Отравление кадмием

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 отеках лица и глотки.

Хроническое отравление

Почки

При хроническом отравлении кадмием самый частый симптом — протеинурия. 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.

ЦНС

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 пульмонолога, 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).