Gunnar Nordberg

Matukio na Matumizi

Cadmium (Cd) ina mfanano mwingi wa kemikali na kimwili na zinki na hutokea pamoja na zinki katika asili. Katika madini na ore, cadmium na zinki kwa ujumla zina uwiano wa 1:100 hadi 1:1,000.

Cadmium ni sugu kwa kutu na imekuwa ikitumika sana kwa uwekaji umeme wa metali nyingine, hasa chuma na chuma. Screws, kokwa za skrubu, kufuli na sehemu mbalimbali za ndege na magari mara nyingi hutibiwa na kadimiamu ili kustahimili kutu. Siku hizi, hata hivyo, 8% tu ya cadmium iliyosafishwa yote hutumiwa kwa platings na mipako. Misombo ya Cadmium (30% ya matumizi katika nchi zilizoendelea) hutumiwa kama rangi na vidhibiti katika plastiki, na cadmium pia hutumiwa katika aloi fulani (3%). Betri zinazoweza kuchajiwa tena, zenye kadimiamu ndogo zinazobebeka, zinazotumika, kwa mfano, katika simu za rununu, zinajumuisha matumizi yanayoongezeka kwa kasi ya cadmium (55% ya cadmium yote katika nchi zilizoendelea kiviwanda mwaka 1994 ilitumika katika betri).

Cadmium hutokea katika chumvi mbalimbali za isokaboni. Muhimu zaidi ni cadmium stearate, ambayo hutumiwa kama kiimarishaji cha joto katika plastiki ya kloridi ya polyvinyl (PVC). Sulfidi ya Cadmium na cadmium sulphoselenide hutumika kama rangi ya njano na nyekundu katika plastiki na rangi. Sulfidi ya Cadmium pia hutumiwa katika seli za picha na jua. Kloridi ya Cadmium hufanya kama dawa ya kuua vimelea, kiungo katika bafu ya kuwekea umeme, rangi ya pyrotechnics, kiongeza cha myeyusho wa tinning na mordant katika kupaka rangi na kuchapisha nguo. Pia hutumiwa katika utengenezaji wa filamu fulani za picha na katika utengenezaji wa vioo maalum na mipako ya zilizopo za utupu za elektroniki. Oksidi ya kaboni ni wakala wa elecroplating, nyenzo ya kuanzia kwa vidhibiti vya joto vya PVC na sehemu ya aloi za fedha, fosforasi, semiconductors na glasi na glaze za kauri.

Cadmium inaweza kuwakilisha hatari ya mazingira, na nchi nyingi zimeanzisha hatua za kisheria zinazolenga kupunguza matumizi na kuenea kwa mazingira kwa cadmium.

Kimetaboliki na mkusanyiko

Unyonyaji wa cadmium iliyomezwa kwenye utumbo ni takriban 2 hadi 6% katika hali ya kawaida. Watu walio na akiba ya chini ya madini ya chuma mwilini, inayoakisiwa na viwango vya chini vya serum ferritin, wanaweza kuwa na ufyonzaji wa cadmium wa juu sana, hadi 20% ya kipimo fulani cha cadmium. Kiasi kikubwa cha cadmium kinaweza pia kufyonzwa kupitia pafu kutokana na kuvuta pumzi ya moshi wa tumbaku au kutokana na mfiduo wa kazini kwa vumbi la cadmium angani. Ufyonzaji wa mapafu wa vumbi la cadmium linalopumua unakadiriwa kuwa 20 hadi 50%. Baada ya kufyonzwa kupitia njia ya utumbo au mapafu, cadmium husafirishwa hadi kwenye ini, ambapo utengenezwaji wa protini yenye uzito wa chini ya molekuli, metallothionein, inayofunga kadimiamu, huanzishwa.

Takriban 80 hadi 90% ya jumla ya kiasi cha cadmium katika mwili inachukuliwa kuwa imefungwa kwa metallothionein. Hii inazuia ioni za bure za cadmium kutoka kwa athari zao za sumu. Kuna uwezekano kwamba kiasi kidogo cha metallothionein-bound cadmium hutoka kwenye ini kila mara na kusafirishwa hadi kwenye figo kupitia damu. Metalothioneini iliyo na cadmium inayofungamana nayo huchujwa kupitia glomeruli hadi kwenye mkojo wa msingi. Kama vile protini na asidi za amino zenye uzito wa chini wa Masi, tata ya metallothionein-cadmium hufyonzwa tena kutoka kwenye mkojo wa msingi hadi kwenye seli za neli zilizo karibu, ambapo vimeng'enya vya usagaji chakula huharibu protini zilizomezwa na kuwa peptidi ndogo na asidi ya amino. Ioni za cadmium zisizolipishwa katika seli hutokana na kuharibika kwa metallothioneini na kuanzisha usanisi mpya wa metallothioneini, hufunga kadimiamu, na hivyo kulinda seli dhidi ya ioni za cadmium zisizo na sumu kali. Upungufu wa figo hufikiriwa kutokea wakati uwezo wa kuzalisha metallothionein wa seli za neli hupitwa.

Figo na ini vina viwango vya juu zaidi vya cadmium, pamoja na takriban 50% ya mzigo wa mwili wa cadmium. Mkusanyiko wa cadmium kwenye gamba la figo, kabla ya uharibifu wa figo unaosababishwa na cadmium kutokea, kwa ujumla ni takriban mara 15 ya ukolezi kwenye ini. Kuondoa cadmium ni polepole sana. Kama matokeo ya hii, cadmium hujilimbikiza kwenye mwili, viwango vinaongezeka na umri na urefu wa mfiduo. Kulingana na ukolezi wa chombo katika umri tofauti nusu ya maisha ya cadmium kwa wanadamu imekadiriwa katika kipindi cha miaka 7 hadi 30.

Sumu kali

Kuvuta pumzi ya misombo ya cadmium katika viwango vya juu ya 1 mg Cd/m³ hewani kwa saa 8, au kwa viwango vya juu zaidi kwa muda mfupi, inaweza kusababisha nimonia ya kemikali, na katika hali mbaya uvimbe wa mapafu. Dalili kwa ujumla hutokea ndani ya saa 1 hadi 8 baada ya kuambukizwa. Zinafanana na mafua na zinafanana na zile za homa ya mafusho ya chuma. Dalili kali zaidi za pneumonia ya kemikali na edema ya mapafu inaweza kuwa na muda wa kusubiri hadi saa 24. Kifo kinaweza kutokea baada ya siku 4 hadi 7. Mfiduo wa kadimiamu hewani katika viwango vinavyozidi 5 mg Cd/m³ kuna uwezekano mkubwa wa kutokea pale ambapo aloi za cadmium huyeyushwa, kulehemu au kuuzwa. Kumeza vinywaji vilivyo na cadmium katika viwango vinavyozidi 15 mg Cd/l husababisha dalili za sumu ya chakula. Dalili zake ni kichefuchefu, kutapika, maumivu ya tumbo na wakati mwingine kuhara. Vyanzo vya uchafuzi wa chakula vinaweza kuwa vyungu na sufuria zenye ukaushaji ulio na cadmium na viunzi vya cadmium vinavyotumika katika mashine za kuuza vinywaji vya moto na baridi. Kwa wanyama, matumizi ya wazazi ya cadmium katika kipimo kinachozidi 2 mg Cd/kg ya uzito wa mwili husababisha necrosis ya testis. Hakuna athari kama hiyo imeripotiwa kwa wanadamu.

Sumu ya muda mrefu

Sumu ya muda mrefu ya kadimiamu imeripotiwa baada ya mfiduo wa muda mrefu wa kazini kwa mafusho ya oksidi ya cadmium, vumbi la oksidi ya cadmium na steati za cadmium. Mabadiliko yanayohusiana na sumu ya muda mrefu ya cadmium yanaweza kuwa ya ndani, ambayo yanahusisha njia ya upumuaji, au yanaweza kuwa ya utaratibu, kutokana na kunyonya kwa cadmium. Mabadiliko ya kimfumo ni pamoja na uharibifu wa figo na proteinuria na anemia. Ugonjwa wa mapafu katika mfumo wa emphysema ndio dalili kuu ya kufichuliwa sana na cadmium hewani, ilhali kushindwa kufanya kazi kwa figo na uharibifu ni matokeo yanayoonekana zaidi baada ya kufichuliwa kwa muda mrefu kwa viwango vya chini vya cadmium katika hewa ya chumba cha kazi au kupitia chakula kilichochafuliwa na cadmium. Anemia kidogo ya hypokromia hupatikana mara kwa mara kati ya wafanyikazi walio na viwango vya juu vya cadmium. Hii inaweza kuwa kutokana na kuongezeka kwa uharibifu wa seli nyekundu za damu na upungufu wa chuma. Kubadilika kwa rangi ya manjano kwa shingo za meno na kupoteza hisia za kunusa (anosmia) pia kunaweza kuonekana katika hali ya mfiduo wa viwango vya juu sana vya cadmium.

Emphysema ya mapafu inachukuliwa kuwa athari inayowezekana ya mfiduo wa muda mrefu wa cadmium katika hewa katika viwango vinavyozidi 0.1 mg Cd/m.³. Imeripotiwa kuwa mfiduo wa viwango vya takriban 0.02 mg Cd/m³ kwa zaidi ya miaka 20 inaweza kusababisha madhara fulani ya mapafu. Emfisema ya mapafu inayotokana na Cadmium inaweza kupunguza uwezo wa kufanya kazi na inaweza kuwa sababu ya kutokuwa sahihi na kufupisha maisha. Kwa mfiduo wa muda mrefu wa kiwango cha chini cha cadmium, figo ndio kiungo muhimu (yaani, chombo kilichoathiriwa kwanza). Cadmium hujilimbikiza kwenye gamba la figo. Mkusanyiko unaozidi 200 µg Cd/g uzani wa unyevu hapo awali umekadiriwa kusababisha hitilafu ya neli na kupungua kwa ufyonzwaji upya wa protini kutoka kwenye mkojo. Hii husababisha proteinuria ya tubular na kuongezeka kwa utokaji wa protini zenye uzito wa chini wa Masi kama vile
α,α-1-microglobulin (protini HC), β-2-microglobulin na protini inayofunga retinoli (RTB). Utafiti wa hivi karibuni unapendekeza, hata hivyo, kwamba uharibifu wa tubular unaweza kutokea katika viwango vya chini vya cadmium kwenye gamba la figo. Kadiri utendakazi wa figo unavyoendelea, asidi ya amino, glukosi na madini, kama vile kalsiamu na fosforasi, pia hupotea kwenye mkojo. Kuongezeka kwa uondoaji wa kalsiamu na fosforasi kunaweza kuvuruga kimetaboliki ya mifupa, na mawe ya figo huripotiwa mara kwa mara na wafanyakazi wa cadmium. Baada ya viwango vya juu vya muda mrefu vya kuathiriwa na cadmium, glomeruli ya figo pia inaweza kuathiriwa, na kusababisha kupungua kwa kiwango cha uchujaji wa glomeruli. Katika hali mbaya, uraemia inaweza kuendeleza. Tafiti za hivi majuzi zimeonyesha utendakazi wa glomeruli kuwa hauwezi kutenduliwa na unategemea kipimo. Osteomalacia imeripotiwa katika kesi za sumu kali ya muda mrefu ya cadmium.

Ili kuzuia kuharibika kwa figo, kama inavyodhihirishwa na β-2-microglobulinuria, haswa ikiwa mfiduo wa kazini wa mafusho ya cadmium na vumbi kuna uwezekano wa kudumu kwa miaka 25 (saa 8 za siku ya kazi na siku 225 / mwaka), inashauriwa Mkusanyiko wa wastani wa cadmium inayoweza kupumua kwenye chumba cha kazi unapaswa kuwekwa chini ya 0.01 mg/m³.

Mfiduo wa kupindukia wa cadmium umetokea kwa idadi ya watu kwa ujumla kwa kumeza wali chafu na vyakula vingine, na pengine maji ya kunywa. Ugonjwa wa itai-itai, aina chungu ya osteomalacia, wenye mivunjiko mingi inayoonekana pamoja na kushindwa kufanya kazi kwa figo, umetokea nchini Japani katika maeneo yenye mfiduo wa juu wa cadmium. Ingawa pathogenesis ya ugonjwa wa itai-itai bado inabishaniwa, inakubalika kwa ujumla kuwa cadmium ni sababu muhimu ya kiakili. Inapaswa kusisitizwa kuwa uharibifu wa figo unaosababishwa na cadmium hauwezi kutenduliwa na unaweza kukua mbaya zaidi hata baada ya kufichua kukomesha.

Cadmium na saratani

Kuna ushahidi dhabiti wa uhusiano wa mwitikio wa kipimo na ongezeko la vifo kutokana na saratani ya mapafu katika tafiti kadhaa za epidemiological juu ya wafanyikazi waliowekwa wazi kwa cadmium. Ufafanuzi huo unatatizwa na kufichuliwa kwa wakati mmoja kwa metali nyingine zinazojulikana au zinazoshukiwa kuwa kansa. Uchunguzi unaoendelea wa wafanyakazi walioachwa wazi na cadmium, hata hivyo, umeshindwa kutoa ushahidi wa ongezeko la vifo kutokana na saratani ya tezi dume, kama ilivyoshukiwa hapo awali. IARC mwaka wa 1993 ilitathmini hatari ya saratani kutokana na kuathiriwa na cadmium na ikahitimisha kwamba inapaswa kuzingatiwa kama kansajeni ya binadamu. Tangu wakati huo ushahidi wa ziada wa epidemiolojia umekuja na matokeo yanayokinzana kwa kiasi fulani, na uwezekano wa kusababisha kansa ya cadmium kwa hivyo bado hauko wazi. Hata hivyo ni wazi kwamba cadmium ina mali kali ya kansa katika majaribio ya wanyama.

Hatua za Usalama na Afya

Gome la figo ni kiungo muhimu chenye mfiduo wa muda mrefu wa cadmium kupitia hewa au chakula. Kikolezo muhimu kinakadiriwa kuwa takriban 200 µg Cd/g uzito wa unyevu, lakini inaweza kuwa chini, kama ilivyoelezwa hapo juu. Ili kuweka ukolezi wa gamba la figo chini ya kiwango hiki hata baada ya mfiduo wa maisha yote, wastani wa ukolezi wa cadmium katika hewa ya chumba cha kazi (saa 8 kwa siku) haupaswi kuzidi 0.01 mg Cd/m³.

Michakato ya kazi na utendakazi ambao unaweza kutoa mafusho ya cadmium au vumbi kwenye angahewa unapaswa kuundwa ili kuweka viwango vya mkusanyiko kwa kiwango cha chini na, ikiwezekana, kufungiwa na kuwekewa hewa ya kutolea nje. Wakati uingizaji hewa wa kutosha hauwezekani kudumisha (kwa mfano, wakati wa kulehemu na kukata), vipumuaji vinapaswa kubebwa na hewa inapaswa kupigwa sampuli ili kuamua ukolezi wa cadmium. Katika maeneo yenye hatari ya chembe za kuruka, michirizi ya kemikali, joto linalong'aa na kadhalika (kwa mfano, karibu na matangi na vinu vya kuwekea umeme), wafanyakazi wanapaswa kuvaa vifaa vinavyofaa vya usalama, kama vile ulinzi wa macho, uso, mikono na mkono na mavazi yasiyopenyeza. Vifaa vya kutosha vya usafi vinapaswa kutolewa, na wafanyakazi wanapaswa kutiwa moyo kuosha kabla ya chakula na kuosha vizuri na kubadilisha nguo kabla ya kuondoka kazini. Kuvuta sigara, kula na kunywa katika maeneo ya kazi kunapaswa kupigwa marufuku. Tumbaku iliyochafuliwa na vumbi la kadimiamu kutoka kwa vyumba vya kazi inaweza kuwa njia muhimu ya mfiduo. Sigara na tumbaku ya bomba haipaswi kubebwa kwenye chumba cha kazi. Hewa ya kutolea nje iliyochafuliwa inapaswa kuchujwa, na watu wanaosimamia wakusanyaji na vichungi wanapaswa kuvaa vipumuaji wakati wa kufanya kazi kwenye vifaa.

Ili kuhakikisha kuwa mkusanyiko mkubwa wa cadmium kwenye figo haufanyiki, viwango vya cadmium katika damu na kwenye mkojo vinapaswa kuchunguzwa mara kwa mara. Viwango vya Cadmium katika damu ni dalili ya mfiduo wa miezi michache iliyopita, lakini inaweza kutumika kutathmini mzigo wa mwili miaka michache baada ya kukaribiana kukoma. Thamani ya 100 nmol Cd/l damu nzima ni takriban kiwango muhimu ikiwa mfiduo ni wa kawaida kwa muda mrefu. Maadili ya Cadmium katika mkojo yanaweza kutumika kukadiria mzigo wa cadmium mwilini, kutoa uharibifu wa figo haujatokea. Imekadiriwa na WHO kuwa 10 nmol/mmol kreatini ni mkusanyiko chini ambayo dysfunction ya figo haipaswi kutokea. Utafiti wa hivi majuzi, hata hivyo, umeonyesha kuwa kushindwa kufanya kazi kwa figo kunaweza kutokea tayari karibu 5 nmol/mmol kreatini.

Kwa kuwa viwango vya damu na mkojo vilivyotajwa ni viwango ambavyo hatua ya cadmium kwenye figo imezingatiwa, inashauriwa kuchukua hatua za udhibiti wakati mkusanyiko wa cadmium kwenye mkojo na/au katika damu unazidi 50 nmol / l ya damu nzima au.
3 nmol/mmol kreatini mtawalia. Uchunguzi wa kimatibabu kabla ya kuajiriwa unapaswa kutolewa kwa wafanyakazi ambao watakuwa wazi kwa vumbi la cadmium au mafusho. Watu wenye matatizo ya kupumua au figo wanapaswa kuepuka kazi hiyo. Uchunguzi wa kimatibabu wa wafanyikazi walio na cadmium wazi unapaswa kufanywa angalau mara moja kwa mwaka. Kwa wafanyakazi walio katika hatari ya kupata cadmium kwa muda mrefu, vipimo vya kiasi vya ß-2-microglobulin au protini nyingine husika za uzito wa chini za molekuli kwenye mkojo zinapaswa kufanywa mara kwa mara. Mkusanyiko wa ß-2-microglobulini kwenye mkojo kwa kawaida haupaswi kuzidi 34 µg/mmol kreatini.

Matibabu ya sumu ya cadmium

Watu ambao wamemeza chumvi za cadmium wanapaswa kutapika au kuosha tumbo; watu walio katika hatari ya kuvuta pumzi ya papo hapo wanapaswa kuondolewa kwenye mfiduo na kupewa tiba ya oksijeni ikiwa ni lazima. Hakuna matibabu mahususi ya sumu ya muda mrefu ya cadmium, na matibabu ya dalili yanapaswa kutegemewa. Kama kanuni, matumizi ya mawakala wa chelate kama vile BAL na EDTA ni kinyume cha sheria kwa kuwa ni nephrotoxic pamoja na cadmium.

Back