Отруєння кадмієм

Отруєння кадмієм – це сукупність токсичних ефектів, що розвиваються у відповідь на акумуляцію високих концентрацій металу в організмі. Симптоми залежить від способу потрапляння кадмію в організм. При вдиханні отруйної пари розвивається задишка, кашель, ціаноз, набряк легень. При проникненні через ШКТ виникає пронос та блювання. Хронічна інтоксикація спричиняє ураження нирок, остеомаляцію, пневмофіброз. У діагностиці використовують клініко-анамнестичні дані, визначення металу в біоматеріалі, дослідження біоптатів. Допомога при отруєнні включає проведення детоксикації, підтримання дихання, серцевої діяльності, ниркової функції.

Кадмій (Cd) не є есенціальним мікроелементом, у токсикології він відноситься до речовин з високою здатністю накопичуватися в організмі. У тканинах новонароджених кадмій практично немає, але до 50 років його загальний вміст в організмі може досягати 20-30 мг. Надлишок кадмію викликає гостре отруєння чи хронічну інтоксикацію. Прикладом хронічного кадміозу є спалах хвороби ітай-ітай, що охопила японську префектуру Тояма в 1950 р. Повсюдне забруднення грунтів, води та повітря токсикантами, включаючи кадмій, диктує підвищену настороженість щодо можливих масових отруєнь.

Виділяють два можливі шляхи проникнення токсиканту – харчовий та інгаляційний. Кадмій може потрапляти в організм через ШКТ (з їжею та питною водою), дихальну систему (з атмосферним повітрям та сигаретним димом). У середньому на день з продуктами харчування надходить 10-40 мкг кадмію, з водою – 2-5 мкг, з повітрям, що вдихається, – 0,1-0,8 мкг. При цьому оптимальна добова доза становить менше 5 мкг, токсична – 3-330 мг, летальна – понад 1,5 г. Основними причинами отруєння кадмієм є:

• Забруднення ґрунту та води. Небезпека становить споживання продовольчих культур, вирощених на ґрунтах із підвищеним вмістом кадмію, а також пиття забрудненої води. Кадмій здатні інтенсивно накопичувати морські молюски (устриці, мідії), листові овочі (салат, шпинат, капуста, щавель), злаки (рис), гриби, печінку та нирки сільськогосподарських тварин.
• Тютюнопаління. Причиною інтоксикації може бути активне куріння у дорослих та пасивне куріння у дітей. При викурюванні однієї пачки тютюнових виробів у легені додатково адсорбується 20 мкг кадмію. У легенях курця концентрація Cd у 7,5 разів вища, ніж у некурців.
• Професійний контакт із кадмієм. Ризик розвитку інтоксикації істотно підвищений у робочих рудних родовищ (з видобутку цинку, свинцю, міді), лакофарбових виробництв, електротехнічної, хімічної, металургійної промисловості, полігонів для сміття. Також у групу ризику з гострого отруєння парами оксиду кадмію (CdO) входять зварювальники, ювеліри, паяльники.

З їжею через ШКТ в організм надходить близько 80% кадмію, решта 20% людей вдихає з повітрям та тютюновим димом. У тонкому кишечнику всмоктується приблизно 5% токсиканту, а дихальних шляхах – до 50%. Нестача інших мікроелементів (кальцію, цинку, селену, міді, заліза), клітковини, пектину суттєво збільшує адсорбцію Cd. В організмі кадмій депонується переважно у нирках та печінці, у менших кількостях – у селезінці, ПЗ, кістковій тканині. Виведення відбувається вкрай повільно (0,01% на добу).

Фізіологічне значення CD вивчено мало. Відомо, що разом з іншими металами він активує ряд ферментів: триптофан діоксигеназу, дегідратату ДАЛК, карбоксипептидазу. У тканинах та органах мікроелемент присутній у вільному або у зв’язаному вигляді – у структурі білка металотіонеїну, який сприяє виведенню важких металів. За своїм впливом на організм кадмій відноситься до тіолових отрут, які блокують білки сульфгідрильної групи та порушують метаболічні процеси.

Нефротоксичність кадмію проявляється його здатністю ініціювати розвиток ниркового тубулярного ацидозу, блокувати реабсобцію кальцію і, як наслідок, спричиняти кальципенічний та фосфопенічний варіант остеомаляції. Пневмотоксична дія реалізується за рахунок руйнування епітелію верхніх дихальних шляхів, накопичення в легеневій тканині з розвитком пневмофіброзу та емфіземи.

Кадмій може викликати зміни в ендотелії судин, накопичення ліпідів у судинних стінках, оксидативний стрес, запальні процеси (васкуліти). При тривалій експозиції Cd відбувається токсична поразка кардіоміоцитів, дилатація камер серця. Також описані канцерогенні, імунотоксичні, нейротоксичні, мутагенні ефекти кадмію.

Гостра інтоксикація

При одномоментному вживанні токсичних доз кадмію з їжею виникають ознаки харчового отруєння на кшталт гастроентериту з блюванням, діареєю. Можливі гіперсалівація, спастичні болі в епігастрії та правому підребер’ї.

Вдихання кадмієвмісних пар або пилу є більш небезпечним. При інгаляційному отруєнні спочатку з’являються ознаки подразнення носоглотки, періння у горлі. Розвивається слабкість, біль голови, озноб. Приєднується біль у грудях, кашель, утруднення дихання, ціаноз, тахікардія. Гостре отруєння може призвести до трахеобронхіту, бронхіоліту, бронхопневмонії, набряку легень.

Хронічна інтоксикація

Хронічне отруєння солями кадмію було вперше зафіксовано в Японії в середині ХХ століття через забруднення водойм важкими металами при видобутку руд. Згодом ці водні джерела використовувалися місцевим населенням для іригації полів та рибальства, а отримані продукти (рис, соя, риба) тривалий час вживалися в їжу.

Захворювання отримало назву «itai-itai», що в перекладі означає «боляче-хворо». Жителі місцевості, де було зафіксовано хронічний кадміоз, скаржилося на нестерпні болі у суглобах, кістках, попереку. Внаслідок остеомаляції відзначалися множинні патологічні переломи, деформації хребетного стовпа зі зменшенням росту, м’язова гіпотонія, качина хода. Інші прояви хронічного отруєння включали анемію, стійкий гіпертензивний синдром, ІХС, нефротичний синдром. Багато хворих загинули від уремії.

Тривале вдихання кадмійсодержащих аерозолів призводить до хронічного риніту і фарингіту, аносмії, виразки носової перегородки. Відбувається формування фіброзу легень, хронічної дихальної недостатності.

Гостре отруєння Cd може закінчитися летально внаслідок гострої ниркової недостатності та серцево-легеневої дисфункції. Кадмієва нефропатія супроводжується розвитком хронічної ниркової недостатності, що призводить до інвалідності чи смерті. У людей, що палять, а також осіб, що піддаються промисловій експозиції кадмію, значно підвищений ризик захворюваності на рак легенів і рак нирок. Можливий розвиток токсичної кардіоміопатії, кадмієвого гепатиту, енцефалопатії. Повідомляється про зв’язок отруєння кадмієм із виникненням у чоловіків некрозу та пухлин яєчок, аденоми та раку передміхурової залози.

Пацієнти з ознаками гострого отруєння повинні бути госпіталізовані до ВРІТ та проконсультовані лікарем-токсикологом. Подальше обстеження та лікування відбувається за участю нефролога, пульмонолога, кардіолога. У хворого уточнюється професійний та епідеміологічний анамнез, наявність нікотинової залежності. Для підтвердження отруєння кадмієм та оцінки його наслідків проводиться:

• Аналіз вміст мікроелемента. Зважаючи на високу нефротоксичність кадмію, переважним вважається визначення його концентрації в сечі, проте також може бути використаний інший біоматеріал (кров, волосся, нігті). На пошкодження ниркових канальців вказує збільшена екскреція кадмію разом із підвищеним вмістом бета-2 мікроглобуліну в сечі.
• Оцінка ниркової функції. Для загального аналізу сечі специфічне виявлення глюкозурії, протеїнурії, мікрогематурії, для загального аналізу крові – гіпохромної анемії. Біохімічний комплекс включає визначення рівня сечовини, креатиніну, альбуміну, кальцію, фосфору, цинку сироватки.
• Біопсія. Враховуючи виражені нефротоксичні ефекти кадмію, для оцінки ступеня пошкоджень органу вдаються до біопсії нирок. Також можна визначити концентрацію Cd у нефробіоптаті. Рідше виконується біопсія печінки.
• Променева діагностика. При гострому інгаляційному отруєнні проводиться рентген легень. При хронічній інтоксикації, що супроводжується крихкістю та деформацією скелета, здійснюється рентген трубчастих кісток, хребта, денситометрія. До комплексу інструментальних обстежень також входить УЗД нирок.

Диференційна діагностика

Кадмієву нефропатію необхідно диференціювати з нефропатиями, індукованими іншими важкими металами (свинцем, ртуттю, міддю, літієм). Крім цього, під час обстеження хворих виключають:

• харчову токсикоінфекцію;
• пневмоніти іншої етіології;
• остеопороз, спричинений іншими причинами (гіповітамінозом D, ендокринними порушеннями, аліментарним дефіцитом кальцію та ін.).

У всіх випадках при встановленому факті кадмієвої інтоксикації необхідно виявити джерело отруєння (харчовий, водний, професійний) та припинити подальший контакт зі з’єднанням. Наступна тактика залежить від давності та способу попадання токсичного мікроелемента в організм:

• Детоксикація. При гострому харчовому отруєнні кадмієм проводять зондове промивання шлунка, хворому дають антидоти, ентеросорбенти, сольові проносні. Для прискорення виведення токсичної речовини через нирки здійснюють форсований діурез.
• Фармакотерапія. Найбільш ефективним є використання хелаторів, які забезпечують виведення кадмію із сечею. При гострому інгаляційному пневмоніті призначають стероїдні гормони, сечогінні препарати. При токсичному ураженні печінки рекомендують гепатопротектори. У лікуванні хронічного кадміозу застосовують вітамін D, біодобавки кальцію та фосфору.
• Замісна терапія. При ознаках ниркової недостатності показаний гемодіаліз. При виражених дихальних порушеннях хворого переводять на допоміжну вентиляцію легень або ШВЛ.

Хронічне отруєння кадмієм призводить до стійкої втрати працездатності та інвалідності внаслідок незворотного ушкодження нирок, зниження дихальних резервів. Гостре масивне надходження сполуки в організм або тривала хронічна інтоксикація може призвести до смерті.

Профілактика отруєння кадмієм передбачає відмову від куріння, недопущення вирощування сільськогосподарських культур на грунтах, що містять кадмій, виключення контакту з джерелами мікроелемента в побуті (нікель-кадмієвими акумуляторами та ін.). На шкідливих виробництвах необхідно використовувати ЗІЗи, дотримуватися техніки безпеки, щорічно проходити періодичні медичні огляди. Послабити токсичну дію Cd допоможе споживання достатньої кількості харчових волокон, пектину, білка, вітамінів В6, С, D, мінералів (міді, цинку, селену, фосфатів, кальцію).