微量元素镉与健康
早在100多年前人类就已经意识到微量元素在生命过程中具有的重要作用。大量研究发现人体必需的14种微量元素在人体内均具有重要的生理和生化功能，在维持机体健康方面发挥着极其重要的作用。
ⅡB族元素重金属镉（cadmium,Cd）
镉是1817年由Stromyer首先在氧化锌中发现的，原子序数为48，原子量为112.41，其化学性质与锌相近，是提取锌的副产品。它易溶于稀硝酸，难溶于稀硫酸和盐酸，能与氧、硫作用，形成镉化物。镉及其化合物的毒性随其种类的不同而异。金属镉属微毒物质，硫化镉、碳酸镉属低毒类物质，氧化镉、氯化镉、硫酸镉、硝酸镉属中等毒性物质。1973年FAO/WHO确定了17种最优先研究的食品污染物，其中镉仅次于黄曲霉毒素和砷，为第三位。由于镉溶解于有机酸，所以更容易进入食品中。镉对肾、肺、肝、睾丸、脑、骨骼及身液系统均可产生毒性，已被美国毒物管理委员会列为第六位危及人体健康的有毒物质。
那么镉在我们的生活和生产中存在于哪些地方呢？镉在自然界中的丰度并不高，但可以通过人类的生产活动和生活活动污染环境，随后经各种途径进入生物体。镉在自然界中主要存在于锌、铜和铝矿内。它常与氧、氯、硫等元素形成无机化合物分布于自然界中，土壤内镉含量为0.05~0.2mg/kg。植物从土壤中摄取镉的量因土壤特性和植物的种类而异，一般来说，叶、根和种子蓄积的镉最多。香烟含镉量高，每20支含量可达30微克，故吸烟者体内镉明显增高。食物中含镉量受到自然环境镉含量的影响，其中软体动物、甲壳动物、谷物、花生等含量比较高。
而镉主要是经呼吸道和消化道吸收，也可经皮肤吸收，但其量甚微。人体对空气中不同镉化合物的吸收率是不同的，呼吸道吸入和吸收镉的量决定于空气中镉的物理化学状态，以及沉积在呼吸道上是镉的最终归宿。经消化道途径进入人体的镉主要在小肠吸收，机体内并没有一种平衡控制机制可以将镉的吸收和存留限制在中毒阈值以下。新生儿胃肠道对镉的吸收率比成人高，可达55%（成人为约为6%），并在整个乳儿其保持高吸收率。影响镉吸收的因素很多，低钙时可使镉在肝、肾的蓄积增高，机体缺锌也可增加镉的吸收，海生动物富含各种矿物元素，故可以减少镉的吸收。膳食缺少维生素D也导致镉的吸收增加。
镉进入生物体后并不以离子形式存在，而是以生物体内大、小生物分子结合为金属络合物或金属螯合物。无机镉主要分布在肝脏，导致肝毒性损害,Cd-MT则主要分布于肾脏，肾损害。由于镉与钙具有相同的最外层电子数，其原子半径极其相似。因此，镉可直接在钙转运和钙贮存的特殊位点上与钙发生竞争，镉、钙相互作用了机体正常的生化调节过程，最终造成细胞结构或功能的损伤，引起各种中毒效应。镉还能引起细胞凋亡，镉是一种诱变剂，能直接引起DNA的损伤，包括DAN单链的断裂、移码突变和染色体的畸变。
镉的急性吸入毒性主要损害部位是肺，由职业性接触高浓度镉层引起。吸入含镉约5毫克每立方米的空气超过8小时可致死，大量吸入镉蒸气后，在4到10小时内出现呼吸道刺激症状，如咽喉干痛、流涕、干咳、胸闷及口内金属味等类似流感表现，严重者还会出现肺泡增殖性病变。误食镉化合物可引起急性中毒。急性中毒一般无肾脏损伤，但个别病例可伴有肝、肾损害，出现黄疸和身尿，可导致急性肝坏死或急性肾功能衰竭。
长期接触镉化合物引起的主要病变是肺气肿和肾脏损害，病程可呈进行性发展，早期表现为无力、消瘦、头晕、失眠、多梦、食欲减退等神经性衰弱症状，并有鼻出血、慢性鼻咽火等。长期吸入氯化镉可引起各种病变，如肺部炎症、支气管炎、肺气肿、肺纤维化、甚至肺癌。经常暴露于镉污染环境中，肾脏可聚积大量镉而成为慢性镉损害的主要靶器官，临床特征是管型蛋白尿。据报道，即使是脱离镉接触多年，镉所致肾功能损害仍不可逆转。
镉是一种广泛存在的环境污染物，大量研究表明，镉具有致癌、致畸、致突变作用，这是它的“三致”毒性。镉对生殖和发育也有很大的影响，镉在体内可被生殖系统如性腺和子宫吸入，从而对生殖和发育造成一定的影响。镉能明显损害睾丸和附睾，睾丸是镉毒性作用的最敏感器官之一，急性毒性作用可引起睾丸出血，水肿和坏死，慢性毒性作用可致生殖能力下降、异常精子率增高以及致癌作用；镉对卵巢的虽不如对睾丸敏感，但镉可干扰排卵、转运和受精过程，引起暂时性不育。镉还可明显抑制胚胎的生长发育，敏感期内染镉可引起各种畸胎和死胎，对出生后子代的发育和行为也有影响。镉对骨骼也有影响，镉的慢性毒性对骨骼的损害主要表现为骨密谋降低，骨小梁减少，骨骼中矿物质含量降低，而表现出骨质疏松现象。镉对骨骼的影响典型病例为“痛痛病”（Itai-Itaidisease）。它是因被镉污染的水源和粮食而引起的一种慢性中毒，实质上是镉慢性中毒时肾损伤、骨骼改变等的综合表现，是十大公害病之一。镉对免疫系统的影响既有抑制作用，又有刺激作用。大量实验表明，镉对细胞免疫功能具有抑制作用，T淋巴细胞对镉的作用更敏感，抗体产生量也显著下降。镉在体内外均影响吞噬细胞功能。
摄入镉过多可引起动物高血压及动脉粥梓硬化。在芬兰东北地区，全血中的高镉现象非常普遍，全血镉浓度一般在10nmol/L以上，且吸烟者的血镉镉浓度比非吸烟者高出3倍。摄入过多的镉后，体内的镉能置换锌，干扰某些需要锌的酶，导致细胞破坏，体内自由基过多，从而诱发冠心病。镉还是一种亲肝毒物，低剂量长期接触镉可引起肝组织坏死。接触镉还可导致鼻部损害，镉所致的务鼻部改变以干性鼻炎最为普遍，其次为萎缩性鼻炎，再次为鼻中隔黏膜溃疡、鼻出血。镉对鼻部的损害是由于长期接较高浓度的镉尘粒、镉蒸气引起的。
镉中毒尤为普遍，且中毒性较大，所以我们在日常生活和生产中应时时注意预防。冶炼及使用镉的生产过程应注意镉尘的排除，且排除前要将其进行处理，以防止镉污染环境，影响人体健康。生产过程要密闭化，防止生产过程中的跑、冒、滴等；以于含镉金属的高温切割和焊接，更应注意个人防护措施，可戴防护帽、穿防护服等。镉作业工人应定期进行体检，特别要进行尿蛋白和尿糖检查，有助于了解接触程度和及时发现、处理病人。凡有呼吸道疾病、肾脏疾病者不应从事镉作业。
【参考文献】
[1]杨克敌.微量元素与健康
[2]杨维东.微量元素与健康
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