В основном кадмий находится в организме в связанном состоянии с (альфа – 2 глобулин) и в таком виде он менее токсичен, хотя далеко не безвреден

Механизм действия

Пары кадмия, все его соединения токсичны, что связано, в частности, с его способностью связывать серосодержащие ферменты и аминокислоты.

Механизм токсического действия кадмия заключается, по-видимому, в связывании карбоксильных, аминных и особенно сульфгидрильных групп белковых молекул, в результате чего угнетается активность ферментных систем.

Кадмий в норме в небольших количествах присутствуют в организме здорового человека. Кадмий легко накапливается в быстроразмножающихся клетках (например в опухолевых или половых). Он связывается с цитоплазматическим и ядерным материалом клеток и повреждает их. Он изменяет активность многих гормонов и ферментов. Это обусловлено его способностью связывать сульфгидрильные (-SH) группы.

Обмен кадмия в организме характеризуется следующими основными особенностями: отсутствием эффективного механизма гомеостатического контроля; длительным удержанием (кумуляцией) в организме.

Наиболее типичным проявлением отравления кадмием является нарушение процессов поглощения аминокислот, фосфора и кальция в почках.

Предположительно проявление токсического действия ионов кадмия связано с синтезом в организме белка металиотеонеина, который связывает и транспортирует его в почки. Там белок почти полностью реадсорбируется и быстро деградирует с освобождением ионов кадмия, стимулирующих металлиотионеина в клетках эпителия проксимальных канальцев. Деградация комплекса кадмий-металлиотионеин приводит к повышению уровня ионов кадмия вначале в лизосомальной фракций, а затем в цитозоле, где происходит связывание с почечным металлиотионеином.

Подобно другим тяжелым металлам, кадмий легко реагирует с белковыми макромолекулами и другими биологически важными молекулами. Химическое подобие Cd и Zn поддерживает мнение, что во многих случаях он может замещать цинк, например, в активных центрах цинкосодержащих ферментов. Кадмий снижает активность пищеварительных ферментов (трипсина и в меньшей степени –пепсина), изменяет их активность, активирует ферменты. Кадмий влияет на углеводный обмен, вызывая гипергликемию, угнетая синтез гликогена в печени.

Выведение

Кадмий достаточно эффективно удаляется из воды при известковом умягчении (более 98% при рН воды в диапазоне 8.5-11.3) и коагуляции (с помощью сульфата железа - более 90% при рН около 8, но только 30% при рН=7. Алюмо-коагулянты менее эффективны - степень удаления кадмия составляет порядка 50% при рН от 6.5 до 8.5). Оба эти метода достаточно широко применяются в муниципальной водоподготовке.
Очень эффективен ионный обмен. Стандартные катионообменные умягчители удаляют из воды 99% кадмия. Системы обратного осмоса гарантированно удаляют не менее 90% кадмия. Действенным методом является дистилляция.

ХИТОЗАН В ВЕТЕРИНАРНОЙ ПРАКТИКЕ С ЦЕЛЬЮ ВЫВЕДЕНИЯ КАДМИЯ ИЗ ОРГАНИЗМА КОРОВ

коррекция биоэлементного статуса коров, содержащихся в техногенной зоне Южного Урала, характеризующейся кадмиевым загрязнением. Хитозан применяли в форме гелевого раствора, при эквимолярном соотношении уксусной кислоты, хитозана и воды 1:3:100.

По-видимому, причиной продолжительной элиминации кадмия из органов и тканей в кровь является образование им очень прочных металлотионеиновых комплексов. Известно, что даже эффективный липофильный антидот может удалять ионы кадмия из тканей вследствие положительной конкурирующей способности по отношению к высокомолекулярным белкам, а не к Cd-тионеинам.

Вероятно, первые дозы хитозана индуцируют синтез в крови металлотионеинов, которые связывают большую часть поступающего из органов и тканей кадмия с целью предотвращения обратного его проникновения в органы - мишени: почки, печень. Последующие дозы хитозана обусловливают снижение способности белков крови присоединять ионы кадмия и усиливают желчную экскрецию кадмия.

Исследователи из Китая разработали супермагнитный нанокомпозитный материал, способный удалять ионы кадмия из крови.Нанокомпозитный материал связывает содержащиеся в крови ионы кадмия, адсорбировавшие кадмий наночастицы могут быть удалены с помощью магнита.

Внимание многих исследователей привлекли уникальные по своим физико-химическим свойствам и широте использования природные минералы - цеолиты, которые представляют собой алюмосиликаты щелочных и щелочноземельных металлов. Благодаря своей структуре и разнообразию вещественного состава они обладают сорбционными, ионообменными и каталитическими свойствами. Цеолиты могут выступать в качестве энтеросорбента, способствуя выведению из организма различных соединений, таких как мочевина, креатинин и др., что приводит к уменьшению доли веществ экскретируемых почками, способны адсорбировать соли тяжелых металлов, обладают детоксикационным действием к нитратам, нитритам и микотоксинам.

Методы определения

Количественно определение осуществляют: комплексонометрически - с использованием в качестве индикаторов эриохрома Т (рН 10), ксиленолового оранжевого (рН 4,5) и др.; гравиметрически - осаждением из кислых р-ров в виде CdS (с послед. переводом в CdSO₄) или в виде комплекса с -нафтохинолином (C₁₃H₉NH)₂CdI₄; полярографически. Для определения малых концентраций кадмия применяют флуоресцентные, фотометрические, нейтронно-активационный, атомно-абсорбционный и др. методы.

Химические методы анализа

Гравиметрия

И ряд др. методов.