**镉及其化合物中毒的病理机制、临床特征与职业防护策略**

   镉（Cd）是一种银白色、具有延展性的重金属元素，其化合物在工业领域应用广泛，如电镀、镍镉电池制造、颜料生产、合金及塑料稳定剂等。然而，镉及其化合物（如氧化镉、硫化镉、氯化镉等）均具有显著的生物毒性，主要经由呼吸道和消化道进入人体，可导致急性或慢性中毒，对肾脏、骨骼、呼吸系统及生殖系统造成严重损害。本文旨在从医学专业角度，系统阐述其毒理学机制、临床表现、诊断要点及基于不同职业暴露风险的防护策略。

   **一、 毒理学机制与体内代谢**

   镉主要通过职业性吸入含镉烟尘或蒸气，以及环境污染导致的饮食摄入进入人体。吸入的镉化合物颗粒，其吸收率可达10-50%，取决于颗粒物溶解度及分散度。经消化道吸收率较低，约为1-5%，但可因膳食中钙、铁、蛋白质缺乏而显著增加。

   进入血液循环后，镉主要与血浆中的金属硫蛋白（Metallothionein, MT）结合，形成镉-金属硫蛋白复合物（Cd-MT）。该复合物具有相对较低的急性毒性，但却是镉在体内蓄积和慢性毒性的关键。约50-75%的体内镉蓄积于肝脏和肾脏，尤其是肾皮质，其生物半衰期长达10-30年，极难排出，形成显著的体内负荷。

   其毒性作用机制复杂，主要包括： 1. **氧化应激损伤**：镉离子可诱导细胞内活性氧（ROS）大量生成，耗竭谷胱甘肽（GSH）等抗氧化物质，导致脂质过氧化、蛋白质变性及DNA损伤。 2. **干扰必需元素代谢**：镉与锌、钙、铁等二价离子化学性质相似，可竞争性抑制其在肠道吸收、转运蛋白结合及酶活性中心的功能，导致相关元素缺乏及功能障碍。 3. **细胞凋亡与坏死**：通过线粒体途径、死亡受体途径等诱发肾小管上皮细胞、肺泡上皮细胞等重要功能细胞凋亡。 4. **直接损伤肾小管**：Cd-MT在肾小球滤过后，被近曲小管重吸收并降解，释放出游离镉离子，直接损伤近曲小管上皮细胞，这是镉肾毒性的核心环节。

   **二、 临床表现与诊断**

   **1. 急性中毒：** 罕见，多因短时间内吸入高浓度镉烟（如焊接含镉金属）或误服镉盐所致。 * **吸入性中毒**：潜伏期数小时至24小时，表现为急性化学性肺炎、肺水肿。症状包括咽痛、咳嗽、胸闷、呼吸困难、发热，严重者可出现急性呼吸窘迫综合征（ARDS），甚至因呼吸循环衰竭死亡。 * **经口中毒**：以急性胃肠炎为主，表现为剧烈恶心、呕吐、腹痛、腹泻，严重者可伴发休克、急性肾小管坏死导致急性肾衰竭。

   **2. 慢性中毒：** 为职业暴露和环境污染的主要健康危害，具有隐匿性和进行性。 * **肾脏损害**：是慢性镉中毒最突出和早期的靶器官损害。早期表现为肾小管重吸收功能障碍，出现低分子蛋白尿（如β2-微球蛋白、视黄醇结合蛋白升高）、糖尿、氨基酸尿，尿镉含量显著增高（通常>5 μg/g肌酐）。晚期可累及肾小球，出现蛋白尿、氮质血症，最终发展为慢性间质性肾炎和肾功能不全。 * **骨骼损害（痛痛病）**：长期严重暴露可导致钙磷代谢紊乱，继发骨质疏松、骨软化症。特征表现为全身骨骼剧痛、多发性病理性骨折、骨骼变形。X线可见Looser带（假性骨折线）。 * **呼吸系统损害**：长期吸入镉尘可导致慢性阻塞性肺疾病（COPD）、肺气肿，表现为进行性呼吸困难、肺功能减退（如FEV1/FVC下降）。 * **其他损害**：可能包括嗅觉减退或丧失、轻度贫血、肝功能异常，以及潜在的致癌性（国际癌症研究机构IARC将其列为1类人类致癌物，主要与肺癌风险增加相关）。

   **诊断**需结合明确的镉接触史、典型的临床表现，以及实验室和辅助检查。关键指标包括：尿镉（反映体内负荷和近期暴露）、血镉（反映近期暴露）、尿β2-微球蛋白或视黄醇结合蛋白（早期肾小管损伤标志物）、肾功能、肺功能及骨骼X线检查。

   **三、 基于行业特点的职业防护与健康管理策略**

   预防是应对镉中毒的根本。策略需根据各行业暴露特点进行精准化设计。

   1. **电池制造与回收业**：该行业接触镍镉电池生产及废旧电池拆解，存在粉尘和烟尘暴露高风险。必须实施**工程控制**：采用密闭化、自动化生产工艺，配备局部强力通风排毒装置（如槽边吸风）。**个人防护**：为工人配备符合标准的防尘防毒口罩（如P100级别）、防护服、手套，并严格执行清洗制度。**健康监护**：实行上岗前、在岗期间（至少每年一次）和离岗时职业健康检查，重点监测尿镉、尿蛋白及肺功能。

   2. **电镀行业**：主要接触含镉电镀液及其酸雾。防护重点在于**工艺革新**：推广无镉或低毒替代工艺。**工程控制**：电镀槽必须密闭并设置侧吸罩，车间整体通风良好。**个人卫生**：严禁在车间内进食吸烟，班后彻底淋浴。**医学监测**：除常规检查外，需注意口腔和鼻腔检查，因镉化合物对黏膜有刺激性。

   3. **颜料与塑料稳定剂生产**：接触镉化合物粉末，易形成可吸入性粉尘。核心措施是**粉尘控制**：采用湿式作业、密闭投料和输送。**环境监测**：定期监测工作场所空气中镉的时间加权平均浓度（PC-TWA），确保符合国家职业接触限值（如中国标准为0.01 mg/m³）。**生物监测**：将尿镉作为常规生物监测指标，建立工人健康档案，动态评估累积暴露风险。

   4. **冶炼与合金行业**：在高温环境下，镉易挥发产生高毒性烟气。必须**严格隔离**：将熔炼、铸造等工序置于独立隔离间。**高效净化**：安装高效烟气收集与净化系统（如袋式除尘、湿式洗涤）。**应急准备**：制定急性吸入中毒应急预案，配备应急氧气供应和急救设施。

   **总结** 镉及其化合物中毒是一种可防可控的职业性与环境性疾病。其慢性肾毒性及骨骼毒性后果严重且不可逆。临床医生与职业卫生工作者应深刻认识其毒理学特点与临床表现。对于存在暴露风险的行业，必须坚持“预防为主”的原则，通过源头替代、工程控制、个体防护和系统性的职业健康监护相结合的综合策略，最大限度地降低劳动者的健康风险，实现安全生产与健康保护的统一。