El cadmio es un metal tóxico de origen natural con exposición común en lugares de trabajo industriales, suelos de plantas y por fumar. Debido a su baja exposición permisible en humanos, la sobreexposición puede ocurrir incluso en situaciones en las que se encuentran trazas de cadmio. El cadmio se usa ampliamente en galvanoplastia , aunque la naturaleza de la operación generalmente no conduce a una sobreexposición. El cadmio también se encuentra en algunas pinturas industriales y puede representar un peligro cuando se rocía. Las operaciones que implican la eliminación de pinturas de cadmio mediante raspado o voladura pueden representar un peligro importante. El uso principal del cadmio es la fabricación de baterías recargables de NiCd. La fuente principal de cadmio es un subproducto del refinado de zinc metálico. [1]Las exposiciones al cadmio se tratan en normas específicas para la industria en general, el empleo en astilleros, la industria de la construcción y la industria agrícola. [2]
Envenenamiento por cadmio | |
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Especialidad | Toxicología |
Presentación
Agudo
La exposición aguda a los vapores de cadmio puede causar síntomas similares a los de la gripe, como escalofríos, fiebre y dolor muscular, a veces denominado "la depresión del cadmio". Los síntomas pueden desaparecer después de una semana si no hay daño respiratorio. Las exposiciones más graves pueden causar traqueobronquitis, neumonitis y edema pulmonar . Los síntomas de inflamación pueden comenzar horas después de la exposición e incluyen tos, sequedad e irritación de la nariz y la garganta, dolor de cabeza, mareos, debilidad, fiebre, escalofríos y dolor en el pecho. [ cita requerida ]
Crónico
Las complicaciones de la intoxicación por Cd incluyen: tos, anemia e insuficiencia renal (que posiblemente conduzca a la muerte). [3] La exposición al Cd aumenta las posibilidades de desarrollar cáncer . [4] Al igual que el zinc , la exposición prolongada a los vapores de cadmio puede causar anosmia de por vida . [ cita requerida ]
Huesos y articulaciones
Uno de los principales efectos del envenenamiento por cadmio son los huesos débiles y quebradizos. [3] Los huesos se vuelven blandos ( osteomalacia ), pierden densidad mineral ósea ( osteoporosis ) y se debilitan. Esto provoca dolor en las articulaciones y la espalda y aumenta el riesgo de fracturas. [ cita requerida ] El dolor en la columna y en las piernas es común, ya menudo se desarrolla un andar como un pato debido a deformidades óseas causadas por la exposición prolongada al cadmio. El dolor eventualmente se vuelve debilitante y las fracturas se vuelven más comunes a medida que el hueso se debilita. Puede ocurrir una deformación permanente en los huesos. [3] En casos extremos de intoxicación por cadmio, el mero peso corporal provoca una fractura. [ cita requerida ]
Renal
El daño renal causado por el envenenamiento por cadmio es irreversible. Los riñones pueden encogerse hasta en un 30 por ciento. Los riñones pierden su función de eliminar los ácidos de la sangre en la disfunción del túbulo renal proximal. La disfunción del túbulo renal proximal causa hipofosfatemia , lo que lleva a debilidad muscular y, a veces, a coma. También se produce hipercloremia . La disfunción renal también causa gota , una forma de artritis debida a la acumulación de cristales de ácido úrico en las articulaciones debido a la alta acidez de la sangre ( hiperuricemia ). La exposición al cadmio también se asocia con el desarrollo de cálculos renales. [ cita requerida ]
Fuentes de exposición
Fumar es una fuente importante de exposición al cadmio. Incluso pequeñas cantidades de cadmio del tabaquismo son altamente tóxicas para los humanos, ya que los pulmones absorben el cadmio de manera más eficiente que el estómago. [5] El cadmio se emite en el aerosol del cigarrillo electrónico (EC) pero, según los datos disponibles actualmente, el riesgo de cáncer de por vida (LCR) calculado no excede el límite de riesgo aceptable. [6] [7]
Ambiental
La acumulación de niveles de cadmio en el agua, el aire y el suelo ha estado ocurriendo particularmente en áreas industriales. La exposición ambiental al cadmio ha sido particularmente problemática en Japón, donde muchas personas han consumido arroz cultivado en agua de riego contaminada con cadmio. Este fenómeno se conoce como enfermedad de itai-itai . [8]
Las personas que viven cerca de sitios de desechos peligrosos o fábricas que liberan cadmio al aire tienen el potencial de exponerse al cadmio en el aire. Sin embargo, numerosas regulaciones estatales y federales en los Estados Unidos controlan la cantidad de cadmio que se puede liberar al aire de los sitios de desechos e incineradores para que los sitios debidamente regulados no sean peligrosos. La población en general y las personas que viven cerca de sitios de desechos peligrosos pueden estar expuestas al cadmio en alimentos, polvo o agua contaminados por escapes accidentales o no regulados. Se hacen cumplir numerosas reglamentaciones y el uso de controles de contaminación para evitar tales emisiones. [ cita requerida ]
Algunas fuentes de fosfato en fertilizantes contienen cadmio en cantidades de hasta 100 mg / kg, [9] [10] lo que puede conducir a un aumento en la concentración de cadmio en el suelo (por ejemplo, en Nueva Zelanda). [11] El cadmio se puede eliminar del suelo utilizando nanopolímeros. [12]
Comida
La comida es otra fuente de cadmio. Las plantas pueden contener cantidades pequeñas o moderadas en áreas no industriales, pero se pueden encontrar niveles altos en el hígado y los riñones de animales adultos. La ingesta diaria de cadmio a través de los alimentos varía según la región geográfica. Se informa que la ingesta es de aproximadamente 8 a 30 μg en Europa y Estados Unidos frente a 59 a 113 μg en varias áreas de Japón. [13]
Exposición ocupacional
En las décadas de 1950 y 1960, la exposición industrial al cadmio era alta, pero a medida que los efectos tóxicos del cadmio se hicieron evidentes, los límites industriales sobre la exposición al cadmio se han reducido en la mayoría de los países industrializados y muchos responsables políticos coinciden en la necesidad de reducir aún más la exposición. Al trabajar con cadmio, es importante hacerlo debajo de una campana extractora para protegerse de los vapores peligrosos. Los rellenos de soldadura fuerte que contienen cadmio deben manipularse con cuidado. Se han producido graves problemas de toxicidad como consecuencia de la exposición prolongada a los baños de revestimiento de cadmio.
Los trabajadores pueden estar expuestos al cadmio en el aire procedente de la fundición y refinación de metales , o del aire en plantas que fabrican productos de cadmio como baterías , revestimientos o plásticos . Los trabajadores también pueden estar expuestos al soldar o soldar metal que contiene cadmio. Aproximadamente 512,000 trabajadores en los Estados Unidos se encuentran en ambientes cada año donde puede ocurrir la exposición al cadmio. Sin embargo, las regulaciones que establecen niveles permisibles de exposición se hacen cumplir para proteger a los trabajadores y para asegurarse de que los niveles de cadmio en el aire estén considerablemente por debajo de los niveles que se cree que producen efectos nocivos. [ cita requerida ]
Los artistas que trabajan con pigmentos de cadmio , que se usan comúnmente en naranjas, rojos y amarillos fuertes, pueden ingerir fácilmente accidentalmente cantidades peligrosas, particularmente si usan los pigmentos en forma seca, como con pasteles de tiza , o al mezclar sus propias pinturas.
Productos de consumo
El cadmio se utiliza en baterías de níquel-cadmio ; Estos son algunos de los productos a base de cadmio más populares y comunes.
En febrero de 2010, se encontró cadmio en toda una línea de joyería exclusiva de Wal-Mart de Miley Cyrus . Los amuletos fueron probados a instancias de Associated Press y se encontró que contenían altos niveles de cadmio. Wal-Mart no dejó de vender las joyas hasta el 12 de mayo porque "sería muy difícil probar los productos que ya están en sus estantes". [14] El 4 de junio se detectó cadmio en la pintura utilizada en vasos promocionales para la película Shrek Forever After , vendida por McDonald's Restaurants, lo que provocó el retiro del mercado de 12 millones de vasos. [15]
Toxicología
El cadmio es un contaminante industrial y ambiental extremadamente tóxico clasificado como carcinógeno humano: Grupo 1, según la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer ; [4] Grupo 2a, según la Agencia de Protección Ambiental (EPA); y un carcinógeno 1B según la clasificación de la Agencia Química Europea . [16] [17]
Toxicodinámica
Toxicología celular
Dentro de las células, los iones de cadmio actúan como un generador catalítico de peróxido de hidrógeno . Este aumento repentino de peróxido de hidrógeno citosólico provoca un aumento de la peroxidación de lípidos y, además, agota las reservas de ascorbato y glutatión . El peróxido de hidrógeno también puede convertir los grupos tiol de las proteínas en ácidos sulfónicos no funcionales y también es capaz de atacar directamente el ADN nuclear. Este estrés oxidativo hace que la célula afectada fabrique grandes cantidades de citocinas inflamatorias . [18] [19]
Toxicocinética
La inhalación de polvo cargado de cadmio conduce rápidamente a problemas en el tracto respiratorio y los riñones que pueden ser fatales (a menudo por insuficiencia renal ). La ingestión de cualquier cantidad significativa de cadmio causa envenenamiento inmediato y daño al hígado y los riñones. Los compuestos que contienen cadmio también son cancerígenos . [20]
Diagnóstico
Biomarcadores de exposición excesiva
El aumento de las concentraciones de microglobulina beta-2 urinaria puede ser un indicador temprano de disfunción renal en personas expuestas crónicamente a niveles bajos pero excesivos de cadmio ambiental. La prueba de microglobulina beta-2 urinaria es un método indirecto para medir la exposición al cadmio. En algunas circunstancias, la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional requiere la detección de daño renal en trabajadores con exposición prolongada a altos niveles de cadmio. [21] Las concentraciones de cadmio en sangre u orina proporcionan un mejor índice de exposición excesiva en situaciones industriales o después de una intoxicación aguda, mientras que las concentraciones de cadmio en tejidos de órganos (pulmón, hígado, riñón) pueden ser útiles en muertes resultantes de intoxicación aguda o crónica. Las concentraciones de cadmio en personas sanas sin exposición excesiva al cadmio son generalmente inferiores a 1 μg / L en sangre u orina. Los índices de exposición biológica de la ACGIH para los niveles de cadmio en sangre y orina son 5 μg / L y 5 μg / g de creatinina, respectivamente, en muestras aleatorias. Las personas que han sufrido daño renal debido a la exposición crónica al cadmio a menudo tienen niveles de cadmio en sangre u orina en un rango de 25-50 μg / L o 25-75 μg / g de creatinina, respectivamente. Estos rangos suelen ser 1000-3000 μg / L y 100-400 μg / g, respectivamente, en sobrevivientes de intoxicación aguda y pueden ser sustancialmente más altos en casos fatales. [22] [23]
Tratamiento
Cualquier persona con intoxicación por cadmio debe buscar atención médica inmediata. [24] Para una sola exposición por ingestión, la descontaminación gástrica por emesis o lavado gástrico puede ser beneficiosa poco después de la exposición. No se ha demostrado que la administración de carbón activado sea eficaz. [25]
Las terapias de quelación para eliminar el cadmio no son efectivas, por lo que la acción más importante es prevenir una exposición adicional. [25] Es posible la desintoxicación de cadmio (Cd) con EDTA y otros quelantes . Los quelantes clínicamente disponibles incluyen EDTA , DMPS , DMSA y British Anti-Lewisite (BAL) . BAL es más tóxico que sus derivados, DMPS y DMSA, y rara vez se usa clínicamente. EDTA, DMPS y DMSA aumentan la excreción urinaria de Cd . Los estudios in vitro e in vivo sugieren que el EDTA es superior al DMSA en la movilización de Cd intracelular . [24] Dado que el EDTA está aprobado por la FDA para el plomo y otros metales pesados, y tiene una larga historia de uso seguro, es el más aceptado para uso clínico. El uso de quelantes como se ha visto como terapéuticamente beneficioso para humanos y animales cuando se realiza usando protocolos establecidos. [ cita requerida ]
Epidemiología
En una intoxicación masiva por cadmio en Japón, se ha observado una marcada prevalencia de complicaciones esqueléticas en mujeres mayores posmenopáusicas ; sin embargo, la causa del fenómeno no se comprende completamente y se está investigando. La intoxicación por cadmio en mujeres posmenopáusicas puede aumentar el riesgo de osteoporosis. La investigación actual ha apuntado a la desnutrición general, así como a un metabolismo deficiente del calcio relacionado con la edad de las mujeres. [26] Los estudios apuntan al daño de las mitocondrias de las células renales por el cadmio como un factor clave de la enfermedad. [27]
Historia
Un experimento realizado a principios de la década de 1960 que involucraba la pulverización de cadmio sobre Norwich fue desclasificado en 2005 por el gobierno del Reino Unido, como se documenta en un artículo de BBC News. [28]
Ver también
- Enfermedad de Itai-itai
Referencias
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enlaces externos
Clasificación | D
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- Estudios de caso de la ATSDR en medicina ambiental: toxicidad por cadmio Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE . UU .
- CDC - Cadmio - NIOSH Tema de salud y seguridad en el lugar de trabajo Departamento de salud y servicios humanos de EE . UU .
- Inventario Nacional de Contaminantes - Cadmio y compuestos
- http://www.canoshweb.org/odp/html/cadmium.htm