KADM

Bardzo toksyczny, posiada wyjątkową zdolność do bioakumulacji oraz bardzo długi okres półtrwania. Nerka uważana jest za narząd krytyczny dla kadmu. Okres półtrwania kadmu w nerce, po przerwaniu narażenia, wynosi kilkanaście lat.

Źródła emisji: kadm jest zawarty w rudach cynkowych, miedzianych, ołowianych. Do atmosfery jest emitowany w postaci dymów i pyłów w hutnictwie tych metali i podczas spalania paliw.

Związki kadmu stosowane są do produkcji niektórych pestycydów, pigmentów, błon filmowych, tworzyw sztucznych (jako stabilizatory), do barwienia tkanin.

Niebezpieczeństwo zatrucia kadmem i jego związkami istnieje głównie w zakładach przemysłowych produkujących stopy, w hutnictwie cynku, przy galwanizacji stali, w spawalnictwie, przy produkcji akumulatorów.

Drogi wchłaniania, losy w organizmie

  W zależności od wielkości cząstek aerozolu z powietrza do płuc dostaje się od 10-50% kadmu.

Pobieranie kadmu z wdychanym powietrzem:

Osoby narażone zawodowo do 40 μg/dobę,

Populacja nienarażona, nieskażone tereny – 0,8 μg/dobę.

Wypalenie 1 paczki papierosów powoduje dodatkowo  wchłonięcie ok. 4 μg kadmu (10% dawki wchłanianej przez narażonych robotników).

Do organizmu człowieka kadm dostaje się także z wodą i pożywieniem. Przez układ pokarmowy wchłania się mniej, bo ok. 3-8% pobranej dawki. Ta droga stanowi jednak podstawową drogę wchłaniania  tego pierwiastka w warunkach ekspozycji komunalnej.

Niedobory w diecie takich składników jak: żelazo, wapń, cynk, białko powodują zwiększenie wchłaniania kadmu.

Niezależnie od drogi wchłaniania, głównym miejscem gromadzenia kadmu w organizmie są wątroba i nerki. Ponadto odkłada się on również w trzustce, jelitach, gruczołach i płucach (ekspozycja zawodowa)

Kadm wchłonięty z żywnością wydala się głównie z kałem. Narażenie zawodowe na związki kadmu powoduje zwiększone wydalanie tego metalu z moczem. Przez skórę, z potem i śliną wydala się bardzo niewielka ilość kadmu.

Monitoring biologiczny -  markerami narażenia na kadm są ponadnormatywne stężenia tego metalu we krwi i moczu

Po przedostaniu się z pęcherzyków płucnych do krwi w ponad 70% kadm wiąże się z erytrocytami, pozostała część tworzy wiązania z białkami osocza. Kompleksy kadmu z białkami wielkocząsteczkowymi gromadzą się w wątrobie, z białkami małocząsteczkowymi w nerkach.

Obecność kadmu w tkankach indukuje syntezę metalotioneiny

Metalotioneina (MT) - małocząsteczkowe białko, zawierające ok. 30% reszt cysteinowych, pełni istotną rolę w metabolizmie i detoksykacji metali ciężkich,

Metalotioneina(MT) nie jest to substancją jednoznacznie odtruwającą, nie sprzyja usuwaniu kadmu z organizmu, ale wiążąc kadm neutralizuje jego toksyczne działanie.

Przy stężeniu krytycznym kadmu w nerkach ( dla narażonych zawodowo) wynoszącym 200 mg/ kg tkanki (następuje uszkodzenie nerek i wystąpienie efektu toksycznego w postaci proteinurii kadmowej.

choroba Itai-Itai - I połowa XX wieku, górniczy okręg Toyama, Japonia

Źródłem kadmu była woda i ryż skażone przez odpady z kopani i huty cynku. Dobowy, średni pobór kadmu przez ludzi wynosił 500-800 μg, w porównaniu do obszarów nieskażonych - 30-50 μg.

Do głównych symptomów tego zespołu chorobowego należą: rozmiękczanie kości, zniekształcenia kręgosłupa, bóle lędźwiowe, bóle mięśni nóg, nadmierna łamliwość kości, osteoporoza i uszkodzenie nerek.

Do układów najbardziej narażonych na toksyczne działanie kadmu należy układ kostny, wydalniczy i oddechowy, układ krwionośny

Układ kostny

Kadm jest inhibitorem hydroksylaz – enzymów, które w wątrobie i nerkach prowadzą do przekształcenia witaminy D3 w jej hyroksylowe pochodne, które aktywniej od prekursora wpływają na proces wchłaniania i przemiany wapnia, gospodarkę wapniowo–fosforanową, ogólnie na stan układu kostnego.

W przewlekłym ciężkim zatruciu kadmem występują poważne zmiany w układzie kostnym – osteoporoza z pęknięciami kości i spontanicznymi złamaniami, bóle kończyn i kręgosłupa, trudności w chodzeniu. Właśnie choroba itai-itai jest wynikiem niedoboru aktywnych form wit. D3.

Układ wydalniczy

Pod wpływem dużych stężeń kadmu dochodzi do uszkodzenia nerek. Kadm zaburza funkcjonowanie i uszkadza kłębuszki i kanaliki nerkowe, zakłóca filtrację pramoczu w ciałkach nerkowych. Występuje białkomocz, aminoacyduria, enzymuria i glukozuria. Obserwuje się mniejszą zdolność do zagęszczenia moczu i wzrost wydalania wapnia i fosforu spowodowany demineralizacją kośćca oraz tworzenie się fosforanów i szczawianów wapnia ( kamica nerkowa).

Układ oddechowy

Następstwem przewlekłej, zawodowej ekspozycji na kadm może być utrata węchu, rozedma płuc, zwłóknienie płuc, zmiany w obrębie tętnic płucnych (miażdżyca) oraz zmiany o charakterze gruźliczym  i nowotworowym.

układ krwionośny

Ekspozycja na kadm powoduje anemię niedobarwliwą. Jedną z przyczyn niedokrwistości jest niekorzystny wpływ kadmu na metabolizm miedzi i żelaza, niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania szpiku kostnego.

Kadm podobnie jak ołów powoduje zmiany morfologiczne i strukturalne śródbłonka naczyń, może indukować proagregacyjne właściwości krwi. Powoduje skurcze tętniczek ( zaburzenie metabolizmu wapnia). Narażenie na kadm może być czynnikiem sprzyjającym nadciśnieniu i miażdżycy.

Kadm po dostaniu się z pożywieniem do żołądka wchodzi w reakcję z kwasem solnym w wyniku której powstaje chlorek kadmowy powodujący stany zapalne przewodu pokarmowego i nekrozję śluzówki.

Kadm jest prawdopodobnym czynnikiem karcinogennym dla człowieka.

Większość badań potwierdza rakotwórcze działanie związków kadmu na tkankę płucną człowieka, a na terenach skażonych kadmem obserwowano większą częstość występowania nowotworów dróg oddechowych, płuc, nerek, pęcherza moczowego, trzustki i okrężnicy.

Wykazuje działanie embriotoksyczne i teratogenne.

Łożysko (produkcja MT, wiązanie kadmu) stanowi skuteczną, chociaż nie bezwzględną barierę przed przedostawaniem się Cd do tkanek płodu.

Stężenie kadmu w łożysku kobiet ciężarnych jest wielokrotnie większe niż we krwi matki i płodu.

U kobiet nienarażonych stężenie kadmu w łożysku mieści się w granicach 0,012—0,176 pg/g tkanki, u kobiet palących papierosy w czasie ciąży jest znacznie wyższe ( nawet o 45%).

Kadm zgromadzony w łożysku powoduje zmiany czynnościowe i zmiany w strukturze tego narządu, metal ten może stwarzać istotne zagrożenie dla rozwoju psychofizycznego potomstwa.

Szkodliwy wpływ kadmu na rozwój płodu wynika również z obniżania dostępności pierwiastków niezbędnych : miedzi, cynku,

żelaza.