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研究成果

中藥之安全性—重金屬(3)鎘中毒

原載《順天醫藥》第4期,民國94年4月

 

「鎘」在週期表上是介於「鋅」與「水銀」的二價重金屬,也是提煉「鋅」的附產品,工業上是用鎳鎘電池、染料、塗料色素、合金、電鍍及塑膠穩定劑的重要原料,但由於其具強烈的毒性,近年來,在台灣已發生數起「鎘汙染」意外事件[1],經查,這些都是由於塑膠製造工廠排放的廢水流到灌溉農田的水源,導致植物的污染,流到河川,造成魚類含有過高的鎘所致。在物理性質上,「鎘」較其他重金屬容易被一般農作物如蔬菜、水果尤其是稻米所吸收,也使得這些農作物含有較高的鎘濃度。最後,這些鎘經由魚類及稻米在食物鏈中扮演的角色,而進入人體。

 

鎘中毒

 

鎘中毒分為急性與慢性兩類,急性鎘中毒容易發生在鎘合金或鍍鎘金屬之焊接工人身上,會導致毒性肺水腫、呼吸困難、及急性腎臟衰竭;慢性鎘中毒[2]則容易發生在鎘米污染區,因長期食用鎘鉛污染的蔬菜、稻米、地下水而導致腎小管傷害、軟骨症及痛痛病(Itai-itai disease)前期症狀。呼吸所吸入的鎘約50%被吸收,而食入的鎘約6%被吸收。大部分的鎘被貯存在腎臟中,其半衰期至少20年以上。太多的鎘堆積(>200µg/g腎皮層組織),則會造成近端腎小管損傷[3]。進而使得低分子量蛋白質、鈣質等由尿中流失,長久之下容易形成軟骨症及自發性骨折,即是所謂的痛痛病。長久吸入鎘蒸氣,則會引起肺氣腫及慢性阻塞性肺疾。另外鎘也是一種致癌物質,可能誘發老年人的前列腺癌症。

 

鎘中毒之現代研究


若誤食含鎘物質會導致唾液分泌、窒息感、噁心、嘔吐、腹痛、貧血、腎功能失常、腹瀉;若吸入鎘塵或含鎘煙霧會導致喉乾、咳嗽、頭痛、嘔吐、胸痛、高度不安、併發支氣管炎。吸入性中毒常在暴露於該環境中 24 小時後才顯現,故極難獲得適當診斷;痛痛病病症,發生於日本女性階層,年齡在45~70歲之間,肇因於鎘中毒,症狀包括骨骼嚴重疼痛,並伴隨骨質惡化,步履蹣跚,糖尿病等。一般認為引起人類鎘中毒之血中濃度大約在0.05µg/ml。若鎘在腎皮質的含量超過200µg/g,會導致腎小管功能喪失。若長期暴露於鎘氧化物塵霧中數年,會造成慢性肺部疾病,如centrolobular emphysema,支氣管炎。

 

鎘中毒之症狀與治療

在臨床上,「鎘中毒」的早期症狀包括有噁心、嘔吐或腹痛,若是吸入大量的「鎘微塵」,亦會導致急性化學性肺炎、腫氣腫,甚至腎衰竭以及衍生尿毒症;而其最特殊的後果是造成「痛痛病」,因鎘不僅會破壞神經系統,亦會讓全身骨頭酸痛,尤其是正值容易罹患骨質疏鬆症的「更年期」的婦女,更容易產生鎘中毒的症狀。臨床數據顯示,「鎘中毒」會加速在停經期婦女骨骼鈣質的流失,進而合併骨折甚至變形,此時患者全身會感到劇痛,因而稱之為「痛痛病」。若過量鎘堆積在腎臟,則會造成腎小管損傷,而衍生腎衰竭;大量吸入「鎘微塵」或「鎘蒸氣」後,輕者可能引起「化學性肺炎」以及「肺氣腫」,嚴重者則會導致肺水腫而死亡。另外,鎘本身也是一種致癌物質,會導致「攝護腺癌」及「肺癌」。

 

有關鎘中毒的臨床報導分類如下:
1. 急性中毒:食用遭大量鎘污染的飲料、飲水或食物會引起噁心、嘔吐、腹痛。吸入鎘蒸氣會導致急性肺炎及肺水腫。
2. 慢性中毒:鎘的毒性和接觸的時間及量成正比,長期接觸會出現慢性阻塞性肺病、肺氣腫和慢性腎小管疾病,亦可造成心臟血管及骨骼病變。
    a. 慢性肺病:其病因在於鎘會造成肺泡巨噬細胞的壞死,所釋放出來的酵素會對肺泡基底膜造成不可逆的損害及間質纖維化,進而造成慢性支氣管炎及慢性阻塞性肺病。
    b. 腎毒性:主要影響近端腎小管的功能,造成尿中鎘排泄增加、蛋白尿、糖尿、胺基酸尿,型態上的變化則包括腎小管壞死、間質發炎及纖維化。
    c. 骨骼系統毒性:鎘會造成鈣質流失而導致骨骼疼痛、軟骨症或骨質疏鬆。所謂痛痛病,症狀包括骨骼嚴重疼痛、並伴隨骨質惡化、步履蹣跚、糖尿病等
    d. 高血壓與心血管毒性:流行病學調查顯示鎘是高血壓的病因之一,鎘亦會損害心肌的粒腺體而造成心臟衰竭。
    e. 致癌:有些研究顯示鎘中毒與肺癌及前列腺癌有關。
鎘的半衰期可以長達三十多年,很不幸的截至目前為止,「鎘中毒」並沒有特效的解藥,因此,只能從避免暴露著手。一般而言,每天二十四小時尿液鎘總量大於15µg或10µg/g,則表示可能有鎘中毒的可能。若不幸發生鎘中毒,其處理方式經整理如下:
1. 一般處理方法:保持呼吸暢通,必要時建立人工呼吸孔道,檢查肺氣量(tidal volume),正常量在10~15 cc/kg,防止異物吸入堵塞呼吸孔道。
    a. 若病人未昏迷、痙攣、或失去吞嚥反射動作可考慮催吐。
    b. 服用活性炭,幼兒劑量為PRC-30G用3~4盎司的水服用,成人量為100g用8~10盎司的水服用。
    c. 服用瀉劑或硫酸鎂,成人量為30g,幼兒為 250mg/kg。
2. 食物中毒的解毒方法:螯合劑治療 ( Chelation ),此法並非十分有效,用EDTA 75 mg/kg/24 hrs深部肌肉注射或低速靜脈點滴,劑量分成3至6 份於5天內用完,此一療程可經2天休息後再進行一次,但每一療程不得超過500 mg/kg。BAL不可用於鎘中毒,因BAL(British Anti-Lewesite)與鎘的複合物對腎有毒性。
3. 吸入性中毒的解毒方法:
    a. 移動病患至新鮮空氣處。
    b. 注意患者呼吸反應,包括咳嗽、呼吸困難、評估支氣管炎、肺炎的可能性。
    c. 治療方式如食物中毒的解毒方式。
4. 眼睛受污染的解毒方法:
    a. 鎘對眼睛有刺激性,暴露的部分不停地用水灌注15分鐘以上。
    b. 灌洗眼部仍有不適,應請眼科檢查。
    c. 處理步驟如食物中毒解毒方法,另外penicilamine可做為鎘中毒的解毒劑。

 

【參考文獻】
[1]2001-09-05/聯合晚報/23版/中台灣
[2]張昭慶、曾金章. 慢性鎘中毒之研究:一般性之影響, 北醫學報, 1988,17:89-94.
[3]Ahn DW., Kim KR., Choi JK., Park YS. Renal tubular acidosis in cadmium-intoxicated rats. Korean Journal of Physiology & Pharmacology,  2002,6(1): 41-46.