03.02.2026

03.05.2026

8 мин

0,0

Никель (волосы)

Краткое содержание статьи Данная статья посвящена анализу содержания никеля в волосах как методике оценки хронической экспозиции к этому металлу. Никель — условно-эссенциальный элемент с доказанными токсическими и аллергенными свойствами, включая канцерогенность и высокую распространенность контактного аллергического дерматита. Волосы представлены в статье как информативный биосубстрат для мониторинга долгосрочного содержания никеля, поскольку инкорпорируют микроэлементы из крови в процессе роста, что отражает накопленную нагрузку за несколько месяцев. Приведена методология отбора и подготовки проб волос, акцентирована важность удаления внешнего загрязнения для достоверности измерений. Рассмотрены аналитические методы — масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой и атомно-абсорбционная спектрометрия. Обсуждаются референсные значения содержания никеля с учетом региональных, возрастных и иных вариабельных факторов и даны рекомендации по интерпретации результатов. Выделяются причины повышения никеля — профессиональные контакты, экологические факторы, диета, курение, использование металлических имплантатов и бытовых предметов. Пониженный уровень никеля не рассматривается как клинически значимое состояние. Особое внимание уделено детям как группе риска и возможным последствиям хронической интоксикации. Представлены сравнительные таблицы биоматериалов и факторов влияния на уровень никеля в волосах. Даны клинические показания для проведения анализа и рекомендации по устранению источников избытка металла. В заключение фармакологический и профилактический потенциал метода подчеркивается как важный компонент комплексной диагностики и мониторинга хронической нагрузки никелем.

Автор:

Валиева Наталья Ивановна Врач высшей категории. Опыт работы более 36 лет

Редактор статьи:

Мусина Ильмира Мавлетхановна Врач ультразвуковой диагностики (УЗИ), акушер-гинеколог.
Стаж работы: 21 год.

анализы

Поделиться в социальных сетях:

Специалист:

Направление

Поделиться в социальных сетях:

Размер текста статьи:

Для слабовидящих

Послушать

Прочитать потом

Сообщить о неточности в описании

Анализ содержания никеля в волосах: клиническое значение, методология и интерпретация результатов

Введение в биологическую роль и токсикологию никеля

Никель (Ni) - химический элемент VIII группы периодической системы Д.И. Менделеева, серебристо-белый ковкий металл. Он является одним из наиболее распространенных элементов в земной коре и присутствует в следовых количествах в воде, почве, воздухе и биоте [1]. В организме человека никель относится к условно-эссенциальным микроэлементам. Его точная физиологическая роль до конца не установлена, однако исследования на животных моделях предполагают участие никеля в метаболизме железа, гормональной регуляции и активности некоторых ферментов, например, уреазы [2]. Несмотря на потенциальную биологическую значимость, основное внимание в клинической практике уделяется его токсическим и аллергенным свойствам.

Никель является повсеместно распространенным металлом с двойственной репутацией: он признан условно-эссенциальным микроэлементом, но гораздо более известен своими токсическими и аллергическими эффектами, что делает мониторинг его уровня в организме клинически значимой задачей.

Хроническое воздействие повышенных концентраций никеля ассоциировано с широким спектром патологических состояний. Соединения никеля, особенно поступающие ингаляционно, классифицируются Международным агентством по изучению рака (IARC) как канцерогены 1-й группы для человека (вызывающие рак легких и носовых пазух) [3]. Кроме того, никель является ведущей причиной контактного аллергического дерматита во всем мире, затрагивая до 15-20% женского населения и 2-5% мужского в развитых странах [4]. Системное воздействие никеля у сенсибилизированных лиц может приводить к развитию системного никелевого аллергического синдрома (SNAS), проявляющегося не только кожными, но и гастроинтестинальными и респираторными симптомами.

Клиническая настороженность в отношении никеля обусловлена его доказанной канцерогенностью, высокой аллергенностью и способностью вызывать системные патологические реакции, что требует разработки надежных методов оценки экспозиции.

Волосы как биосубстрат для мониторинга никеля

Для оценки элементного статуса организма используются различные биологические среды: кровь, моча, ногти и волосы. Анализ крови (цельной, плазмы, сыворотки) и мочи преимущественно отражает недавнюю, или острую, экспозицию к элементу (от нескольких часов до нескольких дней). В отличие от них, волосы представляют собой уникальный биосубстрат, позволяющий оценивать хроническое, долговременное воздействие токсичных металлов и дисбаланс микроэлементов на протяжении нескольких месяцев [5].

Схема строения волосяного фолликула и пути инкорпорации микроэлементов в стержень волоса.

В процессе роста волоса микроэлементы, циркулирующие в крови, инкорпорируются в его структуру из капилляров, питающих волосяной фолликул. По мере роста стержня волоса отложенные в нем вещества оказываются изолированными от метаболических процессов организма. Таким образом, волос становится своего рода "записью" элементного обмена. При средней скорости роста волос на голове около 1 см в месяц, образец длиной 3-4 см может отражать средний уровень экспозиции за последние 3-4 месяца.

Ключевое преимущество анализа волос заключается в его способности предоставлять ретроспективную информацию о хроническом воздействии никеля, в то время как кровь и моча характеризуют лишь кратковременную экспозицию.

Благодаря механизму инкорпорации элементов в растущий стержень, волосы служат стабильным и информативным архивом, позволяющим оценить среднюю нагрузку никелем на организм за длительный период времени, что делает этот анализ незаменимым в токсикологии и гигиене окружающей среды.

Методология анализа

Пробоподготовка

Правильная подготовка образца волос является критически важным этапом, определяющим точность и достоверность результатов. Основная задача пробоподготовки - удаление экзогенного (внешнего) загрязнения с поверхности волоса, которое может быть вызвано использованием косметических средств (шампуни, краски, лаки), контактом с загрязненной водой, пылью или профессиональными факторами. Стандартизированные протоколы обычно включают последовательную промывку образца ацетоном (для удаления жирорастворимых загрязнителей), деионизированной водой и/или слабыми растворами кислот [6].

Тщательная и стандартизированная процедура промывки образца волос является обязательным условием для минимизации риска ложноповышенных результатов из-за внешнего загрязнения никелем.

Методы измерения

Для количественного определения сверхнизких концентраций никеля в волосах применяются высокочувствительные методы элементного анализа.

Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (МС-ИСП): Считается "золотым стандартом" в элементном анализе биологических образцов. Метод обладает чрезвычайно высокой чувствительностью (до нг/г и пг/г), широким динамическим диапазоном и возможностью одновременного определения десятков элементов.
Атомно-абсорбционная спектрометрия (ААС): Более старый, но все еще широко используемый метод. Для определения никеля чаще всего применяется его вариант с электротермической атомизацией (ЭТА-ААС или ГФААС), который также обеспечивает достаточную чувствительность для клинических целей.

Современные аналитические платформы, в первую очередь МС-ИСП, позволяют с высокой точностью и надежностью определять содержание никеля в волосах, что является основой для корректной клинической интерпретации.

Референсные значения и интерпретация результатов

Общие принципы интерпретации

Интерпретация результатов анализа волос на никель должна проводиться с осторожностью. Референсные значения могут значительно варьировать в зависимости от географического региона, пола, возраста, пищевых привычек и используемой аналитической лаборатории.

Отсутствие единых, международно признанных референсных диапазонов для содержания никеля в волосах является основной проблемой при интерпретации результатов. Врач должен ориентироваться на диапазоны, предоставленные конкретной лабораторией, и всегда сопоставлять результат с клинической картиной.

В среднем, условно нормальным считается содержание никеля в волосах до 0,6-1,0 мкг/г (mcg/g). Значения выше этого порога могут указывать на повышенное поступление элемента в организм [7](дата обращения: 15.01.2025)).

График, показывающий вариабельность референсных значений никеля в волосах в разных популяциях мира.

Повышенный уровень никеля (токсическое воздействие)

Высокие концентрации никеля в волосах являются маркером избыточной хронической экспозиции. Причины могут быть следующими:

Профессиональное воздействие: Работники металлургической, гальванической, химической промышленности (производство аккумуляторов, катализаторов).
Факторы окружающей среды: Проживание вблизи промышленных зон, сжигания отходов, использование воды с высоким содержанием никеля.
Пищевые привычки: Чрезмерное употребление продуктов, богатых никелем (какао, шоколад, орехи, бобовые, цельнозерновые продукты). Это особенно актуально для пациентов с системной никелевой аллергией.
Курение: Табачный дым является значимым источником ингаляционного поступления никеля [8].
Медицинские имплантаты: Ортопедические, стоматологические, кардиологические имплантаты из никельсодержащих сплавов могут служить источником постоянного поступления никеля в организм.
Использование посуды и бытовых предметов: Дешевая бижутерия, пряжки, посуда из некачественной нержавеющей стали.

Клинические проявления хронической интоксикации никелем могут включать дерматиты, риниты, астму, повышенную утомляемость, головные боли, а в тяжелых случаях - поражение почек и нервной системы.

Повышенный уровень никеля в волосах является сигналом для поиска и устранения источника хронической экспозиции, будь то профессиональные вредности, особенности диеты, вредные привычки или факторы окружающей среды.

Пониженный уровень никеля (дефицит)

Вопрос о клинической значимости дефицита никеля у человека остается открытым и дискутабельным. В отличие от таких элементов, как цинк, селен или йод, для никеля не описано четкого синдрома дефицита у людей. Экспериментальные данные на животных показывают, что выраженный дефицит никеля может нарушать метаболизм железа и глюкозы, однако переносить эти данные на человеческую популяцию следует с большой осторожностью [2].

В настоящее время низкий уровень никеля в волосах, как правило, не рассматривается как клинически значимое отклонение, требующее специфической коррекции, ввиду отсутствия доказательной базы о его дефиците у человека.

Особенности у детей

Дети являются особо уязвимой группой к воздействию тяжелых металлов. Их метаболизм, скорость роста и поведенческие особенности (например, контакт "рука-рот") способствуют более интенсивному поглощению токсикантов. Исследования показывают, что повышенный уровень никеля в волосах у детей может быть ассоциирован с неврологическими нарушениями, проблемами с поведением и развитием, а также повышенным риском развития аллергических заболеваний [9]. Мониторинг никеля в волосах может быть полезен в педиатрической практике при дифференциальной диагностике атопического дерматита и оценке экологической нагрузки на ребенка.

Анализ волос на никель у детей является важным инструментом для оценки хронической токсической нагрузки, которая может негативно сказываться на их развитии и здоровье, особенно в контексте аллергических и неврологических расстройств.

Инфографика с основными источниками поступления никеля в организм человека (пища, вода, воздух, контакт с металлами).

Сравнительные таблицы

Таблица 1. Сравнение биоматериалов для оценки статуса никеля

Параметр	Волосы	Кровь (цельная/сыворотка)	Моча
Отражаемый период	Хроническая экспозиция (недели, месяцы)	Острая и недавняя экспозиция (часы, дни)	Недавняя экспозиция (дни)
Инвазивность	Неинвазивный	Инвазивный	Неинвазивный
Пробоподготовка	Сложная, требует удаления внешнего загрязнения	Относительно простая (центрифугирование)	Относительно простая
Стабильность образца	Высокая, легко хранить и транспортировать	Низкая, требует специальных условий хранения	Умеренная
Клиническое применение	Экологический и профессиональный мониторинг, диагностика хронической интоксикации, оценка алиментарной нагрузки при SNAS	Диагностика острого отравления, мониторинг экспозиции у рабочих	Мониторинг профессиональной экспозиции, оценка эффективности хелаторной терапии
Основной недостаток	Подверженность внешнему загрязнению, отсутствие стандартизированных референсных значений	Отражает только кратковременный "срез"	Высокая вариабельность в зависимости от диуреза и времени сбора

Таблица 2. Факторы, влияющие на содержание никеля в волосах

Фактор	Тип влияния	Примеры и комментарии
Диета	Повышение	Орехи (кешью, арахис), бобовые (фасоль, чечевица), семена, какао-продукты, цельнозерновой хлеб, соя.
Профессиональная деятельность	Повышение	Металлургия, гальванопластика, производство аккумуляторов, сварка нержавеющей стали.
Курение (активное и пассивное)	Повышение	Табак аккумулирует никель из почвы; дым является значимым источником ингаляционного поступления.
Косметические средства	Повышение (внешнее загрязнение)	Некоторые краски для волос, тонирующие шампуни могут содержать соединения никеля.
Качество воды	Повышение	Водопроводная вода, проходящая по старым трубам или контактирующая с никелированной сантехникой.
Географическое положение	Повышение	Проживание в промышленных районах с высоким уровнем загрязнения воздуха и почвы.
Медицинские имплантаты	Повышение	Ортопедические протезы, брекет-системы, стенты из никель-титановых сплавов (нитинол).
Использование хелаторов	Снижение	Лекарственные препараты, связывающие и выводящие металлы из организма (применяются при лечении отравлений).

Клинические рекомендации и практическое применение

Анализ волос на никель не является рутинным скрининговым тестом. Его назначение должно быть клинически обосновано.

Показания к проведению анализа:

Диагностика аллергических заболеваний: У пациентов с неясным, торпидным к терапии контактным дерматитом, экземой или при подозрении на системный никелевый аллергический синдром (SNAS) [10].
Подозрение на хроническую интоксикацию: При наличии неспецифических симптомов (хроническая усталость, головные боли, неврологические нарушения) у лиц из групп риска (профессиональный контакт, проживание в загрязненных районах).
Мониторинг профессиональной экспозиции: Как часть программ по охране труда на соответствующих производствах.
Оценка экологической нагрузки: В рамках комплексных обследований у детей и взрослых, проживающих в неблагоприятных экологических условиях.
Контроль элементного статуса: При обследовании пациентов с нарушениями всасывания в ЖКТ или получающих длительное парентеральное питание.

При выявлении повышенного уровня никеля в волосах, первоочередной задачей является идентификация и устранение источника его поступления. Это может включать смену диеты (ограничение никель-содержащих продуктов), использование фильтров для воды, отказ от курения, смену профессиональной деятельности или замену металлических имплантатов/бижутерии.

Назначение анализа волос на никель целесообразно в четко очерченных клинических ситуациях, а его результаты должны служить основой для разработки персонализированных рекомендаций по модификации образа жизни и элиминации источников экспозиции.

Заключение

Анализ волос на содержание никеля является ценным диагностическим инструментом для оценки хронической экспозиции к этому металлу. Он предоставляет уникальную информацию, недоступную при анализе крови или мочи, что делает его особенно полезным в клинической токсикологии, аллергологии, профпатологии и медицине окружающей среды. Однако, для правильной интерпретации результатов необходимо учитывать множество факторов, включая потенциальное внешнее загрязнение, отсутствие унифицированных референсных значений и особенности образа жизни пациента. Результаты анализа никогда не должны рассматриваться в отрыве от анамнеза, клинической картины и данных других исследований. Комплексный подход позволяет использовать этот метод с максимальной пользой для диагностики и разработки эффективных стратегий профилактики и лечения состояний, связанных с избытком никеля в организме.

Таким образом, анализ волос на никель, при правильном применении и критической интерпретации, является мощным дополнением к арсеналу врача для выявления и контроля хронической нагрузки этим потенциально опасным металлом.

Список сокращений

ААС - Атомно-абсорбционная спектрометрия
ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения
ЖКТ - Желудочно-кишечный тракт
IARC - Международное агентство по изучению рака (International Agency for Research on Cancer)
МС-ИСП - Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой
SNAS - Системный никелевый аллергический синдром (Systemic Nickel Allergy Syndrome)
Ni - Никель

Краткий глоссарий

Биомониторинг: - система наблюдения, оценки и прогноза изменений в состоянии биологических объектов (в данном случае, организма человека) под влиянием факторов окружающей среды.
Микроэлемент: - химический элемент, содержащийся в организме в очень малых (следовых) количествах, но необходимый для его нормальной жизнедеятельности.
Хелирование: - процесс связывания ионов металлов с органическими молекулами (хелатирующими агентами) с образованием устойчивых комплексов, которые затем выводятся из организма.
Экзогенное загрязнение: - загрязнение биологического образца веществом из внешней среды, а не из самого организма.
Эссенциальный элемент: - химический элемент, который жизненно необходим для нормального функционирования организма, и его отсутствие или недостаток приводит к нарушению физиологических процессов.

Список литературы

World Health Organization. Nickel. Environmental Health Criteria, No. 53. Geneva, 1991. - URL: https://www.who.int/publications/i/item/9241570530 (дата обращения: 10.01.2025).
Denkhaus, E., & Salnikow, K. (2002). Nickel essentiality, toxicology, and carcinogenesis. Critical reviews in oncology/hematology, 42(1), 35-56. - URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17125534/ (дата обращения: 11.01.2025).
IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. (2012). Arsenic, metals, fibres, and dusts. IARC monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans, 100(Pt C), 1-499. - URL: https://publications.iarc.fr/115 (дата обращения: 11.01.2025).
Thyssen, J. P., & Menné, T. (2010). Metal allergy--a review on exposures, penetration, genetics, prevalence, and clinical implications. Chemical research in toxicology, 23(2), 309-318. - URL: https://jamanetwork.com/journals/jamadermatology/fullarticle/479441 (дата обращения: 12.01.2025).
Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. - М.: Издательский дом «ОНИКС 21 век»: Мир, 2004. - 272 с. - Информация о книге доступна на: https://cyberleninka.ru/article/n/volosy-kak-indikator-narusheniya-mineralnogo-obmena (дата обращения: 12.01.2025).
Rodrigues, J. L., de Oliveira, A. P., de Almeida, V. E., Batista, B. L., & Barbosa Jr, F. (2012). A review of the use of hair for biomonitoring of trace elements. Toxico-logy letters, 214(3), 235-244. - URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22960133/ (дата обращения: 14.01.2025).
Лаборатория ИНВИТРО. Никель, волосы (Nickel, hair). Справочник анализов. - URL: https://www.invitro.ru/analizy-i-tseny/1360/32824/ (дата обращения: 15.01.2025).
Pappas, R. S. (2011). Toxic elements in tobacco and in cigarette smoke: inflammation and sensitization. Metallomics, 3(11), 1181-1198. - URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4944523/ (дата обращения: 15.01.2025).
Kim, Y., Lee, B. K. (2016). Hair Concentrations of Toxic and Essential Trace Elements in Korean Children and Their Association with Neurodevelopmental Disorders. International Journal of Environmental Research and Public Health, 13(8), 826. - URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27503522/ (дата обращения: 16.01.2025).
Sharma, A. D. (2013). Relationship between nickel allergy and diet. Indian journal of dermatology, venereology and leprology, 79(1), 15-25. - URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3667323/ (дата обращения: 16.01.2025).
Роспотребнадзор. Методические указания МУК 4.1.1482-03. Определение содержания химических элементов в диагностируемых биосубстратах... - URL: https://www.rospotrebnadzor.ru/documents/details.php?ELEMENT_ID=4772 (дата обращения: 17.01.2025).
Клинические рекомендации "Атопический дерматит". Министерство Здравоохранения Российской Федерации. - URL: https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/15 (дата обращения: 17.01.2025).

Проверено врачом

Мусин Ульфат Камилович