Никель чем опасен. Отравление никелем и его побочные эффекты. Поступление в организм, распределение и выделение

Никель - микроэлемент, влияющий на процессы кроветворения и участвующий во многих окислительно-восстановительных процессах в организме. Назван так по имени злого духа Николауса.

Роль никеля в организме

В организме взрослого человека содержится всего около 5-14 мл никеля. Накапливается элемент в мышечной ткани, печени, лёгких, почках, поджелудочной и щитовидной железах, гипофизе, головном мозге и эпителии. Замечено что с возрастом концентрация никеля в легких увеличивается. Выводится из организма никель в основном с калом (до 95%).

Такие продукты как чай, кофе, молоко, апельсиновый сок и витамин С снижают усвояемость никеля. А нехватка железа, цинк, магний, кальций напротив ее улучшают. Повышается абсорбция никеля у женщин при беременности и кормлении грудью.

О роли никеля в организме человека известно еще немного, но уже нет сомнений в его важности для следующих функций:

в сочетании с кобальтом, железом, медью участвует в процессах кроветворения (влияет на созревание молодых эритроцитов и повышает уровень гемоглобина)
повышает гипогликемическую активность (увеличивает эффективность работы инсулина)
участвует в структурной организации и функционировании ДНК, РНК и белков
усиливает прохождение окислительно-восстановительных процессов в тканях (обеспечивает клетки кислородом)
усиливает антидиуретическое действие гипофиза
активирует ряд ферментов (в том числе аргиназу)
важен для гормональной регуляции организма
участвует в обмене жиров
окисляет витамин С
снижает артериальное давление

Суточная потребность в никеле в зависимости от возраста, пола и веса составляет около 100-300 мкг (Источник: abcslim.ru).

Симптомы дефицита и передозировки никеля

Потребность в никеле обычно удовлетворяется обычным питанием и случаи дефицита этого элемента достаточно редки. Но в некоторых случаях все, же возникает его нехватка (при поступлении никеля в количестве менее 50 мкг в день). До сих пор точно установлен только один симптом дефицита никеля у людей – дерматит. Но испытания на лабораторных животных показали, что при нехватке никеля замедлялся рост у некоторых видов, отмечались изменения клеточной структуры и состояния мембран, падение уровня глюкозы в крови, нарушения роста костных тканей, а также ухудшение обмена кальция, железа и витамина В12.

Передозировка никеля - явление нечастое, что объясняется высоким уровнем токсичности элемента - около 20-40 мг в день. При его избытке наблюдаются следующие симптомы:

тахикардия
анемия
дерматит
снижение сопротивляемости инфекционным заболеваниям
раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей
повышение возбудимости нервной системы
снижение иммунитета
дефицит магния в организме
аккумуляция железа или цинка
замедление роста костных тканей
отеки легких и мозга
риск раковых заболеваний

Источники никеля

Растительные: ш околад, орехи, бобовые, зерно, чай, какао, морковь, салат, гречка, овсянка, петрушка, укроп, щавель, лук, вишня, черная смородина, абрикосы, хлебобулочные изделия, грибы.

Животные: м ясо и субпродукты, рыба и морепродукты, молоко и молочные продукты, куриные яйца.

До четверти необходимого количества никеля поступает в организм с водой.

Никель , – химическое вещество, имеющее 28 порядковым номером в таблице элементов. В чистом виде никель – твёрдый металл серебристого цвета (внешне очень походит на серебро), ковкий и хорошо полируется. По своим свойствам никель походит на железо и кобальт. Название элемента произошло от имени злого духа гор, который по их мнению подбрасывал им фальшивую медь "купферникель" (Kupfernickel – медный чёрт). Содержание никеля в земной коре 0,0075%.

Никель имеет большое практическое значение для промышленности (используется для получения устойчивых к коррозии, высоко пластичных сплавов, в качестве легирующей добавки и для покрытия металлических изделий – никелирования). Большинство (60%) добываемого никеля идёт на производство нержавеющей стали, используемой, которая используется в строительстве зданий, идёт на производство водопроводных труб и др.

Биологическое действие

Никель концентрируется в тех органах и тканях, где происходят интенсивные обменные процессы, биосинтез гормонов, витаминов и других биологически активных соединений. Депонируется никель в поджелудочной и околощитовидной железах, гипофизе.

Биологическая роль никеля выяснена недостаточно.

Никель благотворно влияет на процессы кроветворения (в этом он походит на кобальт);
Помогает клеточным мембранам и нуклеиновым кислотам сохранять нормальную структуру;
Участвует в обмене витамина B12, аскорбиновой кислоты;
Поддерживает необходимый уровень кальция ;.
Усиливает действие инсулина;
Оказывает влияние на ферментативные процессы;
Способен угнетать действие адреналина и снижать артериальное давление.

Никель, входит в сплавы, используемые в быту (украшения, заклёпки, посуда) – основная причина аллергии (контактного дерматита) на металлы (интенсивность реакции может варьироваться), контактирующие с кожей (украшения, часы, джинсовые заклепки). На никель, поступающий с пищей, так же как и при контакте с никелевыми сплавами, часто возникает аллергия в виде экземы. У больных экземой концентрация в крови Cu, Zn и никель повышена. В Евросоюзе ограничено содержание никеля в продукции, контактирующей с кожей человека.

При наличии контактной аллергии на никель, после контакта с металлом аллергическая экзема может выступить на любом участке тела.

В сутки в организм человека поступает с пищей в среднем 0,3–0,6 мг никеля, что, по мнению многих исследователей, покрывает суточную потребность в нем взрослого человека.

Источники никеля

Растительные продукты, произрастающие на почвах вблизи никелевых производств, содержат его (никель) в больших концентрациях.

К продуктам питания с высоким содержанием никеля относятся шоколад (особенно тёмный), горох, чечевица и другие бобовые, орех, семена подсолнуха, листовая зелень.

Дефицит никеля

Недостаточное поступление никеля вызывает замедление роста, снижение уровня гемоглобина в крови, незначительно может повыситься сахар.

Дефицит никеля встречается крайне редко, поэтому не стоит принимать никель-содержащие препараты без обследования. Никель потенциально опасен и вызывает онко- и мутагенез.

Избыток никеля в организме

При избыточном поступлении в организм человека никеля, он токсичен. Токсичность никеля, зависит от пути поступления в организм и растворимости его соединений. Более растворимые в воде (сульфат и хлорид никеля) в 30 раз токсичнее, плохо растворимых (оксида и сульфита).

Избыточное поступление в организм никеля может вызвать изменения в кроветворении, дистрофические изменения в печени и почках, нарушения со стороны сердечно-сосудистой, нервной и пищеварительной систем, углеводном и азотистом обменах, нарушения функции щитовидной железы и детородной функции, изъязвления роговицы кератиты, витилиго, онко- и мутагенез. При длительном воздействии хлоридом никеля наблюдаются атаксия (расстройство координации движений), нарушение дыхания, баланса кальция, магния, фосфора и йода.

Высокий уровень никель в крови может быть также связан с артритом и контактными дерматозами.

На предприятиях металлургической промышленности, где используется никель и его соединения, среди рабочих, распространены заболевания верхних дыхательных путей и бронхолегочной системы. Как хронические, так и острые отравления никелем и его соединениями могут приводить к летальному исходу. Известен случай гибели рабочего, выполнявшего сварочные работы в течение 90 мин без респиратора.

Используемые в промышленности карбонильные соединения никель являются канцерогенными веществами 1 группы опасности.

Минерал-подробности

Изделия из никелевых сплавов с другими металлами очень распространены: бижутерия, джинсовые заклёпки, кухонные принадлежности, сантехника, швейные иглы, вязальные спицы, монеты. Изделия медицинского назначения: хирургический инструмент, брекет-системы, протезы, имплантаты. Созданный на основе никеля "умный материал" способен восстанавливать первоначальную форму после деформации, из него в частности делают оправы для очков.

Никель входит в состав средств бытовой химии и косметики.

Номера, выгравированные на обратной стороне столовых вилок и ложек (18/10, 18/8 или 18/0), указывают на процентное содержание хрома и никеля.

Исследования различных Европейских организаций (Nickel Institute, Nickel Producers Environmental Research Association (NiPERA)) о влиянии никеля на проявление аллергических реакций показывают предрасположенность 5–20% населения к такому заболеванию, как ACD (аллергическим контактным дерматитом).

Незаметный враг для здоровья женщин

При этом, в исследованиях приведена доказательная база того, что происходит постепенное накопление токсичного никеля в организме и проявляться данное заболевание может даже на участках тела не соприкасающихся с самим аллергеном. По статистике около 10–12% женского населения и 2–3% мужского населения имеют врожденную аллергию на никель, еще у части людей выявлен приобретенный (чаще всего при постоянном контакте с аллергеном) дерматит – никелевый дерматит или «никелевый зуд».

Новый стандарт в ювелирной отрасли

Результатом данных многолетних исследований стало принятие Европейского стандарта EN 1811:2011 который запрещает использование никеля не только в Ювелирной продукции, но и ограничивает его использование в изделиях повседневного обихода (пуговицы, молнии, застежки и т. д). В нашем Госстандарте тоже есть подобное ограничение в «ГОСТ 10733-98 Государственный стандарт РФ. Часы наручные и карманные механические. Общие технические условия», но только в отношении часовых изделий.

Раздел «Требования безопасности» ГОСТ 10733-98

Пункт 4.29.1: Предельно допустимая норма миграции никеля не должна быть более 0,5 мкг/см2 в неделю для узлов и деталей внешнего оформления часов (корпус, браслет, цепочка, пряжка ремешка), имеющих непосредственный контакт с телом человека.
Пункт 6.21: Контроль за выделением никеля согласно 4.29.1 проводится по методике, утвержденной в установленном порядке.

Следуя стандартам

Компания «ЭПЛ. Якутские бриллианты» предлагает своим клиентам ювелирные изделия произведенные по технологии «Nickel FREE ». Мы отказались от дешевого и ядовитого никеля, а вместо него в производстве наших

а) Сульфат никеля . Отравление сульфатом никеля может привести к летальному исходу или индуцировать респираторные и неврологические расстройства и нарушения кровообращения.

б) Карбонил никеля . Это вещество считается одним из наиболее токсичных промышленных химикатов. По болезненности и смертельности действие карбонила никеля сопоставимо с действием цианистого водорода.
Типы отравлений, вызываемых никелем, перечислены в таблице ниже. Spyker составил исчерпывающий обзор категорий экспозиции к никелю.

в) Структура и классификация . Никель обнаруживается в виде металлического никеля: оксида никеля (зеленого), оксида никеля (черного), гексагидрата хлорида никеля, гексагидрата сульфата никеля и гексагидрата нитрата никеля. Никель может существовать во многих окисленных состояниях, наиболее распространенным является Ni2+.

г) Источники . Наибольший источник никеля в атмосфере - это сжигание дизельного топлива. В число других источников загрязнения атмосферы входят разработка месторождений и процессы рафинирования, муниципальные мусоросжигатели и порошок, переносимый ветром. Источники никеля в воде и почве включают ливневые стоки и сточные воды, поступающие из городских станций очистки сточных вод.

Экспозиция, связанная с потребительскими товарами, незначительна. Никель находится в большинстве пищевых продуктов. В наибольшей степени экспозиция к никелю обусловлена потреблением продуктов питания.

д) Терапевтические дозы никеля . Следующие пищевые продукты содержат никель в концентрациях, превышающих 1 мг/кг: овсяная мука, пшеничные отруби, обжаренная фасоль, соевые продукты, фундук, арахис, семена подсолнечника, лакрица, какао и темный шоколад. Употребление этих пищевых продуктов в больших количествах может повысить потребление никеля до 900 мкг в сутки.

Поглощение 0,5-2,5 г сульфата никеля привело к появлению преходящих симптомов и полному выздоровлению у 32 рабочих, выпивших воду, загрязненную и сульфатом, и хлоридом никеля (1,63 г/л).

е) Летальная доза никеля . Описан летальный случай отравления никелем: смерть наступила после того, как девочка в возрасте 2,5 года проглотила 15 г кристаллов сульфата никеля (3,3 г Ni) (3,3 г никеля эквивалентны концентрации 220 мг на 1 кг массы тела).

ж) Профессиональная экспозиция . Экспозиция к никелю возможна в следующих профессиональных сферах: производстве батареек, керамических изделий, газификации угля, производстве лаков и красок, гальванопластике, гальванопокрытии и эмалировке, стекольном и ювелирном деле, производстве чернил и магнитов, металлообработке, разработке никелевых месторождений, обработке, очистке, переплавке никеля, дегидрировании нефти, производстве свечей зажигания, аэрозольном крашении, производстве нержавеющей стали, окрашивании тканей, сварке.

з) Канцерогенность . Профессиональная экспозиция к порошку, образующемуся при рафинировании никеля и содержащему субсульфид этого металла, обусловила повышенный риск развития рака легких, полости носа и, возможно, рака гортани. Субсульфид никеля является известным канцерогеном. Карбонил никеля - вероятный канцероген для человека. Металлический никель, оксид никеля и растворимые соли никеля могут обусловить развитие рака легких и носовых пазух.

и) Экспозиция к окружающей среде . Установленный OSHA предельно допустимый уровень экспозиции к никелю и его растворимым соединениям составляет 1 мг/м3. Поданным исследований с участием рабочих, занятых в производстве нержавеющей стали, предельные уровни никеля в моче должны составлять 20-50 мкг/л, что соответствует экспозиции к 500 мкг Ni/м3.

к) Никель в крови . Сообщалось, что нормальные концентрации никеля составляют до 0,1 мг на 1 кг массы тела в тканях, 3-7 мкг/л в цельной крови, 1-5 мкг/л в сыворотке и 2,5 мкг/л (2-4 мкг/л) в моче. После абсорбции наивысшие концентрации выявляются в почках, легких, печени и гипофизе. Летальная нагрузка никеля в организме человека составляет примерно 10 мг.
После экспозиции к воздуху, содержащему никель в концентрации 39 мкг/мг3, концентрация никеля в плазме составляла 93 мкг/л, в моче - 18,5 мкг.

л) Выведение . Абсорбированный никель выводится главным образом с мочой. Он также выделяется с потом и откладывается в волосах. Период полувыведения никеля из сыворотки составляет 11 ч. Период полувыведения никеля из организма, по-видимому, непродолжителен - несколько дней, аккумуляция в тканях незначительна.

м) Беременность и лактация . Не проводилось исследований по изучению воздействия никеля на беременность и лактацию у человека. У животных никель проникает через плаценту; возможно, что это происходит и в организме женщины.

н) Механизм действия никеля . Никель легко проходит через клеточную мембрану по Са2+-каналам и конкурирует с Са2+ за специфические рецепторы.

о) Клиника отравления никелем :

- Карбонил никеля . Карбонил никеля - наиболее токсичная форма этого металла. Следующие симптомы появляются сразу после экспозиции: тошнота, вертиго, головная боль, одышка и боли в груди, впоследствии, через 1-5 сут, появляются тяжелые легочные симптомы и, возможно, наступает смерть. Острые токсические эффекты обычно развиваются в 2 стадии - немедленные и отдаленные.

После экспозиции к воздуху с концентрацией никеля, превышающей 50 мг/м3, симптомы поражения респираторной и нервной систем могут появиться через 30 мин, через 1 час, в следующие 24 ч могут появиться более серьезные, опасные для жизни симптомы. Летальный исход обычно наступает через 4-11 сут и обусловлен неврологической и респираторной интоксикацией.

- Сверхчувствительность к никелю . Пользование предметами, в которых содержится никель, может индуцировать астму, крапивницу, многоформную эритему, контактный дерматит и экзему на кистях рук. Использование шовного материала из нержавеющей стали может вызвать сверхчувствительную реакцию у пациентов с аллергией на никель. Могут быть целесообразны аппликационные кожные пробы. Одноразовые хирургические кожные скобки, сделанные из никеля, могут быть противопоказаны пациентам с аллергией на никель.

- Диметилглиоксиновый тест . Комплект для проведения капельного теста включает 1 % диметилглиоксин в спиртовом растворе (1 унция жидкости) и 10 % раствор гидроксида аммония (1 унция жидкости). Наносят несколько капель каждого раствора на подлежащие исследованию металлический предмет, раствор или кожу.

О положительной реакции свидетельствует красный осадок, образование которого означает, что никель присутствует в концентрации (по меньшей мере 1:10 000), достаточной, чтобы индуцировать дерматит у чувствительных к нему лиц. Предметы из нержавеющей стали могут дать отрицательную реакцию и, по-видимому, безопасны для лиц, чувствительных к никелю. Комплекты для проведения диметилглиоксинового теста можно получить, обратившись по адресу: Alloderm Laboratories, Р. О. Box 931, Mill Valley, CA 94 941.

п) Лабораторные данные отравления никелем :

- Аналитические методы . Для определения концентраций никеля в моче может быть использована электротермическая атомно-абсорб-ционная спектрометрия. Предел обнаружения никеля - 0,1 мкг/л.

- Аномалии . Экспозиция к парам карбонила никеля может индуцировать лейкоцитоз, коррелирующий с тяжестью интоксикации. Эозинофилия обычно не выявляется. Электрокардиограмма может выявлять синусовую тахикардию или брадикардию с блокадой сердца или без нее и токсический миокардит (изменения зубцов ST, T, удлинение интервала Q-T). На рентгенограмме бывают видны неравномерные линейные тени.

- Вспомогательные исследования . Проглатывание сульфата никеля может вызвать преходящее повышение числа ретикулоцитов в крови, содержания альбумина в моче и билирубина в сыворотке.
Чтобы установить роль контакта с никелем в развитии профессиональной , применяют тест на пролиферацию лимфоцитов.

р) Лечение отравления никелем :

- Ингаляция карбонила никеля . В легких случаях отравление лечат удалением пострадавшего от источника экспозиции и соблюдением постельного режима. Могут помочь бронходилататоры и симптоматические лекарственные средства. В случаях умеренной интоксикации могут помочь кислород, глюкоза, аскорбиновая кислота и кортикостероиды. С помощью дитиокарба, антибиотиков и других лекарственных средств лечат отек легких, пневмонию и токсический миокардит. Большинство пациентов выздоравливают без серьезных последствий.

Никель представляет собой металл, широко применяющийся в народном хозяйстве: для производства сталей, в керамической промышленности. Металл используется при производстве никелевых катализаторов, стекла, в сельском хозяйстве – в качестве инсектицида.

Из соединений никеля наиболее вредным является карбонил никеля, относящийся к 1 классу опасности. Не менее негативное воздействие на организм оказывают сульфат и хлорид никеля, окись и гидроокись.

Причины отравления никелем

Отравление никелем в условиях промышленного производства носит в большинстве случаев хронический характер. В организм человека токсичные соединения никеля попадают в виде промышленных туманов, аэрозолей, паров и производственной пыли, содержащей никель.

Промышленная переработка металлов приводит к накоплению в организме никелевой пыли. Возможно отравление работников сельского хозяйства при обработках растений против вредителей.

Бытовое отравление никелем встречается редко, наблюдается при интенсивном курении, ношении украшений из некачественных никелевых сплавов. Потребление продуктов, богатых никелем, использование никелированной посуды не приводят к избытку металла в организме.

Вредное влияние никеля на организм человека

Токсическое воздействие никеля зависит от многих факторов: путей проникновения соединений металла в организм, количества токсического элемента, вида соединения никеля, сопутствующих заболеваний у человека. Чаще всего отравление никелем происходит через органы дыхания на предприятиях, применяющих соединения никеля. Такие соединения металла, как сульфит и хлорид, быстро всасываются, аккумулируются в легких, печени и почках. Выводится никель из организма в основном через почки и кишечник. Соединения никеля способны проникать через гематоэнцефалический барьер (от матери к плоду).

Попав в организм, никель образует ряд соединений с высокой степенью дисперсности. Металл обладает раздражающим действием на кожные покровы и слизистые оболочки.

Карбонильный никель опасен тем, что в организме вещество разлагается на угарный газ и никель. При этом образуется карбоксигемоглобин, затрудняющий процессы клеточного дыхания, и нарушается образование сульфгидрильных групп клеточных ферментов. Такой патогенез обуславливает влияние никеля и его соединений на нервнорефлекторную регуляцию.

Согласно научным данным, никель обладает канцерогенным действием на живой организм. Хроническое отравление никелем приводит к риску развития онкологических новообразований в организме. Чаще всего регистрируют злокачественное поражение легких, почек, кожи, придаточных пазух носа при длительной работе, связанной с производством карбонильного никеля.

Признаки отравления никелем

Симптомы хронического отравления никелем довольно разнообразны. При вдыхании никелевой пыли у пострадавшего развивается литейная лихорадка. Пыль в форме аэрозоли проникает в слизистые оболочки дыхательных путей, вызывает денатурацию белка. Продукты распада белковых молекул попадают в кровь и вызывают лихорадочное состояние.

Эта патология сопровождается острыми приступами. Пострадавший ощущает вкус металла во рту, головную боль, тошноту. Может наблюдаться рвота и сонливое состояние. В первые несколько часов развивается сухой кашель, сопровождающийся болями в области груди и затрудненным дыханием. Затем развивается лихорадка: высокая температура сменяется резким ее падением, наблюдается озноб, проливной пот. Помимо лихорадочных симптомов у пострадавшего отмечается нарушение со стороны нервной системы, желудочно-кишечного тракта.

Хроническая форма отравления соединениями никеля приводит к развитию пневмонии, различных заболеваний верхних дыхательных путей: фарингитов, ларингитов, бронхитов. У пострадавший регистрируется носовое кровотечение. Возможно возникновение бронхиальной астмы.

Контактное отравление никелем приводит к поражению кожных покровов и слизистых оболочек в виде никелевой экземы или чесотки. Профессиональный дерматоз развивается при контакте с растворами солей металла. При этом на кистях рук и предплечьях развивается покраснение (эритема), отек, а затем зудящие папулы или пустулы. Наиболее часто такая форма патологии наблюдается у рабочих-никелировщиков, при нанесении на металл никелевого покрытия.

Лечение и первая помощь при отравлении никелем

В первую очередь надо прекратить доступ никеля в организм. Если это респираторная интоксикация, то пострадавшего следует вывести на свежий воздух. При контактном отравлении никелем следует тщательно промыть руки, кожные покровы и сменить одежду.

Уменьшает всасывание никеля крепкий чай, кофе, молоко и высокие концентрации аскорбиновой кислоты. При респираторной форме отравления показаны щелочные ингаляции. Внутривенно вводятся растворы глюкозы, аскорбиновой кислоты. Назначается симптоматическое лечение при нарушении сердечно-сосудистой функции, почечной недостаточности.

Профилактика

Профилактика отравлений никелем на производстве сводится к строгому выполнению техники безопасности при выполнении технологических процессов, связанных с применением никеля. Особое место в предупреждении отравлений занимает исправная вентиляционная и вытяжная системы.

Важно предотвратить контакт кожных покровов с соединениями никеля, носить спецодежду. Средства индивидуальной защиты (перчатки, маски, очки, респираторы и т. д.) также защищают кожу и дыхательные пути от проникновения никеля в организм.

Выявление людей с высокой чувствительностью к соединениям никеля и отстранении их от вредного производства должно проводится при регулярных профилактических осмотрах. В состав врачебной комиссии должны входить невропатолог, дерматолог и терапевт.

В обязательном порядке проводится флюорография органов грудной клетки. На предприятиях, применяющих никель в производственных процессах, организуют ингалятории.