Nikiel – co to za pierwiastek? Jaką funkcję pełni w organizmie i czy jest bezpieczny?

Nikiel to pierwiastek chemiczny należący do metali przejściowych, który z jednej strony pełni istotne funkcje przemysłowe, a z drugiej może stanowić potencjalne zagrożenie dla zdrowia człowieka. Obecny jest w wielu przedmiotach codziennego użytku oraz w otaczającym nas środowisku. Mimo że często nie jesteśmy tego świadomi, kontakt z niklem mamy niemal każdego dnia. Warto zatem zrozumieć, czym jest ten pierwiastek, gdzie można go spotkać, jaką odgrywa rolę i jakie może nieść zagrożenia.

Czym właściwie jest nikiel?

Nikiel (symbol chemiczny Ni) to srebrzystobiały metal, który należy do grupy metali żelazowców. Cechuje się dużą twardością, wytrzymałością mechaniczną oraz odpornością na korozję, co sprawia, że jest chętnie wykorzystywany w przemyśle. Pierwiastek ten został odkryty w 1751 roku przez szwedzkiego chemika Axela Fredrika Cronstedta. Choć początkowo uważano go za bezużyteczny minerał, z czasem zyskał ogromne znaczenie technologiczne.

Nikiel występuje w skorupie ziemskiej w ilościach śladowych, ale jego globalne zasoby są wystarczające do pokrycia zapotrzebowania przemysłu. Największe złoża niklu znajdują się w Kanadzie, Rosji, Australii, Indonezji oraz na Filipinach. Wydobywa się go najczęściej z rud takich jak pentlandyt i lateryt. Po wydobyciu pierwiastek poddawany jest procesowi rafinacji, dzięki któremu można uzyskać czysty metal lub jego związki chemiczne.

Gdzie występuje nikiel na co dzień?

Nikiel jest szeroko rozpowszechniony. Wiele przedmiotów i materiałów, z którymi stykamy się każdego dnia, zawiera ten pierwiastek. Przykłady można mnożyć – od przedmiotów domowego użytku, przez żywność, aż po elementy infrastruktury miejskiej.

Najbardziej znanym zastosowaniem niklu są stopy metali, zwłaszcza stal nierdzewna, zawierająca domieszkę niklu w celu zwiększenia odporności na korozję. Z takiej stali produkuje się sztućce, naczynia kuchenne, elementy wyposażenia łazienek, a także sprzęt medyczny i chirurgiczny. Nikiel obecny jest również w monetach, bateriach (w tym w popularnych akumulatorach niklowo-wodorkowych), elektronice, urządzeniach AGD oraz elementach samochodów.

Nikiel znajdziemy także w biżuterii metalowej, zegarkach, oprawkach okularów, klamrach do pasków czy guzikach i zamkach błyskawicznych. Wiele osób nie zdaje sobie sprawy, że z pozoru nieszkodliwe przedmioty mogą być źródłem kontaktu z tym pierwiastkiem. Nawet niektóre kosmetyki i barwniki zawierają śladowe ilości niklu, podobnie jak produkty chemii gospodarczej.

Warto także wiedzieć, że nikiel jest obecny naturalnie w glebie, wodzie oraz w żywności. Do produktów spożywczych zawierających najwięcej niklu należą rośliny strączkowe (np. fasola, soczewica, groch), kakao, czekolada, orzechy, płatki owsiane, szpinak, cebula, soja, pomidory oraz produkty pełnoziarniste. Z tego powodu osoby szczególnie wrażliwe mogą doświadczać objawów uczulenia nie tylko po kontakcie ze stopami metali, lecz również po spożyciu niektórych pokarmów.

Jaką rolę odgrywa nikiel w organizmie?

Choć nikiel nie należy do pierwiastków niezbędnych dla życia w takim sensie, jak wapń, magnez czy żelazo, jego obecność w organizmie człowieka została potwierdzona. Występuje on w bardzo niewielkich ilościach – głównie w kościach, wątrobie, nerkach i płucach. Szacuje się, że całkowita zawartość niklu w organizmie dorosłego człowieka wynosi zaledwie około 0,5 miligrama.

Niektóre badania sugerują, że śladowe ilości niklu mogą wspierać działanie enzymów biorących udział w metabolizmie tłuszczów i glukozy. Może on również wpływać na stabilność struktur RNA i DNA, choć dokładne mechanizmy działania niklu na poziomie komórkowym nie zostały jeszcze w pełni poznane.

Dzienne spożycie niklu z dietą szacuje się na poziomie od kilku do kilkudziesięciu mikrogramów, z czego większość zostaje wydalona z organizmu, głównie z kałem i moczem. Tylko niewielka część spożytego niklu ulega wchłonięciu w przewodzie pokarmowym. Jego przyswajanie zależy od wielu czynników, w tym od rodzaju spożywanej żywności oraz obecności innych pierwiastków, takich jak żelazo, które może konkurować z niklem o miejsce w układzie enzymatycznym.

Jak bada się poziom niklu w organizmie?

Poziom niklu w organizmie można ocenić za pomocą kilku metod diagnostycznych, zależnie od celu badania (np. potwierdzenie zatrucia, diagnostyka alergii, kontrola narażenia zawodowego). Najczęściej wykorzystywana technika to oznaczenie poziomu niklu we krwi. To badanie pozwala wykryć obecność niklu krążącego w ustroju w momencie pobrania próbki. Wykonuje się je przy podejrzeniu ostrego zatrucia niklem lub u osób narażonych zawodowo. Trzeba jednak zaznaczyć, że stężenie niklu we krwi szybko się zmienia, ponieważ pierwiastek ten jest szybko usuwany z osocza, dlatego wynik może nie odzwierciedlać całkowitego narażenia.

Oznaczenie niklu w moczu to najczęściej stosowana metoda oceny przewlekłego narażenia na ten pierwiastek. Materiałem do badania powinien być mocz ze zbiórki dobowej lub próbka poranna moczu. Badanie wykonuje się w celu monitorowania zawodowego kontaktu z niklem, kontroli po ekspozycji środowiskowej lub w diagnostyce zatrucia. Wyższe stężenie może wskazywać na kontakt z dużą ilością pierwiastka, jednak wynik musi zostać oceniony w kontekście objawów i historii pacjenta.

Test płatkowy (patch test) nie ocenia poziomu niklu w organizmie, ale służy do wykrycia uczulenia na nikiel. Na skórę pleców nakłada się plaster z alergenami (w tym z solami niklu), który pozostaje tam 48 godzin. Po kolejnych 24–48 godzinach ocenia się reakcję skórną. Badanie to potwierdza lub wyklucza występowanie alergii kontaktowej (tzw. nadwrażliwości typu opóźnionego) na nikiel.

Mniej popularne metody to oznaczenie niklu we włosach lub w paznokciach. W pierwszym przypadku materiałem do badania jest próbka włosów z okolicy potylicznej. Wyniki są trudne do interpretacji i zależą od wielu czynników (m.in. od kosmetyków, środowiska), dlatego nie jest to metoda uznawana za wiarygodną w klasycznej diagnostyce medycznej. Oznaczenie niklu w paznokciach jest stosowane rzadko, głównie w badaniach naukowych lub toksykologicznych. 

Możliwe zagrożenia zdrowotne wynikające z kontaktu z niklem

Choć nikiel w śladowych ilościach nie jest szkodliwy, to jego nadmiar, a zwłaszcza bezpośredni z nim kontakt, prowadzi do poważnych problemów zdrowotnych. Jednym z najczęstszych i najlepiej udokumentowanych zagrożeń jest alergia kontaktowa na ten pierwiastek. Uważa się, że nawet 10–20% populacji może mieć uczulenie na nikiel, przy czym kobiety stanowią większość przypadków, prawdopodobnie ze względu na częstszy kontakt z biżuterią zawierającą nikiel.

Alergia objawia się najczęściej w postaci wyprysku kontaktowego, czyli swędzących, zaczerwienionych zmian skórnych, pęcherzy i łuszczenia się naskórka. Zmiany te pojawiają się zazwyczaj w miejscu kontaktu z metalem, np. na uszach, nadgarstkach, palcach czy brzuchu (gdzie skóra styka się z paskiem do spodni). U osób uczulonych nawet minimalny kontakt z niklem może wywołać silną reakcję skórną.

W niektórych przypadkach nadwrażliwość przybiera postać ogólnoustrojową – wówczas objawy pojawiają się nie tylko na skórze, ale także w obrębie przewodu pokarmowego (np. bóle brzucha, wzdęcia, biegunki), a nawet jako objawy ogólne, takie jak zmęczenie czy bóle głowy.

Długotrwałe narażenie na duże dawki niklu, zwłaszcza w środowisku zawodowym (np. w hutnictwie, górnictwie, spawalnictwie), wiąże się z ryzykiem poważniejszych powikłań. Wdychanie pyłów zawierających związki niklu uszkadza błony śluzowe układu oddechowego, prowadzi do przewlekłego zapalenia oskrzeli, zwłóknienia płuc, a nawet nowotworów. Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC) uznała niektóre związki niklu za substancje rakotwórcze dla ludzi.

Jak ograniczyć kontakt z niklem?

Mimo że całkowite wyeliminowanie kontaktu z niklem jest praktycznie niemożliwe, można podjąć szereg działań ograniczających ekspozycję na ten pierwiastek, zwłaszcza jeśli występują objawy alergii lub nadwrażliwości.

Osoby uczulone powinny unikać biżuterii i elementów garderoby zawierających nikiel. Na rynku dostępne są produkty oznaczone jako „nickel-free”, które zostały przebadane pod kątem uwalniania tego pierwiastka. Warto również wybierać garnki, sztućce i inne naczynia ze stali wysokiej jakości lub ceramiczne.

W środowisku zawodowym konieczne jest stosowanie odpowiednich środków ochrony osobistej – masek, rękawic, odzieży ochronnej – oraz przestrzeganie zasad BHP. Regularne badania profilaktyczne pracowników narażonych na kontakt z niklem mogą pomóc w szybkim wykrywaniu niepożądanych skutków zdrowotnych.

Podsumowanie

Nikiel to powszechnie występujący pierwiastek, który dzięki swoim właściwościom fizykochemicznym znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle i codziennym życiu. Choć w niewielkich ilościach może uczestniczyć w niektórych procesach metabolicznych, to nadmierny kontakt z nim, zwłaszcza wrażeniowy lub zawodowy, może prowadzić do poważnych konsekwencji zdrowotnych. Najczęstsze problemy to alergie kontaktowe, ale w przypadku długotrwałej ekspozycji możliwe są również choroby układu oddechowego i nowotwory. Z tego względu warto mieć świadomość, gdzie występuje nikiel, jak wpływa na organizm i w jaki sposób można ograniczyć jego negatywne działanie. Wiedza ta pozwala nie tylko zadbać o zdrowie, ale również podejmować świadome decyzje konsumenckie.

Opracowanie: dr n. o zdr. Olga Dąbska

Konsultacja merytoryczna: lek. Wiktor Trela