Роль в жизни животных и человека
Содержание кадмия у некоторых животных (губок, кишечнополостных, червей, иглокожих, мидий и моллюсков) составляет 0,00004–0,003% (на сухое вещество). Обнаружен кадмий у всех позвоночных животных.
Поступая в пресные водоемы и моря, растворенный кадмий осаждается и накапливается в донных осадках. Водные растения и животные извлекают и концентрируют его в тканях своего тела. Пищевые цепочки поступления кадмия формируются в районах повышенного загрязнения кадмием почвы и водоемов.
В
организм человека кадмий проникает
двумя путями: на производстве и с пищей.
В тонком кишечнике, где происходит
всасывание поступившего с пищей кадмия,
адсорбируется всего 5% поступившего в
организм элемента. На всасывание кадмия
влияет присутствие кальция, цинка и
меди. Накапливается кадмий в основном
в печени, двенадцатиперстной кишке.
Наиболее богаты кадмием почки. Выделяется
кадмий с калом и мочой, но не более 48 мг
в день. С возрастом содержание кадмия
в организме человека увеличивается.
Влияние кадмия на организм изучено недостаточно. Кадмий влияет на углеводный обмен веществ, на синтез в печени гиппуровой кислоты, на активность некоторых ферментов. Кадмий входит в состав особого белка, связывающего и транспортирующего тяжелые металлы в организме человека, и участвует в их детоксикации.
Подобно другим тяжелым металлам, кадмий легко реагирует с белковыми макромолекулами и другими биологически важными молекулами. Предполагается, что во многих случаях кадмий может замещать цинк, например, в активных центрах цинксодержащих ферментов. Кадмий снижает активность пищеварительных ферментов (трипсина и в меньшей степени – пепсина), влияет на углеводный обмен, вызывая гипергликемию, угнетая синтез гликогена в печени.
Люди отравляются кадмием, употребляя воду и зерновые, овощи, растущие на землях, расположенных вблизи нефтеперегонных заводов и металлургических предприятий. Появляются невыносимая боль в мышцах, непроизвольные переломы костей (кадмий способен вымывать кальций из организма), деформация скелета, нарушения функций легких, почек и других органов. Загрязнение почв под посевами риса приводит к увеличению содержания элемента в пище в десятки раз, в результате чего развивается специфическое заболевание «итай-итай». Излишек кадмия может вызывать злокачественные опухоли.
Канцерогенное действие никотина, находящегося в табачном дыме, как правило, связано с присутствием кадмия.
Усвоение кадмия можно уменьшить, назначая одновременно селен. Однако употребление продуктов, богатых селеном, как правило, снижает содержание серы, и кадмий снова становится опасным. Чрезмерная доза этого микроэлемента может по-влиять на обмен веществ. Например, избыток кадмия выше принятой средней нормы (50 мкг) может нарушить солевой обмен железа, кальция, цинка, магния и меди.
Основные источники поступления в организм
Продукты растительного происхождения: зерновые злаки и листовые овощи. Продукты животного происхождения: печень, почки.
Наиболее распространенные соединения
CdO – оксид кадмия. CdS – сульфид кадмия. CdSO4 – сульфат кадмия.
Знаете ли вы, что…
Кадмий открыт в 1817 г. немецким химиком Ф.Штромейером. В рудах кадмий встречается вместе с цинком, потому и получил свое название (от греч. Кadmea – древняя крепость города Фивы, по месту нахождения цинковой руды, содержащей кадмий).
В теле человека 1,6 х 1020 атомов кадмия, а в одной клетке – 1,6 х 106.
Средняя концентрация кадмия в почках у мужчин – 44 мкг/г, а у женщин – 29 мкг/г. Эстрогены (женские половые гормоны) усиливают выведение кадмия из организма.
Суточное поступление кадмия в организм с продуктами питания составляет 0,15 мг.
В медицине сульфат кадмия CdSO4 используется при исследовании свертываемости крови.
Период полувыведения кадмия из организма составляет 13–47 лет.
Порог токсичности кадмия для человека составляет 30 мкг в сутки.
Все растворимые в воде и разбавленных кислотах соединения кадмия ядовиты. Опасно вдыхание воздуха, содержащего «дым» оксида кадмия CdO.
Сульфид кадмия CdS желтого цвета применяется для изготовления желтой краски и цветных стекол.