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.

1. Общие сведения о никеле.

Никель (Ni) - элемент VIII группы периодической системы. Этот металл обладает высокой ковкостью и пластичностью, в химическом отношении обладает средней активностью, схожей с железом, кобальтом, медью и благородными металлами. В соединениях проявляет степени окисления -1, 0, +1,+2 (наиболее характерна),+3 и +4.

Несмотря на то, что открыт он был в 1751 году, его пользу для человеческого организма удалось обнаружить только в 1970-х годах. До этого момента пользу никеля для организма не признавали т.к. он имеет высокую токсичность. На текущий момент ученые считают, что суточная норма никеля поступающего в организм находится в районе 0,35 мг. Эту дозу человек легко получает, потребляя в пищу такие продуты как: зеленый горошек, фасоль, кукуруза, рис, говяжья печень, овсянка, сдоба, яблоки, вишня, виноград и др. В организм никель попадает не только с пищей, но и через кожу, слизистые, легкие.

2. Физиологическая роль никеля.

О роли никеля в человеческом организме ученым известно немного, но все они с уверенностью говорят, что для нормального функционирования наших органов он необходим.

а. Никель участвует в активации некоторых ферментов. Например: ионы Ni 2+ участвуют в активации фермента аргиназы. Этот фермент катализирует распад аргинина до орнитина и мочевины. Тем самым никель косвенно способствует выведению азота из нашего тела.

б. Одна из главных функций никеля - участие в процессе кроветворения. На процесс кроветворения никель влияет косвенно, через механизм проникновение в кровь железа. Дело в том, что никель является кофактором (активатором) биолиганда, способного связывать железо и переводить его из нерастворимой формы Fe 3+ в легкоусвояемую Fe 2+ . Железо в дальнейшем используется организмом для образования гемоглобина. Поэтому в случаях больших кровопотерь пациентам в клиниках вводят инъекции никеля, для стимуляции процесса кроветворения. Никель входит в состав клеток крови - эритроцитов.

в. Никель участвует в окислительно-восстановительных процессах организма. Поэтому его концентрация выше в тех органах, в которых постоянно происходят реакции обмена: мышцы, печень, легкие, почки, поджелудочная железа, головной мозг, щитовидная железа.

г. Этот микроэлемент принимает участие в структурной организации и функционировании ДНК, РНК, белков, обеспечивая необходимую конформацию и форму молекул.

д. С помощью никеля в наше тело поступают такие витамины как В12 и С.

е. Существуют данные о том, что он обладает антиадреналиновым эффектом.

При употреблении продуктов питания богатых никелем, в организм этот микроэлемент попадает через желудочно-кишечный тракт. В желудочно-кишечном тракте под действием соляной кислоты никель образует координационные соединения и таким образом попадает в кровь. Транспорт этого элемента осуществляет белок - альбумин, который образует с ним комплексное соединение и разносит никель по всему организму. Никель способен попадать в клетки посредством образования тройного комплекса с гистидином и транспортным белком, находящимся на поверхности клеточной мембраны.

3. Негативное влияние никеля на организм человека.

Несмотря на множество положительных функций этого элемента, большие дозы никеля способны и негативно влиять на состояние организма в целом. Его токсическое действие обусловлено ингибированием ферментов, вследствие переменной степени окисления.

а. Влияние на нервную систему.

При больших концентрациях никеля в организме ионы этого металла разрушают процесс посттрансляцинного гликозилирования β-дофамин гидроксилазы, которая участвует в процессе образования норадреналина из дофамина. Норадреналин в свою очередь является гормоном - нейромедиатором, с помощью которого нейроны мозга передают друг другу информацию. Соответственно при недостатке этого гормона у человека возникает чувство тревожности, беспокойства, синдрома хронической усталости, возможное развитие болезни Паркенсона и пр.

б. Снижение активности металлоферментов, нарушение синтеза белков, ДНК и РНК.

Данное влияние обусловлено возможностью никеля разрывать последовательность нуклеиновых кислот в этих молекулах в местах расположения аденина и гуанина (с которыми он взаимодействует). Наш организм способен к процессу восстановления но не в 100% случаев, поэтому результатом таких разрывов могут служить появление онкозаболеваний, аллегрии и пр.

в. Снижение иммунитета.

В некоторых исследованиях говорится о негативном влиянии никеля на выработку лизоцима (антибактериального агента, действующего на клеточные стенки бактерий и некоторых вирусов) макрофагами. Тем самым снижается жизнеспособность этих клеток и, как следствие, защитных сил организма. В результате чего происходит снижение иммунитета, что повышает риск появления ГРИПа, ОРВИ и прочих заболеваний.

г. Аллергии.

Никель способен взывать аллергические реакции при соприкосновении его с открытыми участками тела. Это связано со способностью никеля связываться с белками эпидермиса и образовывать антигены, которые запускают иммунную реакцию организма. В результате чего у работников производств, женщин, носящих украшения покрытые никелем не редко наблюдается экземы, дерматиты, отеки, пузырьки и пр.

д. Угнетение сердечно-сосудистой системы.

Механизм влияния связан со способностью никеля воздействовать на α-адренорецепторы аорты, что приводит к увеличению или сужению (что чаще) ее просвета. Так же металл способен изменять активность таких ферментов как: креатинкиназа, протеинкиназа-3, лактатдегидрогеназа и аденозинтрифосфатаза, вследствие чего возникают повреждения тканей сердца.

Так же у работников производств, которые контактируют с соединениями никеля, наблюдаются случаи злокачественных образований носа и легких. Смертность от рака на всех никелевых предприятиях выше в 1,2-3 раза, чем соответствующие показатели населений городов, где размещены эти предприятия. Считают, что данное заболевание возникает в результате наличия в легочной ткани очагов отложения никеля.

Попадание никеля в организм человека тесно связано с качеством очистки сточных вод. Дело в том, что в городскую систему канализации никель попадает с различных, в первую очередь гальванических, предприятий. В то время, как эта система не предназначена для работы с тяжелыми металлами и использует совсем другие методы очистки (биологический, фильтрация и т.д.), которые не способны деактивировать ионы никеля. Поэтому эти ионы не только вредят микрофлоре очистных сооружений, но и микрофлоре людей, пьющих загрязненную воду. Так же применяемые на вышеупомянутых предприятиях методы очистки никельсодержащих сточных вод, как показывает практика, давно устарели. Реагентные методы, использующиеся на этих предприятиях, позволяют переводить растворимые ионы никеля в нерастворимую форму - гидроксиды. В дальнейшем данные гидроксиды должны быть сброшены на спецполигоны, оборудованные для безопасного хранения отходов повышенного класса опасности (I,II или III). А как показывает практика, данный вид отходов сбрасывают, как правило на свалки ТБО. И эти гидроксиды, хотя и мало, но растворимые, начинают отдавать ионы никеля в талые и дождевые воды, в почву и водоемы. На этой почве растут пищевые культуры, траву с этих почв есть скот и пьет ту же загрязненную воду. В итоге никель, и не только он, но и медь, хром, цинк, свинец, олово и т.д. попадают в конце концов на стол к человеку.

Никелем может загрязняться не тольк вода и почва, но и атмосферный воздух. Огромный вклад в загрязнение атмосферы никелем вносят продукты сгорания ископаемого топлива, а преимущественные формы его в воздухе - водорастворимый сульфат никеля, оксид никеля и сложные металлооксиды. Опыты показывают, что оксид никеля (II) сравнительно инертен в легких, тогда как сульфат быстро рассеивается в организме в результате его абсорбции.

Данная статья является интеллектуальной собственностью ООО "НПП Электрохимия" Любое копирование без прямой ссылки на сайт www.. Текст статьи обработан сервисом Яндекс "Оригинальные тексты"

Никель является очень полезным микроэлементом, поскольку он оказывает значительное влияние на процессы кроветворения в человеческом организме. Никель входит в состав мышечных тканей, печени, почек, легких и головного мозга.

Роль никеля в организме человека

Нужно подчеркнуть то, что влияние этого микроэлемента еще достаточно неизученное, поэтому количество функций, выполняемых никелем в организме человека еще полностью не определено. Несмотря на это, уже известно, что никель отвечает за:

• кроветворение (формирование новых эритроцитов);
• улучшение работы инсулина;
• обеспечение клеток всего организма кислородом;
• регулирование гормонального баланса;
• окисление витамина C ;
• снижение осмотического давления.

Среди продуктов питания, которые богаты на никель, нужно перечислить:

• бобовые продукты и крупы (гречка и овсянка);
• чай и какао;
• петрушка, щавель, укроп и лук;
• орехи и зерно;
• вишня, абрикосы и черная смородина;
• грибы и хлебобулочные продукты.

Норма никеля в организме

Суточная потребность в никеле ровна 0,1-0,3 мг. Количество его зависит от того, о ком идет речь: о взрослом, о ребенке, о спортсмене или о пожилом человеке. Необходимо сказать то, что человеческий организм при сбалансированном рационе постоянно обеспечивает себя необходимым количеством никеля, поэтому его дефицит почти невозможный.

Недостаток никеля в организме

В случае нехватки никеля, что может произойти достаточно редко, у человека наблюдаются: проблемы с ростом (он замедляется), проблемы усвоения витамина B 12 и таких макро- и микроэлементов, как железа и кальция . Для того чтобы исправить такое состояние организма, которое не очень благоприятно, нужно всего лишь улучшить ежедневный рацион так, чтобы в нем находилось необходимое количество никеля.

Нужно сказать, что слишком большое количество никеля для человеческого организма может привести к многим проблемам, заболеваниям и отклонениям от нормы, с которыми достаточно сложно будет бороться. Так, у человека может возникнуть тошнота, а на его коже – дерматит или экзема. Что касается структуры крови, то и здесь избыток никеля оказывает свое не очень позитивное влияние: появляется анемия и нарушаются процессы кроветворения. В этом случае нервная система также меняется: человек становится более раздражительным, нервным. При слишком большом количестве никеля в организме появляются серьезные проблемы с репродуктивной функцией, а также возникает полная незащищенность организма от инфекций из-за очень низкого иммунитета.

Усвоение никеля организмом

Как и для множества других ценных для человеческого организма микроэлементов, для никеля единственным местом усвоение будет желудок и тонкий кишечник. При этом нужно подчеркнуть, что такие вещества, как апельсиновый сок, кофе, чай, молоко и витамин C могут отрицательно повлиять на всасывание этого микроэлемента.

Показания для употребления никеля

Высокая потребность в никеле наблюдается у женщин в период их беременности, а также в период кормления малышей грудью. Главной причиной, по которой он настолько важен для организма человека является то, что именно никель отвечает за минеральный баланс в организме.

Дозировки никеля

Токсичное количество никеля очень высокое – почти 40 мг в сутки, поэтому оно встречается очень редко (организм прекращает усваивать его после того, как он получил необходимую норму микроэлемента за сутки). Нормальным количеством никеля, которое должен получать человеческий организм ежедневно – это 0,1-0,3 мг.

Взаимодействие никеля с другими соединениями

Организм человек начинает интенсивно всасывать никель при условии, что у него наблюдается недостаточное количество железа , магния и кальция . Подобная реакция характерна и для беременных и кормящих женщин. Среди тех веществ, которые препятствуют усвоению никеля нужно назвать аскорбиновую кислоту , апельсиновый сок, кофе, чай и молоко.

История которого началась в саксонских горах и была связана с мифическими персонажами - злобными карликами, всячески мешавшими горнякам добывать руду, никель даже название своё получил от имени озорного горного духа, заменявшего медь на купферникель (дьявольскую медь). Никель был открыт в 1751 году шведом Кронштедтом при изучении красного никелевого колчедана. Чуть позже более чистый никель был получен в серии опытов Бергмана.

Никель является элементом X группы IV периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, имеет атомный номер 28 и атомную массу 58,693. Признанное обозначение - Ni (латинское Niccolum).

Физические и химические свойства

Никель является химически малоактивным, пластичным и ковким переходным металлом, имеет яркий серебристо-белый цвет, при взаимодействии с воздухом поверхность имеет свойство покрываться тонкой оксидной плёнкой.

Суточная потребность в никеле

Суточная потребность в никеле до сих пор чётко не определена, медики и учёные сходятся на том, что в среднем здоровому взрослому человеку достаточно 100-300 мкг в день, которые он получает с пищей.

Никель содержится во многих продуктах, подарком для сладкоежек является тот факт, что шоколад содержит довольно много никеля. Основными поставщиками микроэлемента являются: злаки и крупы ( , ), орехи, семечки, бобовые ( и ), чай, молоко и молочные продукты, субпродукты, зелёные листовые овощи ( , ), рыба и морепродукты, и .

Полезные свойства никеля и его влияние на организм

Никель принимает участие в активации ферментов, кроветворении и формировании носителей генной информации, продлевает и усиливает действие инсулина, оказывает благотворное влияние на деятельность почек и гипофиза, оказывает помощь клеточным мембранам и нуклеиновым кислотам в сохранении их структуры, поставляет кислород в клетки тканей, имеет свойство снижать артериальное давление.

Признаки нехватки никеля

Дефицит никеля встречается крайне редко, обычно характеризуется замедлением роста у детей, повышением уровня сахара в крови и снижением уровня гемоглобина (calorizator). Так как препараты никеля токсичны, самолечением заниматься крайне опасно для здоровья, поэтому при выявлении данных симптомов необходимо пройти медицинское обследование в обязательном порядке.

Признаки избытка никеля

Основными признаками переизбытка никеля в организме человека являются дерматиты и воспаления кожных покровов, конъюнктивит, сбои в деятельности нервной, сердечно-сосудистой системы и пищеварительного тракта, дистрофия почек и печени, кератиты.

Никель находит широкое применение в промышленности и других областях, он является основой большинства суперсплавов, с его помощью проводят никелирование для защиты поверхности металлов от коррозии, его используют в химической и радиационных технологиях, производстве аккумуляторов, медицине, музыкальной промышленности и в монетном деле.

Нахождение в природе

Никель достаточно распространённый элемент, содержится в земной коре в связанном виде, самородный металл встречается в железных метеоритах. Месторождения никеля имеются в Канаде, России, ЮАР, Кубе, Украине.

Похожие статьи