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镉的经口毒性
发布日期: 2011-04-02 浏览次数: 撰稿人: 部所: 字体:

镉的经口毒性

一、概述:

主要危害和靶器官:由镉的存在形式和进入机体途径决定。

经口摄入镉盐:1)急性暴露:胃肠道、神经系统、肝、肾、心血管系统;2)慢性暴露:肾脏和骨骼系统,表现为蛋白尿、肾结石和痛痛病。

二、临床表现:

1)急性暴露:在急性摄入镉盐后几乎马上出现症状,包括呕吐、腹泻和腹痛。严重者出现面部水肿、低血压、肺水肿、代谢性酸中毒、少尿和死亡(Buckler et al., 1986; Bernard & Lauwerys, 1986a; Ellenhorn & Barceloux, 1988)Bernard & Lauwerys (1986a)报道急性摄入中毒剂量镉盐后头痛是重要表现,可能与低氧血症有关。在致死性案例中,早期症状出现,体液丢失造成休克,24小时内死亡;或者心肺功能抑制、急性肾衰、肝损伤,7-14天内死亡(Buckler et al., 1986; Bernard & Lauwerys, 1986a; Ellenhorn & Barceloux, 1988)。尸检显示,肺水肿、胸腔积液和腹水,胃十二指肠出血性坏死和胰脏出血(Buckler et al., 1986).。有报道,急性摄入氯化铬造成血红蛋白浓度、血细胞比容增加,凝血功能改变(Buckler at al., 1986).

2)慢性暴露(环境暴露):很多研究表明,肾脏是镉长期、低水平的职业(see e.g. Friberg, 1948; Potts, 1965; Tsuchiya, 1967)和环境暴露(Kjellstrom et al., 1977b; Shiroishi et al., 1977; Saito et al., 1977; Kojima et al., 1977)重要靶器官。蛋白尿是镉诱导肾毒性的重要临床表现,也可能是最早出现的病征。尽管蛋白尿出现的最短潜伏期一般至少为1(Tsuchiya, 1967),疾病的第一症状可能要到多年以后才出现(Bonnell, 1965)。一般认为镉含量在100-300 µg/g肾皮质湿重)时,可诱导蛋白尿(Friberg et al., 1974)。用中子激活法测得肾?ぶ曙恿俳缗ǘ任?215385 µg/g。机体负荷和尿液镉浓度临界值约为180 mg10-15 µg /g 肌酐)(Roels et al, 1979, 1981b, 1983)。几个研究表明(e.g. Lauwerys et al., 1974; Bernard et al., 1979; Roels et al., 1981b, 1983),当尿镉浓度超过10 µg/(g 肌酐) 时出现镉暴露人群的肾脏损害效应。肾脏浓缩尿液功能下降(Friberg et al., 1974)。蛋白尿与长期肾脏功能不全的联系性不确定。Roels et al. (1982)报道,一旦出?值鞍啄蚩赡芪薹孀欢?Tsuchiya (1976)认为去除镉暴露因素后蛋白尿可以消失。只能通过ß 2-微球蛋白测得的轻微蛋白尿,可能是可逆的,依赖于过去的暴露情况和工人的健康状况(Bernard & Lauwerys, 1986a)。骨骼效应:骨骼坏死一般是严重慢性镉中毒的后期表现。以骨软化、骨质疏松和自发性骨折为特征。临床表现包括骨骼畸形、变矮、行走困难、鸭步、背痛及四肢痛,以及由于骨骼上压力造成的疼痛(Bernard & Lauwerys, 1986b; Hallenbeck, 1986)

三、诊断:

血镉浓度是最好的近期暴露指标。大于7 µg/L表明严重暴露。在慢性暴露情况下。可用尿蛋白例如ß 2-微球蛋白的浓度、尿液或者肾皮质中镉的浓度来评价肾脏的损害情况。尿液中a-N-乙酰氨基葡糖苷酶的活性也是镉过量吸收的一个敏感指标。非职业暴露下,镉通过尿液排泄的量很小(大约或者小于2mg/天)。

四、中毒:

食用镉污染的食物或者饮料,食用镀镉的炊具,用含镉陶器盛装酸性汁液均可导致经胃肠道中毒。急性经口毒性同样可以在已使用适当卫生措施的暴露镉尘的工人中发生(Bernard & Lauwerys, 1986a)

不断增加的产品中释放镉,金属的应用和废品处理,与镉长期的稳定地存在?诨肪持小⑾喽越峡斓奈铡⑼ü澄锪锤患庑┮蛩匾黄穑钩闪孙拥那痹谖:?(Page et al., 1986)。一般人群通过摄入镉污染的食物和水也可造成过量的镉暴露(Kjellstrom et al., 1977b; Kojima et al., 1977; Friberg & Elinder, 1983)

1,暴露途径:

镉化合物经胃?Φ牢盏牧渴呛苄〉模?McLellan et al., 1978),在摄入镉后出现的全身毒性提示胃肠道的确存在镉的吸收,因此,对所有的镉化合物都应考虑到经口摄入的潜在毒性(Buckler et al., 1986)

2,代谢动力学:

1)吸收:在慢性环境暴露下,胃肠道对镉的吸收率为2-8%(McLellan et al., 1978; Friberg & Elinder, 1983; Goyer, 1986)。一个欧洲成人每天约吸收镉1.4 - 8 µg (Lauwerys, 1982)。生理和营养状况可能会对吸收情况有影响:体内铁离子水平低的人比铁离子水平高的对镉吸收明显增强(Flanagan et al., 1978)。女性对镉吸收大于男性。动物实验表明,摄入钙和蛋白质的水平低能显著增加胃肠道对镉的吸收(Flanagan et al., 1978)

2)分布:主要通过与红细胞的结合(大于90%)或与大分子蛋白结果在血液中运输(Bernard & Lauwerys, 1986a; Goyer, 1986)。镉主要分布在肝脏和肾脏,并在其中诱导金属硫蛋白的合成。体内约80-90%的镉与金属硫蛋白结合(Friberg & Elinder, 1983)。在稳态下,肾和肝含有最高浓度的镉,含量分别是全身金属负荷量的30%20%(Friberg & Elinder, 1983)40-50岁时肾皮质镉浓度大约为15-50 µg/g (Piscator & Lind, 1972; Kjellstrom, 1979)。急性暴露时,镉首先分布在肝脏,在肝脏诱导产生金属硫蛋白后,镉重新分布在肾脏。甲状腺、胰腺和涎腺同样蓄积大量的镉。镉通过胎盘转移很少,新生儿血液中镉含量平均比母体少50%

镉的生物半衰期不清楚,但估计从208-14(Kjellstrom & Nordberg, 1978) 20-40年之间(Friberg et al., 1974)

3)代谢:在人类中,没有二价镉经生物转化的证据。

4)排泄:镉主要通过尿液排泄。每天排泄的镉只占全身负荷的0.005-0.010% (Friberg et al., 1974)。排泄的量与身体负荷成比例(Lauwerys et al., 1974; Roels et al., 1981a),一直增加到50-60(Elinder et al., 1978)。对非职业暴露的人,镉通过尿液排泄的量正常小于2 µg/ (Bernard & Lauwerys, 1986a)

五、毒理:

相关的动物数据:

不同种属镉的LD50不同(Barrett, Irvin and Semmons, 1947)

Species

Cadmium

oxide

Cadmium

Inhalation
(mg/m3/min)
Oral
(mg/kg)
Oral
(mg/kg)

 

Rats
500
225
88

Mice

700             

636

175

Rabbits
2500
63

Guinea pigs

3500

 

 

Dogs

4000

 

 

Monkeys

15000

 

 

            (吸入的LD 50为吸入镉氧化物烟尘10-30分钟后测得)

金属硫蛋白与镉结合,防止镉离子游离从而产生毒性。由于金属硫蛋白的降解造成细胞内游离镉离子增加,能启动新的金属硫蛋白合成,与镉离子结合,保护细胞免受高毒性活性的镉离子损害。 当超过了金属硫蛋白结合能力时,就会产生毒性。

1,肾毒性:镉诱导小分子和大分子蛋白经肾排出。1)镉诱导的肾近端小管重吸收蛋白质功能障碍,或者镉直接诱导ß 2-微球蛋白,造成尿液中低分子蛋白(ß 2-微球蛋白)浓度增加。2)尿液中大分子蛋白浓度增加,而小分子蛋白浓度不增加,反映肾小球功能改变。3)在混合型蛋白尿情况下,大分子蛋白可能经肾小球滤过,然后由近端小管不完全重吸收。

2,骨骼毒性:Bernard & Lauwerys (1986a)总结了骨骼毒性的4个可能发生机制:1)镉诱导的肾小管功能障碍导致尿液中钙磷排出增加。2)镉诱导的肾脏中维生素D):

人体镉负荷的主要来源是食物。饮水和空气通常对日容许摄入量的影响很小。北美和欧洲的日容许摄入量差别很大,但均小于100 µg/天,然而高度污染的地区例如日本,从食物和饮水中摄入的镉明显增高(Friberg et al., 1979; Bernard & Lauwerys, 1986a)。家庭用水中的镉浓度很少超过少许µg/l (Friberg et al., 1974; Bernard & Lauwerys, 1986a)

参考文献:略

                                                                  谭剑斌 吕颖坚

ndersson et al. (1983)报道,暴露镉超过15年的175名工人,由于肾炎和肾病造成死亡率明显增加。但Armstrong & Kazantzis (1983)发现在镉暴露工人中由于肾炎和肾病造成的死亡率和对照组比没差异。

七、每日容许摄入量(ADI

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