Кіріспе
Кадмий – табиғи түрде кездесетін улы металл, ол өнеркәсіптік жұмыс орындарында, өсімдік топырағында және темекі шегу арқылы жиі таралған. Адам организмі үшін рұқсат етілген мөлшері төмен болғандықтан, кадмийдің тіпті іздік мөлшерде болған жағдайларында да шамадан тыс әсер етуі мүмкін. Кадмий электроқаптау саласында кеңінен қолданылады, бірақ осы операцияның ерекшеліктері көбінесе шамадан тыс әсерге алып келмейді. Кадмий кейбір өнеркәсіптік бояулардың құрамында да кездеседі және оларды бүркіп себу кезінде қауіп тудыруы мүмкін. Кадмий бояуларын сыпырып немесе абразивті тазалау арқылы жою операциялары айтарлықтай қауіпті болуы мүмкін. Кадмийдің негізгі қолданылуы – NiCd қайта зарядталатын аккумуляторларын жасау. Кадмийдің басты көзі – мырыш металлын тазарту процесінің қосалқы өнімі. Кадмийге ұшырау мәселелері жалпы өнеркәсіп, кеме жасау, құрылыс және ауыл шаруашылығы салалары үшін арнайы стандарттарда қарастырылған.
Жедел
Кадмий түтіндеріне күрт әсер ету грипп сияқты белгілерге, соның ішінде дікілдеуге, қызбаға және бұлшықет ауруына себеп болуы мүмкін, бұл кейде "кадмий көкілдері" деп аталады. Тыныс алу жолдары зақымдалмаса, белгілер бір апта ішінде жойылуы мүмкін. Қауіптірек әсерлер трахеобронхит, пневмонит және өкпе ісінуіне алып келуі мүмкін. Қабыну белгілері әсер еткеннен кейін бірнеше сағаттан соң басталуы мүмкін және оларға жөтел, мұрын мен тамақтың құрғауы мен тітіркенуі, бас ауруы, бас айналу, әлсіздік, қызба, дікілдеу және кеудедегі ауырсыну кіреді.
Созылмалы
Кадмиймен уланудың салдары жөтел, анемия және бүйрек жетіспеушілігін (әлде де өлімге алып келуі мүмкін) қамтиды. Кадмийге ұшырау қатерлі ісікке шалдығу мүмкіндігін арттырады. Электрондық темекі (ЭТ) аэрозоліне кадмий бөлінеді, бірақ қолда бар деректер бойынша, өмір бойы қатерлі ісікке шалдығу қаупі (ӨБҚҚ) есептелген қауіпті шектен аспайды.
Қоршаған орта
Су, ауа және топырақта кадмий деңгейінің жоғарылауы, әсіресе өнеркәсіптік аймақтарда байқалуда. Кадмийге ұшыраудың қоршаған ортаға әсері Жапонияда ерекше мәселе болып табылады, онда көптеген адамдар кадмиймен ластанған суарғыш сумен өсірілген күрішті тұтынады. Бұл құбылыс "итай-итай" ауруы деп аталады. Қауіпті қалдықтар орналасқан жерлердің немесе ауаға кадмий шығаратын зауыттардың жанында тұратын адамдар ауа арқылы кадмийге ұшырау қаупі бар. Дегенмен, АҚШ-тағы көптеген штаттық және федералдық ережелер қалдықтар мен қақпақтардан ауаға шығарылатын кадмий мөлшерін бақылайды, сондықтан тиісінше реттелген объектілер қауіпті емес. Жалпы халық және қауіпті қалдықтар орналасқан жерлерге жақын тұратын адамдар реттелмеген немесе жазатайым шығарылымдардан ластанған тамақ, шаң немесе су арқылы кадмийге ұшырауы мүмкін. Мұндай шығарылымдарды болдырмау үшін көптеген ережелер мен ластануды бақылау шаралары күшіне енгізілген. Тыңайтқыштардағы фосфаттың кейбір көздерінде кадмий 100 мг/кг дейін болуы мүмкін, бұл топырақта кадмий концентрациясының артуына алып келуі мүмкін (мысалы, Жаңа Зеландияда).
Тағам
Тамақ – кадмийдің тағы бір көзі. Өнеркәсіптік емес аймақтардағы өсімдіктерде аз немесе орташа мөлшерде кадмий болуы мүмкін, бірақ ересек жануарлардың бауыры мен бүйректерінде кадмийдің жоғары деңгейі кездесуі мүмкін. Тамақ арқылы күндізгі кадмий мөлшері географиялық аймаққа қарай өзгереді. Еуропа мен АҚШ-та бұл көрсеткіш шамамен 8-30 мкг, ал Жапонияның түрлі аймақтарында 59-113 мкг құрайды. Жоғары сапалы қара шоколадтың үлгілерін зерттеу нәтижесінде, 48%-ында кадмийдің жоғары деңгейі анықталды, мұның себебі олар өсірілген топырақта кадмийдің болуымен байланысты.
Кәсіби әсер ету
1950 және 1960 жылдары кадмийге өнеркәсіптік жағынан ұшырау деңгейі жоғары болды, бірақ кадмийдің зиянды әсерлері анықталғаннан кейін, көптеген дамыған елдерде кадмийге ұшыраудың өнеркәсіптік шектері төмендетілді және көптеген саясаткерлер одан әрі ұшырауды азайту қажеттігіне келіседі. Кадмиймен жұмыс істегенде, қауіпті түйірлерден қорғану үшін түтінсорғыш астында жұмыс істеу маңызды. Кадмиймен қапталған ванналарда ұзақ уақыт бойы жұмыс істеудің нәтижесінде ауыр уыттану жағдайлары туындаған. Жұмысшылар металдарды қорыту және тазарту кезінде, немесе кадмий өнімдерін (мысалы, аккумуляторлар, жабындар немесе пластик) өндіретін кәсіпорындардағы ауа арқылы кадмийге ұшырауы мүмкін. Сондай-ақ, кадмийі бар металдарды дәнекерлеу немесе пісіру кезінде де жұмысшылар кадмийге ұшырауы мүмкін. АҚШ-та жыл сайын шамамен 512 000 жұмысшы кадмийге ұшырау мүмкіндігі бар ортада жұмыс істейді. Дегенмен, жұмысшыларды қорғау және ауадағы кадмий деңгейі зиянды әсерлерге алып келетін деңгейден едәуір төмен болуын қамтамасыз ету үшін рұқсат етілген ұшырау деңгейлерін белгілейтін ережелер күшіне енгізілген. Күшті қызғылт сары, қызыл және сары түстерде жиі қолданылатын кадмий пигменттерімен жұмыс істейтін суретшілер, әсіресе пигменттерді құрғақ түрінде (мысалы, пастель) қолданғанда немесе өз бояуларын дайындағанда, қауіпті мөлшерде пигментті кездейсоқ жұтып алуы мүмкін.
Тұтыну өнімдері
Кадмий никель-кадмий аккумуляторында қолданылады; бұл кадмий негізіндегі ең танымал және кең таралған өнімдердің бірі. 2010 жылдың ақпан айында Wal-Mart дүкендері үшін эксклюзивті түрде шығарылған Майли Сайрус әшекейлерінің барлық түрінде кадмий табылды. Associated Press ақпарат агенттігінің сұрауымен жүргізілген сынақтар нәтижесінде, әшекейлерде кадмийдің жоғары деңгейі анықталды. Wal-Mart компаниясы 12 мамырға дейін әшекейлерді сатуды тоқтатпады, себебі "дүкендегі тауарларды тексеру тым қиын болар еді". 2010 жылдың 4 маусымында McDonald's мейрамжайларында сатылған "Шрек мәңгілікке дейін" фильмінің промо-ішімдік стакандарының бояуында кадмий анықталды, нәтижесінде 12 миллион стакан кері қайтарылып алынды.
Токсикология
Кадмий – Халықаралық қатерлі ісіктерді зерттеу агенттігінің 1-тобына, Қоршаған ортаны қорғау агенттігінің (EPA) 2a тобына және Еуропалық химиялық агенттіктің 1B санатындағы адамға канцерогенді әсер ететін, өте улы өндірістік және экологиялық ластаушы зат.
Ұяшық токсикологиясы
Жасушалар ішінде кадмий иондары катализдік сутек пероксидін өндіруші ретінде әрекет етеді. Цитозольдік сутек пероксидінің күрт өсуі липидтердің пероксидациялануын күшейтеді, сондай-ақ аскорбат және глутатион қорын азайтады. Сутек пероксиді сонымен қатар ақуыздағы тиолдық топтарды функционалды емес сульфон қышқылдарына айналдыра алады және тікелей ядролық ДНК-ға шабуылдай алады. Бұл тотығу стресі зардап шеккен жасушаның көп мөлшерде қабыну цитокиндерін өндіруіне себеп болады.
Токсикокинетика
Кадмийлі шаңды тыныс алу тез арада тыныс жолдары мен бүйрек проблемаларына алып келеді, бұл өлімге себеп болуы мүмкін (көбінесе бүйрек жетіспеушілігінен). Кез келген маңызды мөлшерде кадмийді жұту дереу улануға және бауыр мен бүйрек зақымдануына әкеледі. Кадмий бар қосылыстар канцерогенді болып табылады.
Артық әсердің биомаркерлері
Зәрдегі бета-2 микроглобулиннің жоғары концентрациясы, қоршаған ортадағы кадмийдің төмен, бірақ қалыптан жоғары деңгейіне ұзақ уақыт бойы тозымдылық танытқан адамдарда бүйрек дисфункциясының ерте белгісі болуы мүмкін. Зәрдегі бета-2 микроглобулин тесті кадмийге ұшырауды бағалаудың жанама әдісі болып табылады. Кейбір жағдайларда, Еңбек және қауіпсіздік басқармасы кадмийдің жоғары деңгейіне ұзақ уақыт бойы тозымдылық танытқан жұмысшыларда бүйрек зақымдалуын тексеруді талап етеді. Өндірістік жағдайларда немесе жедел уланудан кейін кадмийдің шамадан тыс мөлшерде әсер етуін анықтау үшін қандағы немесе зәрдегі кадмий концентрациясы жақсы көрсеткіш болып табылады, ал өкпе, бауыр және бүйрек сияқты органдардың тініндегі кадмий концентрациясы жедел немесе созылмалы уланудан туындаған өлім жағдайларында пайдалы болуы мүмкін. Кадмийге шамадан тыс мөлшерде ұшырамаған сау адамдарда кадмий концентрациясы әдетте қанда немесе зәрде 1 мкг/л-ден төмен болады. ACGIH биологиялық әсер ету көрсеткіштері кездейсоқ үлгілерде қандағы кадмий деңгейі үшін 5 мкг/л, ал зәрдегі кадмий деңгейі үшін 5 мкг/г креатинин құрайды. Созылмалы кадмий әсерінен бүйрегі зақымдалған адамдардың қандағы немесе зәрдегі кадмий деңгейі әдетте 25-50 мкг/л немесе 25-75 мкг/г креатинин аралығында болады. Жедел уланудан аман қалғандарда бұл көрсеткіштер әдетте 1000-3000 мкг/л және 100-400 мкг/г, ал өлімге әкелген жағдайларда одан да жоғары болуы мүмкін.
Емдеу
Кадмиймен улануға ұшыраған адам дереу медициналық көмекке жүгінуі керек, ем алу және күту шараларын қабылдау үшін. Созылмаған, ауыз арқылы ішіңіздену жағдайында, уланғаннан кейін бірден құстыру немесе асқазанды шаю асқазан-ішек жүйесін тиімді тазартуға көмектеседі. Белсендірілген көмірдің тиімділігі дәлелденбеген. АҚШ Ауруларды бақылау және алдын алу орталығы (CDC) хеляциялық терапияны ұсынбайды. Зерттеулер кадмийдің бүйрек жасушаларының митохондриясына зиян келтіруінің аурудың маңызды себебі екенін көрсетеді.
Тарих
1960 жылдардың басында Норвич қаласының үстінен кадмий шашырату бойынша жүргізілген тәжірибе 2005 жылы Ұлыбритания үкіметі тарапынан құпиясы ашылды, бұл туралы BBC News жаңалықтарында хабарланды.
Жалпы және келтірілген сілтемелер
Шеннон М. "Ауыр металл улануы", Хаддад ЛМ, Шеннон М, Винчестер ДжФ (редакторлар): Уланулар мен дәрі-дәрмектерге шарықтаудың клиникалық басқаруы, Үшінші басылым, 1998.