Читать книгу Toksykologia. TOM 2. Toksykologia szczegółowa i stosowana - Kamil Jurowski - Страница 13

Kadm, chemicznie podobny do cynku, występuje naturalnie wraz z cynkiem i ołowiem w pokładach minerałów. Podwyższone stężenia w powietrzu, wodzie i glebie są stwierdzane w okolicach przemysłowych źródeł emisji (dotyczy to zwłaszcza górnictwa nieżelaznego i przemysłu metalurgicznego). Kadm w postaci metalicznej był kiedyś stosowany jako środek antykorozyjny (w powłokach galwanicznych na stali wykorzystywano nieorganiczne związki tego pierwiastka jako pigmenty), a także w tworzywach sztucznych. Kadm i jego związki są również stosowane w bateriach elektrycznych (w o wiele mniejszym stopniu niż kiedyś), elektronicznych komponentach i reaktorach jądrowych. Ze względu na to, że do tych celów można wykorzystywać inne, mniej toksyczne metale, stosowanie związków Cd jest aktualnie ograniczane.

Kumulacja kadmu, który charakteryzuje się szczególnie długim okresem półtrwania (10–30 lat), może nastąpić w mięśniach, nerkach i wątrobie.

Przyjmuje się, że kadm (jony Cd²⁺) stymuluje produkcję metalotioneiny tak samo jak cynk (Zn²⁺), miedź (Cu²⁺) i rtęć (Hg²⁺). Jony Cd²⁺ związane z metalotioneiną w osoczu są filtrowane przez kłębuszki nerkowe i ponownie wchłaniane w kanalikach, gdzie po lizosomalnej degradacji białka następuje uwolnienie jonów. Niezwiązane jony Cd²⁺ stymulują produkcję nowej metalotioneiny, która wiąże Cd²⁺ w komórkach kanalików nerkowych.

W większości krajów europejskich średnie spożycie Cd wynosi 10–20 μg/dobę, a średnie wydalanie z moczem 0,5–1,0 μg/dobę. Większość Cd we krwi znajduje się w komórkach. U osób niepalących średnie stężenie kadmu wynosi 0,5–1,0 μg/L, a u palaczy, z powodu absorpcji Cd z wyrobów tytoniowych, stężenie to być nawet dwukrotnie większe.

Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem klasyfikuje kadm jako czynnik rakotwórczy dla ludzi (grupa 1).

Zwięzłą charakterystykę toksykologiczną kadmu przedstawiono w tabeli 27.5.

Tabela 27.5.

Charakterystyka toksykologiczna kadmu

Losy w ustroju	Wchłanianie	Inhalacja. Wchłania się 10–50% wdychanego kadmu. Absorpcja mniejszych cząstek i oparów jest większa niż w przypadku większych cząstek pyłu.Doustne. Wchłania się 5–10% spożywanego kadmu. Zbyt małe spożycie takich pierwiastków, jak wapń, cynk i żelazo, zwiększa stopień absorpcji; np. u osób z niedoborem żelaza stopień absorpcji może wynosić nawet 20%.Dermalne. Wchłanianie związków kadmu przez skórę jest nieistotne.
Dystrybucja	Wchłonięta dawka kadmu we krwi tworzy połączenia z α-makroglobuliną i albuminami oraz podlega redystrubucji z krwi, głównie do wątroby i nerek. W narządach kadm jest wychwytywany przez endocytozę kompleksów kadm–białko oraz układ transportujący cynk i wapń, tworzy kompleksy z glutationem (GSH) i cysteiną (kompleksy kadm–GSH, kadm–cysteina). W narządach krytycznych kadm tworzy kompleksy z metalotioneiną chroniące komórki przed toksycznością. W momencie przeładowania kadmem komórek wątrobowych pierwiastek ten uwalnia się do krwi i w kanalikach nerkowych proksymalnych uzyskuje wysokie stężenia, co prowadzi do uszkodzenia komórek nabłonkowych kanalików. Szczególnie narażone na kadm są mitochondria, w których dochodzi do zaburzenia funkcji łańcucha oddechowego, z powstaniem stresu oksydacyjnego i dalszym uszkodzeniem komórki. Objętość dystrybucji (Vd) dla kadmu jest nieznana, ale uważa się, że jest duża. Czas biologicznego półtrwania (t1/2) dla kadmu ze względu na jego odkładanie się w narządach krytycznych jest bardzo długi i wynosi co najmniej 10 lat.
Metabolizm	Nie stwierdzono, aby sole lub tlenki kadmu podlegały innym przemianom metabolicznym przez utlenianie, redukcję i metylację.
	Mechanizm działania toksycznego	Nerki. Uszkodzenie nerek rozwija się powoli. Pierwszym jego objawem jest białkomocz, który koreluje z uszkodzeniem kanalików nerkowych. W efekcie dochodzi do utraty niskocząsteczkowych białek (β2-mikroglobuliny, białka wiążącego retinol) oraz hiperkalciurii.Płuca. Rozwija się ostre zapalenie kadmowe płuc i pojawia niewydolność oddechowa z hipoksją. Z czasem dochodzi do degeneracji nabłonka drobnych oskrzelików.Kości. Uszkodzenie nerek ze wzmożonym wydalaniem wapnia przez mocz doprowadza do wtórnych zaburzeń równowagi wapniowo-fosforanowej, w wyniku której rozwija się osteomalacja.
	Przewód pokarmowy. Sole i tlenki kadmu wykazują żrące działanie na śluzówkę przewodu pokarmowego, doprowadzając do krwawień, owrzodzeń i perforacji.Uszkodzenie płuc. Najczęściej występują choroby restrykcyjne płuc z zaburzeniami wentylacji.Uszkodzenie układu mieśniowo-szkieletowego. Najczęściej występują: osteomalacja, osteoporoza, złamania kości i choroba itai-itai.Hepatotoksyczność. Największe ilości kadmu odkładają się w miąższu wątroby, jednak kadm jest związany z metalotioneiną i nie dochodzi do efektu hepatotoksycznego.Neurotoksyczność. Najczęściej występują: uszkodzenie węchu, uszkodzenie jąder podkorowych (zespół Parkinsona) i uszkodzenie kory mózgu (upośledzenie wyższych czynności mózgowych).