Отравление кадмием у животных

Лекция №12. Отравление животных соединениями кадмия, таллия, зооцидами.

План.

Отравления животных соединениями кадмия.

Отравления животных соединениями таллия.

3. Отравления животных зооцидами.

Отравления животных соединениями кадмия

Соединения кадмия (окись кадмия, сульфат кадмия и др.) используются в разных сферах народного хозяйства, и относятся к сильнодействующим и высокотоксичным ядовитым веществам. Оральная DL₅₀ (мг/кг) кадмия сульфата для крыс 280,0, кадмия хлорида для мышей 93,7. В сельском хозяйстве соединения кадмия ранее использовались в качестве фунгицидов.

Причины отравлений. Поступление в организм животных вышеуказанных соединений в токсических дозах.

Токсикодинамика. В организме соединения кадмия оказывают раздражающее и нейротоксическое действие; блокируют аминные и карбоксильные группы ферментов; не значительно - сульфгидрильные. Кадмий повреждает проксимальные канальцы почек, нарушает реабсорбцию низкомолекулярных белков, аминокислот, фосфатов и кальция; нарушаются белковый, фосфорно-кальциевый и другие виды обмена веществ. Возможен остеопороз, канцерогенез. В токсических дозах соединения кадмия инактивируют цинксодержащие ферменты, ухудшают усвоение цинка, меди, железа, кальция и фосфора из корма.

Патологоанатомические изменения.Катарально-геморрагический гастроэнтерит. Дистрофия паренхиматозных органов. При хроническом отравлении труп истощен

Лечение. Внутривенно вводят тетацин-кальций в дозах 0,01-0,02 г/кг массы, внутрь - меди сульфат в дозе 0,025 г/кг и цинка сульфат 0,01-0,02 г/кг. Применяют препараты железа, кальция; глюкозу, витамины С, D, мочегонные, антигистаминные, противорвотные, анальгетики и спазмолитики. Унитиол противопоказан: хелатный комплекс более ядовит, чем сам металл и оказывает нефротоксическое действие. При хронических отравлениях применяют серу, натрия тиосульфат, метионин.

ВСЭ.МДУ в мясе не более 0,05 мг/кг, в субпродуктах 0,3, в почках 1,0, в яйце 0,01, в молоке 0,03 и в рыбе 0,2 мг/кг. При обнаружении кадмия в продуктах убоя в пределах допустимого уровня, их используют в пищу без ограничения. При повышенном уровне утилизируют или перерабатывают на сухие корма для собак.

Профилактика.Не допускать попадание соединений кадмия в организм. В биогеохимических зонах с повышенным содержанием кадмия вводят в Рациион соединения цинка, меди, железа.

Отравления животных соединениями таллия.

Таллий - мягкий металл цвета сливочного масла, быстро окисляется на воздухе. Соединения таллия (хлорид, сульфат, ацетат, нитрат) являются спутниками серы. Они обладают родентицидным, инсектицидным и фунгицидным действием. Таллия ацетат использовали как средство для удаления волос (наружно). Соединения талия (I) более токсичны, чем талия (III). DL₅₀ (мг/кг) талия бромида и талия йодида для животных 35,0-40,0, талия сульфата 35,0; таллия хлорида и талия ацетата 9,0-27,0 (для человека 14,0). Наиболее чувствительны овцы и молодняк.

Причины отравлений.Поступление соединений таллия с водой и кормом; поедание приманок для борьбы с муравьями и крысами.

Токсикодинамика.Соединения таллия хорошо проникают через кожу и слизистые оболочки, равномерно распределяются в организме за исключением печени и почек (десятикратное накопление). Они являются высокотоксичными протоплазматическими ядами; поражают центральную нервную систему, в том числе стриопалидарный отдел; вызывают распад миелиновой оболочки; поражают эктодермальные органы, желудочно-кишечный тракт и почки. Таллий конкурирует с ионом калия в биохимических процессах. Накапливается в митохондриях и оказывает общеклеточное токсическое действие. Соединения таллия блокируют сульфгидрильные группы Na + K + АТФ-азы и вызывают деполяризацию мембраны; нарушаются различные виды обмена веществ. Отмечается дефицит рибофлавина. До одного месяца и более задерживается в организме.

Клинические признаки. Проявления отравления зависят от дозы яда, типа экспозиции и пути поступления. В острых случаях: возбуждение, обильное слюнотечение, затруднение глотания, пульс частый, тремор мышц, позывы к рвоте, рвотные массы с примесью крови. Геморрагический гастроэнтерит, позднее развивается запор. В подострых случаях отравления: фибрилляции мышц, конъюнктивиты, полиневриты, нарушение функционального состояния центральной нервной системы, печени, почек, развиваются парезы и параличи. Уменьшается количество эритроцитов и гемоглобина; лимфоцитоз, эозинопения; поражаются почки и печень, возникает желтуха. При хроническом отравлении, обычно через 20-25 дней от момента поступления яда отмечают алопеции, нарастающую мышечную слабость с атрофией, периферическую нейропатию, ретробульбарный токсический неврит. Изменяется прикорневая окраска волос, они чернеют и выпадают (симптом Види - почернение и утолщение прикорневой части волоса); роговые отростки деформируются. На деснах около зубных лунок появляется линия бирюзового цвета.

Патологоанатомические изменения. Катаральное воспаление слизистых ротовой полости, желудка и кишечника. Жировая дистрофия печени. Зернистая дистрофия почек и миокарда. Гемморрагический диатез. Алопеции.

Диагностика. Комплексная.

Внутрь задают ферроцианоферат калия в дозе 0,25 г/кг массы животного, один-два раза в сутки с маннитолом.Дитизонприменяют, в дозе 70 мг/кг массы животного, три раза в сутки, перорально. Препарат начинают задавать не позже 24 часов после поступления яда в организм.

Внутрь задают калия хлорид или йодид 0,01-0,02 г/кг до 6 раз в сутки; натрия хлорид 0,15 г/кг 3-4 раза в сутки. Калия хлорид вводят и внутривенно в дозе 0,01 г/кг три раза в сутки в виде 4% раствора. Во время терапии калия ферроцианофератом дачу солей калия прекращают. Внутривенно вводят натрия тиосульфат в дозе 0,1г/кг массы животного. Диакарб задают внутрь в дозе 0,03 г/кг, 1 раз в два дня 4 раза. Витамины В₁, В₂, В₆, РР и С; прозерин (0,05-0,1 мг/кг) или галантамина гидробромид (0,2-0,5 мг/кг). Липоевую кислоту задают внутрь по 0,5-1,5 мг/кг три раза в день 20-30 дней. Выпускают в таблетках по 0,012 и 0,025 г. Можно вводить внутримышечно в виде 0,5% раствора в дозе 0,5 мг/кг; ампулы по 2,0 мл. Внутрь задают метионин в дозе 0,01-0,025 г/кг 3-4 раза в сутки, серу. Проводят регидратационную терапию.

ВСЭ. Внутренние органы утилизируют. При отрицательных результатах лабораторных исследований мясо используют как условногодное.

Профилактика.Регулярный контроль уровня таллия в объектах окружающей среды, кормах и кормовых добавках.

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

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

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

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.

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.

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.

Отравление кадмием вызывает расстройства обоняния, нарушения высших мозго­вых функций и паркинсонизм.

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).

Биохимические изменения в организме животных при экспериментальной интоксикации кадмием

Аргунов М.Н., Свиридов Е.М.

Всероссийский НИВИ патологии, фармакологии и терапии

По Алексееву Ю.В. (1987) тяжелые металлы – это группа химических элементов, имеющих плотность более 5 г/см3, однако, для биологической классификации выбирают обычно атомную массу, и к тяжелым металлам относят все металлы с относительной атомной массой более 40 (Cr – 7,2; Mn – 7,44; Fe – 7,87; Co – 8,97; Ni – 8,9; Cu – 8,96; Zn – 7,1; Mo – 10,2; Ag – 10,5; Cd – 8,65; Hg – 13,55; Pb – 11,34 и т.д.). Нельзя считать все тяжелые металлы токсичными, так как в их группе находятся Cu, Zn, Mo, Co, Mn, Fe, которые в небольших концентрациях необходимы и получили названия микроэлементов.

Таким образом следует понимать под тяжелыми металлами элементы, концентрация которых токсична, а если нет, то считать их микроэлементами. Несколько иначе выглядит определение тяжелых металлов и микроэлементов у Ильина В.Б. (1991), который относит к ТМ химические элементы с атомной массой свыше 50, со свойствами металлов и металлоидов. Очень токсичными из них он считает Co, Ni, Cu, Zn, Sn, As, Se, Te, Rb, Ag, Cd, Au, Hg, Pb, Sb, Bi, Pt. Определение микроэлементов классифицируется при их дефиците для живых организмов, а при избытке, уже как тяжелые металлы. Из группы тяжелых металлов выделяются приоритетные загрязнители, такие как Hg, Pb, Cd, As, Zn, доказательством этого приводится то, что в настоящее время идет их быстрое техногенное накопление.

Одним из наиболее опасных видов загрязнителей окружающей среды являются тяжелые металлы. Находясь преимущественно в рассеянном состоянии, металлы могут образовывать локальные аккумуляции, зачастую антропогенного происхождения, где их концентрация во многие сотни раз превышает средне планетарные уровни. Многие из элементов, причисляемых к группе тяжелых металлов жизненно необходимы для различных живых организмов. Токсичными они становятся лишь в высоких дозах. Но имеется группа металлов, жизненная необходимость которых не установлена. В их число входит кадмий.

Для проведения подострой интоксикации животных кадмием нами были сформированы методом парных аналогов 6 групп белых крыс с массой тела 160-200 г, которые на протяжении 30 дней получали с кормом: первая группа – дозу кадмия на 30%, вторая – в 2 раза, третья – в 3 раза превосходящую ПДК. Четвертая группа служила контролем. Пятая – получала двух кратно превосходящее ПДК количество кадмия, в качестве испытуемого антидота с кормом потребляла МКЦ (микрокристаллическую целлюлозу) из расчета 0,5 мг/кг корма, шестая группа, получая такую же дозу кадмия, что и предыдущая, имела испытуемым антидотом смесь МКЦ и фосфогипса в соотношении 70:30 из расчета 1600 мг/кг корма фосфогипса и 0,5 мг/кг корма МКЦ. По окончании эксперимента животные были убиты (декапитированы). Полученные от них органы методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии исследованы на содержание микроэлементов (меди, цинка, марганца, железа, кадмия).

Преимущественная кумуляция металла наблюдается в печени, почках и кости. Кроме того, в печени одновременно увеличивается содержание меди на 74,9% при поступлении с кормом кадмия в количестве двух ПДК и более чем в 2,5 раза при трех ПДК по сравнению с таковым у животных контрольной группы, также увеличивается содержание цинка на 20% и 55% соответственно и железа – в 2 раза при двух ПДК. Подобное состояние прослеживается и в отношении почек: меди – на 10% и 77%, цинка – на 20% и в 2 раза и железа – на 27% соответственно. В костях происходит увеличение количества железа в 2,4 раза.

Несмотря на то, что нами не было обнаружено кумуляции самого кадмия в головном мозге, в опытных группах животных в случае трехкратного превышения ПДК кадмия в рационе отмечается увеличение содержания меди на 73,6%, цинка – 62,2%, марганца – более чем в 3,5 раза; при двукратном, возрастает количество железа – на 63% и марганца в 3 раза. В селезенке нами констатировано увеличение меди более чем в 3 раза при трехкратном превышении кадмия, цинка – в 2 раза; при двукратном – цинка – на 40,5%, железа – почти в 2 раза. Мышцы животных опытных групп содержат на 62% больше цинка при трех ПДК и на 73% железа при двух ПДК по сравнению с контрольными.

Добавление к рациону, содержащему превышающие предельно допустимые концентрации тяжелого металла фосфогипса с микрокристаллической целлюлозой профилактирует кумуляцию кадмия в органах животных, а также способствует снижению содержания эссенциальных элементов до уровней отмеченных у животных контрольных групп.

Несмотря на актуальность проблемы загрязнения окружающей среды опасным токсикантом кадмием, механизмы его патогенного действия на организмы на уровне биохимических процессов до сих пор не выяснены. С целью изучения влияния данного тяжелого металла на ферментативные системы, нами были определены, в частности, изменения активности аконитатгидратазы, малатдегидрогеназы и сукцинатдегидрогеназы в печени животных (белые крысы).

В группе животных получавших в течение хронического опыта (9 месяцев) с кормом количество кадмия двукратно превышающее ПДК обнаружено увеличение активности аконитатгидратазы на 67%, малатдегидрогеназы – на 15%, сукцинатдегидрогеназы – на 3%.

Известно, что металлы являются либо активаторами ферментов, либо входят в их состав (будучи неотделимыми при диализе). Для выяснения механизма действия кадмия на аконитатгидратазу, как фермента показавшего наибольшее изменение активности при интоксикации изучаемым металлом, мы методом гель-фильтрации провели выделение энзима с целью последующего определения во фракциях методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии кадмия и железа. Выяснилось, что количество железа во фракциях имеющих наивысшую активность исследуемого фермента уменьшается в 4 раза, количество же кадмия увеличивается более чем в 8 раз. Исходя из этого, можно предположить, что увеличение активности аконитатгидратазы связано с тем, что железо в ее составе частично замещается кадмием.

Содержание

Отравление кадмием. Лечение

В настоящее время отравление кадмием представляет собой почти такую же серьезную проблему, как и отравления свинцом и ртутью. Загрязнение окружающей среды кадмием часто возникает при добыче и переработке свинцово-цинковых руд, в состав которых входит этот металл. Кадмий был открыт в 1817 г., но широко использовать его стали только около 50 лет назад, когда были обнаружены полезные металлургические свойства кадмия (в том числе высокая устойчивость к коррозии, ценные электрохимические характеристики). Благодаря этим свойствам кадмий применяют для нанесения антикоррозионного гальванического покрытия, в производстве пластмасс, красок (кадмиевая желтая) и никель-кадмиевых батарей. Добыча кадмия и его промышленное применение растут. Повторно перерабатывается менее 5% металла, поэтому кадмий представляет серьезную опасность для окружающей среды. Кроме того, кадмий содержится в угле и других видах ископаемого топлива и выделяется при их сгорании.

Воздействию больших концентраций кадмия подвергаются рабочие плавильных и других металлообрабатывающих заводов, где этот металл присутствует в воздухе производственных помещений. Для остального населения основным источником кадмия служат пищевые продукты. В норме они содержат менее 0,05 мкг/г этого металла, и его суточное поступление в организм составляет около 50 мкг. Зерновые продукты (такие, как рис и пшеница) способны накапливать кадмий. При высокой концентрации металла в почве или использующейся для полива воде его содержание в этих продуктах может достигать 1 мкг/г. Концентрация кадмия в питьевой воде обычно невысока. Важным источником этого металла служит курение, так как табак тоже накапливает кадмий. В одной сигарете содержится 1—2 мкг кадмия, и хотя степень его всасывания в легких составляет лишь 10% (Elinder et al., 1983), при ежедневном выкуривании пачки сигарет в организм дополнительно поступает около 1 мг металла в год. Большое количество кадмия содержится в моллюсках, ракообразных, а также в печени и почках позвоночных животных (даже в отсутствие загрязнения оно может превышать 0,05 мкг/г).

В ЖКТ кадмий всасывается плохо. В экспериментах на животных степень всасывания составила всего 1,5% (Engstrom and Nordberg, 1979), а в немногочисленных исследованиях на человеке — около 5% (Rahola et al., 1972). Через дыхательные пути кадмий всасывается лучше: при курении поглощается 10—40% вдыхаемого металла (Friberg et al., 1974).

В крови кадмий связывается с форменными элементами и альбумином. Вначале металл накапливается преимущественно в печени, а впоследствии медленно перераспределяется и поступает в почки в виде комплекса с металлотионеином. По завершении фазы распределения примерно 50% кадмия, содержащегося в организме, находится в печени и почках. Металлотионеин — это низкомолекулярный белок, обладающий высоким сродством к металлам (таким, как кадмий и цинк). Треть его аминокислотных остатков представлена цистеином. При поступлении в организм некоторых металлов, в том числе кадмия, синтез металлотионеина усиливается. Связывая кадмий и предотвращая его взаимодействие с другими функционально активными макромолекулами, метаплотионеин ослабляет токсическое действие металла (Klaassen et al., 1999).

Т1/2 кадмия достигает 10—30 лет. Благодаря чрезвычайно медленному выведению кадмий способен накапливаться в организме в значительном количестве. При постоянном контакте с кадмием содержание металла в тканях в течение жизни нарастает. Общее содержания кадмия в организме 50-летнего американца составляет приблизительно 30 мг. В целом с калом выводится больше кадмия, чем с мочой. Почечная экскреция кадмия заметно усиливается только при тяжелом поражении почек (Go-eringand Klaassen, 1984).

Острое отравление кадмием

Острое отравление обычно бывает следствием вдыхания содержащих кадмий пыли или дыма (как правило, это оксид кадмия) или проглатывания солей этого металла. Начальные симптомы обусловлены местным раздражающим действием кадмия. При проглатывании солей кадмия наблюдаются тошнота, рвота, слюнотечение, понос, схваткообразные боли в животе; рвотные и каловые массы часто содержат кровь. При вдыхании металл оказывает более выраженное токсическое действие: в первые часы после отравления появляются раздражение дыхательных путей, тяжелый пневмонит, боль в груди, тошнота, головокружение и понос. Возможен отек легких со смертельным исходом, а у выживших часто отмечаются остаточные явления в виде эмфиземы легких с перибронхиальным или периваскулярным фиброзом (Zavon and Meadows, 1970). Хроническое отравление кадмием. Проявления хронического отравления кадмием отчасти зависят от пути поступления металла в организм. Тяжелое поражение легких возникает только при вдыхании кадмия, в то время как почки поражаются и при вдыхании, и при проглатывании металла.

На рис. 67.6 представлен предполагаемый механизм нефротоксического действия кадмия. Кадмий захватывается печенью, где соединяется с глутатионом и выводится с желчью или, что более важно, связывается с металлотионеином и в таком виде откладывается. Часть связанного с металлотионеином кадмия попадает в плазму и накапливается в почках вместе с неорганическими соединениями кадмия. В лизосомах почек кадмий высвобождается из связи с металлотионеином. В достаточно высокой концентрации (200 мкг/г) металл повреждает почечные клетки, что приводит к нарушению функции проксимальных канальцев и протеинурии (Dudley et al., 1985). При более тяжелом отравлении поражаются и клубочки, в результате чего снижается СКФ; наблюдаются аминоацидурия, глюкозурия и протеинурия. Механизм поражения клубочков не известен; возможно, определенную роль здесь играют аутоиммунные нарушения (Lauwerys et al., 1984).

Чувствительный, но неспецифичный показатель токсического поражения почек кадмием — увеличение экскреции Р2-микроглобулина с мочой (Piscatorand Pettersson, 1977; Lauwerys et al., 1979). Измерение концентрации ^микроглобулина в моче входит в утвержденное Управлением охраны труда стандартное обследование для выявления отравления кадмием. Более информативна экскреция ретинолсвязывающего белка с мочой, однако при отравлении кадмием его пока не определяют.

Вдыхание содержащих кадмий дыма и пыли приводит к нарушению легочной вентиляции и увеличению остаточного объема легких. Чаще всего больные жалуются на одышку. Патогенез эмфиземы легких и пневмосклероза точно не установлен (Davison et al., 1988), однако известно, что кадмий блокирует синтез а)-антитрипсина (Chowdhury and Louria, 1976), при тяжелой наследственной недостаточности которого часто развивается эмфизема легких.

У лабораторных животных острое отравление кадмием часто сопровождается некрозом яичек. При длительном воздействии малых доз подобного эффекта не наблюдается (Kotso-nisand Klaassen, 1978). У человека случаев некроза яичек вследствие отравления кадмием не отмечено.

У лабораторных животных кадмий способствует развитию ряда злокачественных новообразований (Waalkes et al., 1992). Доказательства канцерогенного действия кадмия у человека основаны на эпидемиологических исследованиях, в которых участвовали рабочие, контактирующие с кадмием на производстве. У участников этих исследований чаще всего обнаруживали опухоли легких, реже — опухоли предстательной железы, почек и желудка. На основании полученных данных в 1993 г. Международное агентство по изучению рака отнесло кадмий к канцерогенам.

Рисунок 67.6. Предполагаемый механизм нефротоксического действия кадмия. Попав в печень, кадмий (Cd) связывается с глугатионом (Г-SH) и выводится с желчью или откладывается в виде комплекса с металлотионеином (МТ). Часть связанного с металлотионеином кадмия попадает в плазму и захватывается почечными клетками. В лизосомах металлотионеин распадается на аминокислоты (АК), а кадмий выходит из лизосом в цитоплазму. В концентрации 200 мкг/r и выше кадмий оказывает повреждающее действие на почки, в результате чего развивается протеинурия.

Лечение отравления кадмием

Отравление кадмием плохо поддается лечению. При остром отравлении, вызванном вдыханием кадмия, необходимо прекратить контакт с металлом и тщательно следить за легочной вентиляцией. Могут потребоваться ИВЛ и глюкокортикоиды.

Комшексобразующие средства. Хотя эффективность комплекс-образующих средств при отравлении кадмием не доказана, некоторые врачи рекомендуют применять кальциево-динатриевую соль ЭДТА вдозе 75 мг/кг/сут в течение 5 сут; суточную дозу разделяют на 3—6 введений. После перерыва (как минимум двухдневного) курс лечения повторяют. Курсовая доза не должна превышать 500 мг/кг. Поданным экспериментов на животных, терапию комплексобразующими средствами следует начинать как можно раньше, так как ее эффективность быстро уменьшается по мере распределения кадмия в недоступные для этих препаратов ткани (Cantilena and Klaassen, 1982а). При хроническом отравлении кадмием перспективно применение димеркапрола и замещенных дитиокарбаматов (Jones et al., 1991).

Кадмий

Физико-химические свойства: элемент побочной подгруппы второй группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.

плотность 8,65 г/см3

температура кипения 1038 К

температура плавления 594,1 К

При нормальных условиях — мягкий ковкий тягучий переходный металл серебристо-белого цвета. Устойчив в сухом воздухе, во влажном на его поверхности образуется плёнка оксида, препятствующая дальнейшему окислению металла [5].

Токсические свойства: один из самых токсичных тяжелых металлов, имеет отчетливую тенденцию к накоплению в организме - период его полувыведения составляет 10-35 лет. В основном кадмий находится в организме в связанном состоянии - в комплексе с белком - металлотионеином , в таком виде он менее токсичен, но не безвреден. Накапливаясь в организме он приводит к нарушению работы почек и повышенной вероятности образования почечных камней. Кадмий химически очень близок к цинку и способен замещать его в биохимических реакциях, например, выступать как псевдоактиватор или, наоборот, ингибитор содержащих цинк белков и ферментов. Кадмий является также антагонистом кальция и железа и способен замещать эти элементы, например, кальций в костной ткани. 50 - 60 мг кадмия при приеме внутрь вызывают смертельное отравление. Поступая в организм в виде паров, дыма или пыли, он поражает органы дыхания (судорожный кашель, одышка, отек легких), желудочно-кишечный тракт (рвота, понос), печень и почки. При этом нарушается фосфорно-кальциевый и белковый обмен, что, в частности, снижает прочность костей и приводит к выведению белков плазмы через почки. Острое пищевое отравление кадмием наступает при поступлении больших разовых доз с пищей (15-30 мг) или с водой (13-15 мг)

При остром отравлении, связанном с вдыханием пыли или аэрозоля окиси кадмия, симптомы проявляются на сразу, а примерно через 10 ч. Наблюдаются явления раздражения конъюнктивы глаз, слизистых оболочек верхних дыхательных путей, явления бронхита, бронхопневмонии, отека легких. Имеют место диспепсические явления - тошнота, рвота, понос. При отравлении кадмием наблюдаются головная боль, слабость, головокружения, сердцебиения. Моча при острых отравлениях может иметь коричневую окраску и содержать эритроциты.

В течение хронической интоксикации кадмием различают следующие периоды.

• Латентный, который может длиться несколько лет. У больного могут быть жалобы на боль в верхних дыхательных путях и желудочно-кишечного тракте.

• "Тревожный период", во время которого появляется типичное окрашивание зубов в желтый цвет.

• Период болезненных явлений, выражающихся в астеническом симптомокомплексе.

• Период, характеризующийся обменными нарушениями и поражением костей. Обычно этот период наблюдается при длительном стаже работы (более 8 лет).

Одним из характерных симптомов кадмиевой интоксикации является гипоосмия и даже потеря обоняния, появление желтой каймы вдоль шейки зубов и десневого края. Характерны похудание, плохой аппетит, астенические и диспепсические жалобы, боли в костях конечностей, парестезии. В дальнейшем происходят изъязвления и прободения носовой перегородки, появляются носовые кровотечения. Рентгенологически отмечаются различной степени деформации, усиление и сгущение легочного рисунка, расширение корней легких. Функциональные способности легких также изменяются, происходит уменьшение жизненной емкости легких, снижение максимальной вентиляции легких.

Возможно поражение печени, которое проявляется хроническим гепатитом, гепатохолециститом. Печень увеличена, болезненная при пальпации, нарушается ее антитоксическая функция. Отмечается функциональная недостаточность поджелудочной железы.

1. Отравления животных соединениями кадмия

Соединения кадмия находят применение в разных сферах народного хозяйства. Все они относятся к сильнодействующим ядовитым веществам (окись кадмия, сульфат кадмия и др.). В сельском хозяйстве в качестве фунгицида предложена соль кадмий-кальций-медь-цинк-хромат-сульфат, получаемая путем смешивания соответствующих компонентов. В составе препарата 4,5% окиси кадмия. Пестицид выпускается в виде 90% смачивающегося порошка для борьбы с некоторыми болезнями растений.

Причины отравлений. Поступление в организм животных вышеуказанных соединений.

Токсикодинамика. Соединения кадмия относятся ко второму классу опасности. При оральном, однократном поступлении в организм LD50 кадмия сульфата для крыс 280 мг/кг, кадмия хлорида для мышей 93,7 мг/кг. При поступлении в организм животных проявляются раздражающее и нейротоксическое действия, блокирующее влияние на аминные и карбоксильные группы ферментов; значительно меньше сульфгидрильные. Соединения кадмия повреждают проксимальные канальцы почек, нарушают реабсорбцию низкомолекулярных белков, аминокислот, соединений фосфора и кальция. При этом нарушаются белковый, фосфорно-кальциевый и другие виды обмена веществ. Возможен остеопороз. Кроме того, токсические дозы соединений кадмия инактивируют цинксодержащие ферменты и ухудшают усвоение цинка, меди, железа, кальция и фосфора из корма.

Клинические признаки. У животных отмечают рвоту, частую дефекацию, угнетение, атаксию, признаки поражения центральной нервной системы, остеопороз. Основную опасность для животных представляют хронические интоксикации, которые характеризуются снижением поедаемости корма, уменьшением массы тела и продуктивности.

Лечение. В качестве антидота используют тетацин-кальций в дозах 0,01-0,02 г/кг массы. Рекомендуется применять меди сульфат в дозе 0,025 г/кг, цинка сульфат 0,01-0,02 г/кг, фероглюкин, глюкозу, витамин С, D, препараты кальция. Назначают мочегонные, антигистаминные, противорвотные, анальгетики и спазмолитики в частности атропина сульфат. Унитиол не применяют: хелатный комплекс более ядовит, чем сам металл и проявляет нефротоксическое действие. При хронических отравлениях применяют серу и ее препараты: натрия тиосульфат, метионин. В рацион вводят соли цинка, меди, железа.

ВСЭ. Проводят лабораторные исследования. В мясе не должно быть более 0,05 мг/кг, в субпродуктах 0,3, в почках 1,0, в яйцах 0,01, в молоке 0,03 и в рыбе 0,2 мг/кг. При обнаружении кадмия в продуктах убоя в пределах допустимого уровня, их используют в пищу без ограничения. При повышенном уровне утилизируют или перерабатывают на сухие животные карма.

Профилактика заключается в недопущении контакта животных с этими соединениями. В биогеохимических регионах с повышенным содержанием кадмия вводят в комбикорма соединения цинка, меди, железа.

Отравления животных соединениями цинка

Соединения цинка и сам цинк, нашли широкое применения в народном хозяйстве. Цинка сульфат применяется как рвотное, как микроэлементная добавка, как антисептик в офтальмологии. Цинка сульфат и хлорид используют в производстве вискозы; в гальванотехнике; для консервирования древесины; в процессе производства бумаги; для приготовления минеральных красок. Цинка стеарат используют как свето- и термостабилизатор поливинилхлорида. Цинка оксид применяется в качестве белого пигмента для красок; в качестве наполнителя резины; в производстве стекла, керамики, спичек, целлулоида, типографских красок, зубного цемента, косметических средств; в гальванотехнике и текстильной промышленности.

Цинка фосфид применяют как зооцид. Это 20% технический порошок, темно-серого цвета, плохо растворимый в воде и щелочах, хорошо в кислотах. Имеет запах чеснока. Цинка фосфид является одним из основных зооцидов и широко используется для борьбы с мышевидными грызунами. Применяют его в виде приманок, приготовляемых по самым различным рецептурам. В приманках соединение сохраняется от 3 до 12 месяцев. Токсические дозы для сельскохозяйственных и домашних животных составляют 20-40 мг/кг, смертельные до 60 мг/кг. Для человека 40 мг/кг.

Чаще встречаются отравления свиней и птицы, редко крупного и мелкого рогатого скота.

Причины отравлений.Основными причинами отравлений является поедание животными отравленных приманок и павших от действия этого яда грызунов. Случайное попадание соединений цинка в организм животных.

Токсикодинамика.При попадании в желудок цинка фосфид взаимодействует с соляной кислотой и в результате образуется высокотоксичное соединение фосфористый водород (РН₃), который очень быстро всасывается в кровь и проникает в клетки органов, где превращается впоследствии в соли фосфорной и фосфорноватистой кислот, которые блокируют тканевое дыхание; образует свободные радикалы. Наиболее чувствительна к гипоксии центральная нервная система, нарушение функции которой и происходит в первую очередь. Усугубляют тяжелое состояние животных сильное поражение желудочно-кишечного тракта и развивающийся отек легких. Цинка сульфат и хлорид оказывают раздражающее и прижигающее действие на слизистые оболочки и кожу. Всасываясь в кровь блокируют ферменты, нарушают углеводный и другие виды обмена.

Клинические признаки.Признаки отравления у крупного рогатого скота наблюдаются через 30-50 минут после попадания яда в организм. Наблюдается кратковременное возбуждение, сменяющееся угнетением, отсутствие аппетита, сильная жажда, дрожание мускулатуры тела, атаксия, расширение зрачков, нередко понижение температуры тела, профузный понос, иногда кровянистый. Усиливающееся ослабление дыхания и сердечной деятельности приводит к смерти через несколько часов. Иногда заболевание длиться несколько суток. У лошадей, кроме описанных симптомов, отмечаются колики, кашель, удушье в результате отека легких. У свиней бывает рвота, отек век, выпячивание глазных яблок, судороги перед смертью. У птиц - пенистое истечение из клюва, жажда, угнетение, судороги.

При отравлении цинка сульфатом и хлоридом отмечаются боли в животе, многократная рвота. Определяется гиперемия задней стенки глотки, глотание болезненное. Болезненна пальпация шейного отдела пищевода. Возникает состояние резкого возбуждения, наблюдаются непроизвольные подергивания отдельных групп мышц, судороги, развивается шоковое состояние и может наступить смерть. Возможно развитие выраженных ожоговых изменений желудочно-кишечного тракта. Геморрагический гастроэнтерит. Первые порции мочи могут быть окрашены в бурый или красный цвет из-за развития гемолиза эритроцитов. При более длительном течении отравления на фоне поражения пищеварительного тракта отмечается развитие острой почечной недостаточности с олиго- и анурией, альбуминурией, азотемией, а также токсической гепатопатии (увеличение активности в крови трансаминаз и содержания билирубина, увеличение и болезненность печени, желтуха). Цинка хлорид и сульфат вызывает изъязвления кожи. Язвочки имеют своеобразный, характерный вид: края ровные, дно глубокое, вокруг значительный инфильтрат, покрытый черной некротической корочкой.

Патологоанатомические изменения.Множественные кровоизлияния на слизистых и под серозными оболочками, полнокровие внутренних органов, некротические поражениями печени, слизистой оболочки желудка (у жвачных - преджелудков и сычуга), отечность, гиперемия и острая эмфизема легких, жировая дистрофия печени, скелетных мышц и сердца. При вскрытии содержимое желудка имеет запах чеснока.

Диагностика комплексная. Подтверждается диагноз обнаружением фосфида цинка по фосфору или цинку. Дифференцируют от отравлений металлами других групп.

Лечение. Как можно быстрее освободить желудочно-кишечного тракта от не всосавшегося яда путем промывания желудка 3% или 5% раствором натрия гидрокарбоната, 0,1% раствором калия перманганата, введением рвотных средств (0,1-1% раствора апоморфина гидрохлорида), затем адсорбентов (магния оксид, активированный уголь) и назначением солевых слабительных. Рекомендуется введение унитиола. Наиболее эффективен пентацин (кальций тринатриевая соль диэтилен-триаминопентауксусной кислоты). Его вводят внутривенно в дозе 0,025-0,05 г/кг 1 раз в день или через день. Выпускают в 10%-ном растворе, в ампулах по 5,0 мл. Назначают вяжущие и обволакивающие. Внутривенно вводят: гемодез, реополиглюкин, раствор глюкозы, аскорбиновой кислоты, натрия гидрокарбонат, кальция хлорид. Подкожно применяют кофеин-бензоат натрия, кордиамин, коразол. Показана витаминотерапия, гормонотерапия, анальгетики, спазмолитики, антигистаминные. Для уменьшения выделения соляной кислоты в желудке назначают H₂-блокатор циметидин, который вводят внутривенно в дозе 0,005 г/кг 3-4 раза в сутки. Выпускают его в форме 10%-ного раствора в ампулах по 2,0 мл. Применять белковую воду, растительные масла, молоко и ганглиостимуляторы: лобелина гидрохлорид и цититон при отравлении цинка фосфидом противопоказано.

ВСЭ. МДУ цинка в мясных продуктах 0,070 г/кг, молоке 0,005 г/кг, твороге и творожных изделиях 0,04 г/кг, консервах молочных 0,015 г/кг, сырах 0,05 г/кг, рыбе 0,04 г/кг. В случае невозможности лабораторных исследований тканей вынужденно убитых животных на содержание цинка внутренние органы направляют на техническую утилизацию, тушу используют для подсортировки к мясу от здоровых животных и из фарша готовят вареные колбасы или консервы.

Профилактика. Соблюдать правила дератизации; хранения и применения соединений цинка.