Cadmium Toxicity

카드뮴

카드뮴은 녹이 슬지 않습니다. 이 특성 때문에 카드뮴을 전기도금이나 아연도금에 합금으로 이용하지요. 또한 플라스틱이나 금속에 도색할 때 카드뮴을 쓰기도 합니다. 니켈-카드뮴 전지에도 카드뮴은 있습니다.

이렇게 우리 주변에서 자주 볼 수 있는 카드뮴의 독성에 대해 알아봅시다

카드뮴에 대한 노출

음식

카드뮴 노출에 가장 주된 경로는 음식입니다. 인공적이건, 자연적이건 토양에는 카드뮴이 존재하기 때문이지요. 카드뮴은 아연이나 납의 제련 과정에서 부산물로 나오기도 하며 토양과 물 속에 자연적으로도 있습니다.

이러한 카드뮴을 식물이 토양과 물로부터 흡수하여 식물체 내에 축적합니다. 느리지만 지속적으로 식물 내에 카드뮴 농도는 증가하지요. 바닷물 속의 카드뮴을 흡수한 조개류도 카드뮴이 고농도로 농축되어있습니다. 동물의 간과 신장에도 카드뮴이 고농도로 농축될 수 있습니다.

공기

공기로도 카드뮴을 흡입하기도 합니다. 담배 연기, 공업 오염물을 직접 들이마시면 카드뮴에 노출되지요. 공기 중 카드뮴은 토양에 낙진으로 떨어지기도 하기 때문에 현대 사회에서 카드뮴 독성에 중요한 원인입니다. 제련 업계, 시멘트 제조업, 화석 연료를 사용하는 업계, 페인트 업계에 종사하는 사람들은 카드뮴에 지속적으로 노출됩니다.

카드뮴 흡수, 농축

카드뮴은 혈액에서 단백질과 결합하여 신속하게 전신으로 퍼지고 간과 신장에 축적됩니다.

간에서 카드뮴은 단백질과 결합하여 metallothionine 형태로 저장됩니다. 카드뮴-단백질 결합체는 다시 혈류를 타고 돌다가 신장에서 오줌으로 배설되지 못하고 축적됩니다.

급성 카드뮴 중독증

많은 양의 카드뮴을 섭취하거나 흡입했을 경우 급성 카드뮴 중독증이 일어납니다.
카드뮴 농도가 높은 음식을 먹은 경우 복통, 오심, 구역질이 일어납니다.
카드뮴 연기를 흡입했을 경우 급성 폐렴, 급성 폐부종이 일어납니다.

만성 카드뮴 중독증

카드뮴 독성에서 중요한 것은 만성적으로 카드뮴에 중독되는 경우입니다. 적은 농도의 카드뮴에 만성적으로 노출될 경우 신장과 심혈관 질환, 골다공증, 폐쇄성 폐질환에 걸릴 수 있습니다. 또한 카드뮴은 발암물질이기도 하지요.

신장의 만성 카드뮴 중독증

카드뮴은 신장 상피세포에서 괴사와 퇴행을 일으킵니다. 그 결과 단백질이 오줌으로 빠져나오고 염증이 발생하여 최종적으로는 신장의 섬유화가 진행됩니다. 신장 독성이 크기 때문에 많은 사람들이 카드뮴에 오염된 음식을 먹는 것에 대한 공중보건학적 우려가 큽니다.

폐의 만성 카드뮴 중독증

폐에서 카드뮴의 독성은 노출시간, 노출 농도에 관계됩니다. 우선 만성적으로 폐가 카드뮴에 노출될 경우 만성적인 기관지염이 생깁니다. 만성적으로 염증이 있는 구역은 치유 과정에서 섬유화됩니다.

폐는 본래 표면장력을 높여주는 표면활성물질 덕분에 탄성이 높은 장기인데, 섬유화되면 탄성이 줄어듭니다. 그 결과 숨을 다 내뱉어도 폐 속에 남아있는 공기 부피(잔기 용량)가 커지고, 심하면 기관지가 막힙니다.

뼈의 만성 카드뮴 중독증

카드뮴은 뼈에서 칼슘을 대치합니다. 이렇게 체내에 필수적인 금속을 다른 금속이 대치하는 현상을 mimicry라고 합니다. 카드뮴이 칼슘을 mimicry로 대치하면 결과적으로 뼈가 약해지는 골다공증이 일어납니다.