нормы содержания БГКП (колиформы) в пищевых продуктах

Кадмий применяют в первую очередь для нанесения гальванических покрытий и при производстве никель-кадмиевых элементов питания. Его соединения используются в качестве пигментов, входят в состав люминесцентных покрытий для черно-белых кинескопов и применя­ются в качестве поглотителя нейтронов в ядерных реакторах. Отравле­ния кадмием обычно вызваны его поступлением в организм из окружающей среды либо профессиональным или бытовым контактом с ним.

Поступление из окружающей среды

Обычно кадмий поступает в организм с пищевыми продуктами, выра­щенными на загрязненных им почвах. Чаще всего это случается в мес­тах добычи и переработки металлических руд, поскольку он часто содержится в них в виде примеси. В 1950-е гг. одна из японских шахт в больших количествах выбрасывала кадмий в окружающую среду, что привело к загрязнению им риса, основного местного пищевого про­дукта. Разразилась вспышка остеомаляции, затронувшая сотни людей, в первую очередь женщин в постменопаузе с большим числом родов в анамнезе. У пострадавших наблюдались патологические переломы; болезнь получила название «итаи-итаи» (буквально переводится как «ой-ой») по восклицанию, которое больные издавали из-за острой бо­ли при ходьбе.

Профессиональный и бытовой контакт

Работа с кадмиевыми сплавами в закрытом помещении с плохой вен­тиляцией либо без соблюдения достаточных мер предосторожности всегда приводит к отравлению кадмием. У сварщиков, паяльщиков и ювелиров, а также у работающих с кадмиевыми сплавами в домашних условиях повышен риск острого отравления парами окиси кадмия.

Фармакокинетика

Неизвестно, необходим ли кадмий организму. Биодоступность не установлена. Его соли плохо всасываются в ЖКТ (5-20%), однако пары (точнее, его окиси) легко всасываются в легких (до 90%). Поскольку все данные по фармакокинетике кадмия относятся к его солям и окиси, далее под словом «кадмий» подразуме­ваются они, если не оговорено иного. Попав в кровь, он связыва­ется с а2-макроглобулином и альбумином, после чего быстро перерас­пределяется, главным образом в печень, почки. Там он накапливается в виде комплекса с металлотионеином. Из печени комплекс медленно высвобождается в кровь. Он фильтруется в почечных клубочках; значительная часть реабсорбируется и концентрируется в клетках проксимальных каналь­цев. Из-за медленного высвобождения комплекса с металлотионеином в печени Т1/2 кадмия очень велик: 10 и более лет.

Патофизиология

В свободном состоянии кадмий токсичен. Комплекс с металлотионеином играет защитную роль: металлотионеин можно рас­сматривать как природное комплексобразуюшее средство. Кадмий связывается с сульфгидрильными груп­пами белков, что ведет к их денатурации и к инактивации ферментов. Это угнетает деятельность митохондрий, повышая чувствительность клеток к свободнорадикальному окислению. Вещество нарушает меж­клеточные контакты и механизмы транспорта кальция, что может по­высить внутриклеточную концентрацию кальция и в конечном счете вызвать апоптоз.

Симптомы отравления кадмием

Острое отравление

Вдыхание (пары)

При вдыхании паров окиси кадмия возникает пневмонит.

Попадание в ЖКТ (соли)

Чаще всего острое отравление кадмием развивается при вдыхании его паров, но может быть и результатом приема внутрь. Быстро развивает­ся геморрагический гастроэнтерит, затем артериальная гипотония и полиорганная недостаточность. Сообщалось также об лица и глотки.

Хроническое отравление

Почки

При хроническом отравлении кадмием самый частый симптом - . Поражение почек развивается медленно, на протяжении не­скольких лет. Выраженность протеинурии зависит от степени пораже­ния проксимальных канальцев. В моче появляются низкомолекуляр­ные белки (например, а2-макроглобулин и ретинолсвязывающий бе­лок). Есть прямая зависимость между общим содержанием кадмия в организме и тяжестью поражения почек. Кроме того, он вызывает гиперкальциурию; при профессиональном контакте выше риск мочекаменной болезни.

Легкие

В крупных исследованиях, проведенных среди тех, кто постоянно ра­ботает с кадмием, заметного влияния на функцию легких не обнаруже­но. Известно, что он повышает риск рака легких.

Кости

Остеомаляция, вызванная отравлением кадмием - результат наруше­ний обмена кальция и фосфатов; они тоже обусловлены поражением проксимальных канальцев. Остеомаляция - один из наиболее харак­терных симптомов болезни итаи-итаи; сниженная минерализация зре­лой костной ткани повышает риск патологических переломов. Остео­маляции упоминается в отдельных клинических наблюдениях, но при профессиональных отравлениях кадмием основным симптомом не яв­ляется.

Печень

Хотя в печени кадмия накапливается не меньше, чем в других органах, гепатотоксичносгь при хроническом отравлении кадмием встречается ред­ко - вероятно, потому, что в печени он обычно связан с металлотионеином.

Отравление кадмием вызывает расстройства обоняния, нарушения высших мозго­вых функций и паркинсонизм.

Злокачественные новообразования

У животных кадмий приводит к развитию злокачественных новообра­зований различных органов, особенно при дефиците цинка. У челове­ка он повышает риск рака легких. Недавно эта связь была подвергнута сомнению - отчасти потому, что большинство исследований уязвимы с методологической точки зрения: к примеру, не учитывается одновре­менный контакт с мышьяком, который тоже вызывает рак легких.

Диагностика

Концентрацию кадмия при остром отравлении измеряют только для подтверждения уже поставленного диагноза. При диагностике и лече­нии руководствуются данными анамнеза, физикального исследования и имеющимися симптомами. При отравлениях парами более информативны вспомогательные исследования (рентгенография грудной клетки, анализ газов артериальной крови), чем измерение концентрации кадмия.

При хроническом отравлении кадмием его концентрация в моче, отра­жающая медленное высвобождение из печени комплекса с металлотионеином, лучше характеризует общее содержание в организме, чем концентрация в крови. При высоком профессиональном риске отрав­ления кадмием регулярно проводят анализ мочи на протеинурию. Если ее и других симптомов отравления нет, допустимой считается концен­трация 15 мкг кадмия на 1 г креатинина, хотя уже при концентрации 5 мкг на 1 г креатинина иногда наблюдается поражение почек. Приве­денная допустимая концентрация существенно выше, чем в среднем для населения США (у 95% населения США она ниже 2 мкг на 1 г креатинина).

Лечение отравления кадмием

Острое отравление

Вдыхание

Следует оценить проходимость дыхательных путей и уровень оксигенации, хотя гипоксии сразу после отравления может и не быть. В боль­шинстве известных случаев применяли глюкокортикоиды, но их эф­фективность не доказана. Комплексобразующие средства при одно­кратном контакте с парами кадмия бесполезны, поскольку при таком контакте поражаются только органы дыхания.

Пострадавшего обязательно госпитализируют для наблюдения и сим­птоматического лечения и выписывают лишь после исчезновения сим­птомов. Необходимо длительное наблюдение , посколь­ку даже однократный контакт с парами кадмия может вызвать хрони­ческое поражение легких.

Попадание в ЖКТ

Прежде всего обеспечивают проходимость дыхательных путей, прини­мают меры по поддержанию дыхания и кровообращения; после этого нужно удалить кадмий из ЖКТ. Попадание внутрь большого количест­ва растворимых солей - редкость, но такие отравления кадмием могут оказаться смертельными. Самая низкая приведенная в литературе до­за, оказавшаяся летальной, - 5 г. Таким образом, если проглочено зна­чительное количество кадмия, а рвоты не было, показано промывание желудка. Чаше всего достаточно тонкого назогастрального зонда, по­скольку неорганические соли кадмия представляют собой порошок, а не таблетки. Данных по применению активированного угля нет, одна­ко это достаточно безопасный метод, который эффективен при отрав­лениях некоторыми другими металлами.

Поскольку данных по острым отравлениям кадмием в результате приема внутрь мало, при отравлении или указывающих на него сим­птомах пострадавшего обязательно госпитализируют; проводят под­держивающее лечение, следят за функцией почек и печени. Если есть подозрение на повреждение ЖКТ, проводят соответствующее обсле­дование.

Эффективность комплексобразующих средств не доказана. На жи­вотных испытывались различные препараты, но результаты противо­речивы. Сукцимер уменьшает всасывание кадмия в ЖКТ и повышает выживаемость; при этом содержание кадмия во внутренних органах не увеличивается. Сукцимер назначают как можно скорее, поскольку у животных при отравлении кадмием эффективность комплексобразую­щих средств быстро падает со временем. Доза 10 мг/кг 3 раза в сутки хо­рошо переносится и является достаточной. Большинство других комплексобразующих средств оказались неэффективными или даже вред­ными, в том числе димеркапрол, пеницилламин и ЭДТА.

Хроническое отравление

Хроническое отравление кадмием часто выявляют при плановом об­следовании - те, кто с ним работает, находятся под постоянным вра­чебным наблюдением. Возможна протеинурия, реже - симптомы хро­нического поражения легких.

Лечение в этих случаях сложно. Сразу же исключают контакт с кад­мием. Однако уже говорилось, что хроническое поражение почек и легких во многом может быть необратимым.

Комплексобразующие средства в настоящее время не рекомендуют­ся. У животных при хроническом отравлении они не улучшают долго­срочный прогноз. Кроме того, при хроническом отравлении кадмий по большей части связан с внутриклеточным металлотиотеином, что су­щественно снижает его токсичность. Любые попытки удалить его из комплекса могут привести к перераспределению в другие органы с рис­ком ухудшить состояние пострадавшего (такое наблюдалось при лече­нии димеркапролом).

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………..…………………………3

ТОКСИЧНОСТЬ СОЕДИНЕНИИ КАДМИЯ…………………………………...4

ТОКСИЧНОСТЬ СОЕДИНЕНИИ РТУТИ ……………………………………6

ТОКСИЧНОСТЬ СОЕДИНЕНИИ СВИНЦА ……………………………........10

КИНЕТИКА НАКОПЛЕНИЯ И ВЫДЕЛЕНИЯ ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМЕ………………………………………………………………….....12

ВВЕДЕНИЕ

Токсикология - наука, изучающая ядовитые (токсичные) вещества, потенциальную опасность их воздействия на организмы и экосистемы, механизмы токсического действия, а также методы диагностики, профилактики и лечения развивающихся вследствие такого воздействия заболеваний.

Ведущими задачами в токсикологии является установление токсических доз веществ на различные организмы, прежде всего на человека; раскрытие механизмов действия веществ в токсических дозах, их метаболизма, в том числе исследования генотоксичности ксенобиотиков, и др.

В настоящее время одними из токсично ядовитых веществ являются соединения ртути, свинца и кадмия. Наряду с тем, что они широко используются в промышленности, в бытовой химии и в других отраслях жизнедеятельности, а также они загрязняют окружающую среду и отрицательно влияют на здоровье живых организмов. Целью этой расчетно-графической работы является раскрыть механизмы действия этих веществ на живые организмы.

Токсичность соединений кадмия

Кадмий - элемент двенадцатой группы (в устаревшей классификации - побочной подгруппы второй группы), пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 48. Обозначается символом Cd (лат. Cadmium ). Простое вещество кадмий при нормальных условиях - мягкий ковкий тягучий переходный металл серебристо-белого цвета. Устойчив в сухом воздухе, во влажном на его поверхности образуется плёнка оксида, препятствующая дальнейшему окислению металла. Название произошло от лат. cadmea (цинковая руда). Открыт Ф. Штроймером (Германия) в 1817 г. Растворим в кислотах, не растворим в щелочах. Добывают кадмий при переработке цинковых, медных, свинцовых руд, серебра. Кадмий относится к токсичным микроэлементам, являясь одним из основных поллютантов окружающей среды. Но в то же время кадмий относится к группе "новых" микроэлементов (кадмий, ванадий, кремний, олово, фтор) и в низких концентрациях способен стимулировать рост некоторых животных.

Металлический кадмий не обладает токсическими свойствами. Соединения же кадмия, независимо от их агрегатного состояния (пыль, дым окиси кадмия, пары, туман), ядовиты. Отравления кадмием могут происходить при нагревании металла или его сплавов, плавке руд и при производстве и применении красок и сплавов, в состав которых он входит. По своей токсичности кадмий аналогичен ртути или мышьяку. Менее растворимые соединения его действуют в первую очередь на дыхательные пути и желудочно-кишечный тракт, а более растворимые - после всасывания в кровь - поражают центральную нервную систему (сильное отравление), вызывают дегенеративные изменения во внутренних органах (главным образом - в печени и почках) и нарушают фосфорно-кальциевый обмен. Симптомы отравления кадмием зависят от пути его поступления в организм.

Характерными ранними симптомами хронического отравления малыми дозами кадмия (обычно после двух лет работы с ним) являются снижение обоняния (вплоть до полной его потери), золотистое окрашивание десен в области зубных шеек («кадмиевая кайма»), головокружение, головная боль, нарушение аппетита и сна. В городах, атмосфера которых содержит относительно больше кадмия, смертность среди страдающих сердечными заболеваниями выше.

Для острых отравлений обычен более или менее длительный (10-36 час, иногда - 30 мин. 2 час.) скрытый период. Начальные симптомы - сухость слизистых оболочек, неприятное вяжущее сладковатое ощущение на губах, медный вкус во рту, горловые спазмы, бледность, слабость, головокружение и головная боль (в области лба), тошнота и боль в подложечной области. Возможны дерматиты и изъязвление кожи; в тяжелых случаях наблюдаются боли в грудной клетке и брюшной полости, с последующей рвотой. Затем развиваются трахеит, бронхит с приступами болезненного судорожного кашля и сильной одышкой, повышается температура.

Для человека смертельной дозой является вдыхание в течение 1 мин. воздуха с содержанием 2500 мг/м3 окиси кадмия (или 30 сек. при концентрации 5000 мг/м 3) . Максимально допустимое количество CdO в воздухе - 0,1 мг/м 3 ; для пыли кадмиевого сплава - 0,3-0,4 мг/ м 3 .

В качестве первой помощи при остром кадмиевом отравлении рекомендуется свежий воздух, полный покой, предотвращение охлаждения. При раздражении дыхательных путей - теплое молоко с содой, ингаляции 2 %-ным раствором NaHCO 3 . При упорном кашле - кодеин, дионин, горчичники на грудную клетку; необходима врачебная помощь. Противоядием при отравлении, вызванном приемом во внутрь кадмиевых солей, служит альбумин с карбонатом натрия. Специфическое лечение кадмиевых отравлений - применение комплексообразующих препаратов (2,3-димеркапто-пропанол-1, двойной этилендиаминтетрацетат кальция и натрия); но клинический опыт их использования еще недостаточен. Выделение кадмия из организма (через почки и кишечник) происходит чрезвычайно медленно; введение 2,3-димеркаптопропанола-1 увеличивает его примерно в 3 раза. Механизм токсического действия кадмия заключается, по-видимому, в связывании карбоксильных, аминных и особенно сульфгидрильных групп белковых молекул, в результате чего угнетается активность ферментных систем. В связи с ядовитостью кадмия и его соединений их контакт с пищевыми продуктами недопустим.

Механизм токсического действия кадмия заключается, по-видимому, в связывании карбоксильных, аминных и особенно сульфгидрильных групп белковых молекул, в результате чего угнетается активность ферментных систем . Растворимые соединения кадмия после всасывания в кровь поражают центральную нервную систему, печень и почки, нарушают фосфорно-кальциевый обмен. Хроническое отравление приводит к анемии и разрушению костей.

Кадмий в норме в небольших количествах присутствуют в организме здорового человека. Кадмий легко накапливается в быстроразмножающихся клетках (например, в опухолевых или половых). Он связывается с цитоплазматическим и ядерным материалом клеток и повреждает их. Он изменяет активность многих гормонов и ферментов. Это обусловлено его способностью связывать сульфгидрильные (-SH) группы.

Наиболее токсичны для рыб и других гидробионтов растворимые соединения кадмия. Среднесмертельные концентрации кадмия для лосося, форели и карпа в мягкой воде составляют от 0,05 до 0,24 мг Cd/л (экспозиция 96 ч). Соответствующие концентрации для кумжи и щуки примерно в 2 раза, а для окуня и гольяна в 5 раз выше, чем для форели. В жесткой воде токсические концентрации увеличиваются в 20 - 30 раз, а с повышением температуры, снижением содержания кислорода и рН воды токсичность кадмия усиливается. Хроническое отравление форели, сопровождающееся накоплением кадмия в жабрах, печени и почках до 3 - 16 мг/кг, наступает при концентрациях более 0,01 мг/л в течение 10 - 20 недель. Установлен синергизм кадмия и меди, суммирование действия кадмия и цинка. Токсические границы кадмия для гаммарусов и дафний 0,5 мг/л. В концентрации 0,1 мг/л он задерживает самоочищение воды.

Кадмий применяется в ядерной энергетике, электронной и радиотехнической промышленности; а также при производстве аккумуляторов, различных сплавов и красок; кадмий добавляют в пластик в качестве стабилизатора. Кадмий попадает в окружающую среду с отходами цветной металлургии и при производстве минеральных удобрений.

В медицинских целях сульфат кадмия используют при проведении исследований свертываемости крови.

Кадмий (Cadmium) Cd, - химический элемент II группы периодической системы.

Что провоцирует Отравление кадмием:

Воздействию кадмия на организм человек подвергается на производстве, в результате загрязнения воздуха в шахтах, при плавке металлов. Получаемый для продажи в качестве побочного продукта при выплавке меди, свинца или цинка кадмий используется в производстве гальванических элементов, в керамике, при электрогальванизации и в качестве пигмента в красках и пластмассах. В загрязненных районах высокие концентрации кадмия обнаруживают в организме морских животных, имеющих раковину или панцирь.

Патогенез (что происходит?) во время Отравления кадмием:

Отравление кадмием происходит при попадании его в желудок или при ингаляции. Нормальный- ежедневный уровень поступления кадмия в организм через рот составляет 2-200 мкг, при средней величине 20 40 мкг в день. Из этого количества абсорбируется только 5 10 %, хотя, как и в случае со свинцом, абсорбция может возрастать при наличии дефицита кальция и железа. Подобно этому, абсорбируется около 5 % икгалированного кадмия (в зависимости от размера частиц). Небольшие, хорошо растворимые частицы абсорбируются лучше около 25-50 %.

Около 50 % абсорбированного кадмия накапливается в печени и почках. В эритроцитах и мягких тканях кадмий связывается с металлотионеином, белком с низкой молекулярной массой, содержащим большое число свободных сульфгидрильных групп, который тем самым оказывает защитное действие. При однократном воздействии большими количествами кадмия происходит перенасыщение этого белка и снижение его защитной эффективности. Кадмий не проникает через плаценту; он постепенно накапливается в организме с возрастом. Биологический период полувыведения кадмия оценен более чем в 20 лет, за исключением случаев нарушения функции почек, влекущего увеличение объема экскретируемой мочи. В почках связанный с металлотионеином кадмий фильтруется в клубочках и затем реабсорбируется в проксимальных канальцах в коре почек. Ежедневная его экскреция с мочой редко превышает 0,5 мкг.

Симптомы Отравления кадмием:

Острое отравление кадмием происходит после его проглатывания или ингаляции. Употребление воды, содержащей кадмий в концентрации 15 мг/л, с суммарной дозой 30 мг кадмия, вызывает рвоту, боли в животе, тяжелый понос и иногда шок. Острая ингаляция кадмия вызывает одышку, слабость, боли в грудной клетке, укорочение дыхания и кашель. Химический иневмонит приводит к отеку легких и дыхательной недостаточности. Клинические симптомы могут появиться при вдыхании воздуха, содержащего 1 мг/м2 кадмия, в течение 8 ч. Если в течение того же времени вдыхать воздух с концентрацией кадмия 5 мг/м2, то. возможен смертельный исход. Появлению симптомов отравления предшествует латентный период длительностью 4.-24 ч, что осложняет постановку точного диагноза. Смерть наступает через 5-10 дней. Химический пневмонит может длиться несколько месяцев, а функция легких может быть нарушена более чем в течение I года после воздействия.

Хроническая интоксикация обычно происходит при ингаляции кадмия на рабочем месте и вызывает развитие эмфиземы и характерного повреждения почечных канальцев, сопровождаемого протеинурией и повышенной экскрецией р2-микроглобулина. Угнетающее действие кадмия на ai-антитрипсин служит объяснением развития индуцированной кадмием эмфиземы. Сопутствующими нарушениями являются относительно небольшие изменения функции печени, микроцитарная гипохромная анемия, резистентная к терапии железом, и гипертензия. Хроническое поступление в организм загрязненной кадмием пиши или питьевой воды вызывает развитие синдрома, называемого в Японии болезнью "итаи-итаи", характеризующейся повреждением почечных канальцев и остеомаляцией.

Диагностика Отравления кадмием:

Результаты лабораторных исследований

Определять концентрацию кадмия в крови бесполезно, поскольку преимущественным местом/его накопления служат почки. Экскреция кадмия с мочой более 10 мг/л связана с повреждением почечных канальцев, особенно если при этом выявляют повышенное содержание в моче fb-микроглобулина и металлотионеина. Концентрацию кадмия в почках можно оценить, исследуя нейтронно-активационным методом полученный биоптат. Концентрация кадмия в почках, превышающая 200 мг/г сухой массы, связана с поражением почек.

Лечение Отравления кадмием:

До сих пор нет однозначных взглядов на лечение больных при отравлении кадмием. Существующие комплексообразующие средства связывают кадмий, но они эффективно переносят его в почки, усугубляя их повреждение. При остром воздействии может быть полезно использование этилендиаминтет-рацетата (ЭДТА) ежедневно в дозе 1 мг/м2. Димеркапрол неэффективен. Многообещающим препаратом, по-видимому, является новое, находящееся в стадии разработки, комплексообразующее средство, димеркаптоянтарная кислота. Больных с острым ингаляционным пневмонитом следует лечить стероидами и мочегонными средствами. В случае болезни "итаи-итаи" пострадавшим, по-видимому, целесообразно вводить большие дозы витамина D при наличии в диете адекватного количества кальция и фосфора. К числу отдаленных последствий хронического воздействия кадмием относятся эмфизема и хроническая почечная недостаточность.