TUGAS TOKSIKOLOGI LINGKUNGAN
KLASIFIKASI BAHAN `TOKSIK
Disusun
Oleh :
1.
Desyca Rantyana
POLITEKNIK KESEHATAN KEMENKES JAKARTA II
JURUSAN KESEHATAN LINGKUNGAN
Jl. Hang Jebat III/F3 Kebayoran Baru Jakarta Selatan 1212O
Telepon 021-7243687/7231826. Fax. 02172222387
Jl. Hang Jebat III/F3 Kebayoran Baru Jakarta Selatan 1212O
Telepon 021-7243687/7231826. Fax. 02172222387
TOKSIKOLOGI LINGKUNGAN
KLASIFIKASI BAHAN TOKSIK
Toksikologi dapat didefinisikan
sebagai kajian tentang hakikat dan mekanisme efek berbahaya (efek toksik)
berbagai bahan kimia terhadap makhluk hidup dan sistem biologik lainnya. Ia
dapat juga membahas penilaian kuantitatif tentang berat dan kekerapan efek
tersebut sehubungan dengan terpejannya (exposed) makhluk tadi. Apabila zat
kimia dikatakan beracun (toksik), maka kebanyakan diartikan sebagai zat yang
berpotensial memberikan efek berbahaya terhadap mekanisme biologi tertentu pada
suatu organisme. Sifat toksik dari suatu senyawa ditentukan oleh:
dosis, konsentrasi racun di reseptor “tempat kerja”, sifat zat tersebut,
kondisi bioorganisme atau sistem bioorganisme, paparan terhadap organisme dan
bentuk efek yang ditimbulkan. Sehingga apabila menggunakan istilah toksik atau
toksisitas, maka perlu untuk mengidentifikasi mekanisme biologi di mana efek
berbahaya itu timbul. Sedangkan toksisitas merupakan sifat relatif dari
suatu zat kimia, dalam kemampuannya menimbulkan efek berbahaya atau
penyimpangan mekanisme biologi pada suatu organisme.Jadi,Toksikologi
merupakan ilmu yang mempelajari pengaruh merugikan suatu zat/bahan
kimia pada organisme hidup atau ilmu tentang racun.Bahan toksik atau racun
adalah bahan kimia yang dalam jumlah relatif sedikit, berbahaya bagi kesehatan
atau jiwa manusia.Toksisitas atau derajat racun merupakan kemampuan suatu bahan
toksik untuk menimbulkan kerusakan pada organisme hidup.
Karakteristik bahan toksik
Obat adalah bahan atau
campuran bahan yang berasal dari hewan, tumbuh-tumbuhan atau zat kimia yang dapat digunakan
untuk mencegah, menghilangkan, mengobati, mendiagnosa ataupun menyembuhkan
penyakit atau gejala penyakit dan juga untuk mempercantik badan. Sedangkan
Racun adalah zat atau bahan yang
bila masuk ke dalam tubuh melalui
mulut, hidung ( inhalasi), suntikan dan absorbsi melalui kulit, atau digunakan
terhadap organisme hidup dengan dosis relatif besar akan merusak kehidupan atau
mengganggu dengan serius satu atau lebih organ atau jaringan.
Adapun karakteristik
bahan toksik adalah sebagai berikut :
1.
Menurut Sifat Fisik
Wujud
pencemar dapat bersifat padat, cair, dan
gas. Racun dapat dibedakan atas dasar wujudnya ini terutama karena efeknya
yang berbeda. Gas dapat berdifusi, sehingga menyebar lebih cepat daripada
cairan dan zat padat. Efek terhadap masyarakat tentunya akan sangat berbeda.
Gasa dan padatan yang sangat halus akan cepat menimbulkan efek, dan apabila
konsentrasi masyarakat di tempat tersebut padat, maka efeknya akan menjadi
sangat drastis.
Ukuran pencemar, bentuk, dan
densitas, serta komposisi kimiawi dan fisika sangat erat hubungannya dengan
wujud. Hal ini akan memberikan petunjuk mudah tidaknya sesuatu pencemar
memasuki tubuh host dan cepat tidaknya menimbulkan efek dan sampai seberapa
jauh efeknya. Padatan halus dengan sifat-sifat tersebut dapat berbentuk sangat
aerodinamis, sehingga mudah masuk ke dalam paru-paru, sekalipun ukurannya
sangat relatif besar
1) Gas : dapat
berdifusi, menyebar lebih cepat. Contoh : CO, SOx, NOx,
CFC, H2S, Cl2
2)
Cair : dapat masuk terutama
melalui saluran pencernaan, mudah menyebar apabila ukurannya sangat halus.
Contoh: deterjen,
fenol
3)
Padat : masuk ke dalam tubuh
melalui saluran pencernaan dan kulit, dimungkinkan pula inhalasi. Contoh : debu
silikat, debu asbes, partikel logam
2.
Menurut Efek Fisiologis
Efek fisiologis
toksik
suatu bahan kimia dapat didefinisikan sebagai potensi bahan kimia untuk
meracuni tubuh orang yang terpapar. Potensi
bahan kimia untuk dapat menimbulkan efek negatif terhadap kesehatan tergantung
terutama pada toksisitas bahan kimia tersebut, dan besarnya paparan. Toksisitas
merupakan sifat dari bahan kimia itu sendiri, sedangkan paparan tergantung dari
bagaimana bahan itu digunakan, misalnya, apakah bahan dipanaskan, disemprotkan
atau dilepaskan ke lingkungan kerja. Tetapi dalam menilai bahaya, perlu
diperhitungkan juga kerentanan orang yang terpapar, yang dipengaruhi oleh
antara lain jenis kelamin, umur; status gizi.
a) Iritan
(Irritants)
·
Iritan lemah (mild irritants)
Dapat menyebabkan
iritasi atau peradangan (inflamasi).
Contoh: asam
asetat, butil alkohol, formaldehid, etil alkohol, tembaga, sodium hidroksida,
terpentin, fosfor kuning, xylena, dan fenol.
·
Iritan kuat (severe irritants / corosive).
Dapat menyebabkan
visible destruction maupun permanent destruction pada jaringan hidup.
Contoh: fluor,
sodium, ozon, asam sulfat, amonia, kadmium, hidrogen klorida, hidrogen
fluorida, dan asam nitrat.
b) Asfiksian
(Asphyxiants)
Asphyxiants
adalah bahan-bahan yang dapat menyebabkan asfiksia (asphyxia). Asfiksia adalah keadaan
dimana darah dan jaringan tubuh kekurangan oksigen.
Jenis Asfiksian:
·
Simple asphyxiants
Ø Asfiksia yang
terjadi pada pemaparan simple asphyxiants adalah akibat dari menurunnya tekanan
parsial oksigen.
Ø Kadar normal
oksigen dalam udara à 20,95%.
Ø Kadar minimum
oksigen yang dibutuhkan oleh manusia à 18%.
Contoh: asitilen, argon, neon, helium, kargon
dioksida, dikloromonofluorometan (freon 21), metan, etan, butan, liquefied
petroleum gas (LPG), dan hidrogen
·
Chemical asphyxiants
Pada pemaparan
chemical asphyxiants, asfiksia terjadi karena:
Ø zat tsb mengikat
Hb, atau
Ø dihambatnya
aktivitas enzim cytochrom oxidase sehingga sel-sel jaringan tidak dapat
memanfaatkan oksigen.
Contoh :
asetonitril, akrilonitril, karbon monoksida, sianida (kalium atau natrium
sianida), hidrogen sianida, dan metilen klorida (dalam tubuh akan mengalami
transformasi metabolik dan membentuk karbon monoksiada).
c) Mutagen,
Karsinogen, Teratogen
Ø Persamaan :
Mengakibatkan
proses mutasi dengan permulaan yang tidak jelas setelah melalui paparan kronis
dan waktu inkubasi yang lama, dampaknya irreversible.
Ø Perbedaan:
Mutagen à pada sel genetik à mutan
Karsinogen à pada sel somatik à kanker
Teratogen à pada sel embrio à teratoma
v Mutagen
o Dapat menimbulkan kerusakan DNA sel è DNA pembawa informasi genetik yang mengendalikan
pertumbuhan dan fungsi sel.
o Genotip akan
berubah, tetapi fenotip belum berubah.
o Kerusakan DNA dalam sel telur atau sperma manusia
dapat menurunkan kesuburan; aborsi spontan, cacat lahir, dan penyakit
keturunan.
Contoh : radiasi pengion, benzena, dan metil-Hg.
v Karsinogen
o Inisiator
(primary karsingen)
§ Berupa metabolit
yang aktif atau elektrofilik.
§ Dapat bereaksi
dengan DNA secara ireversibel.
§ Tidak selalu
berkembang menjadi kanker, karena memerlukan promotor.
Contoh: dimetil-benz(a)antrasena
(DMBA), metilnitrosourea, polisiklik aromatik hidrokarbon (PAH), nitrosamin,
asbes, bensidin, vinilklorida.
o Promotor
Zat yang harus
ada untuk memulai terjadinya pertumbuhan kanker, biasanya organ-spesifik.
Misalnya:
§ DDT, klordane, dan
TCDD spesifik untuk hati;
§ sarkarin dan
siklamat untuk kandung kencing; dll.
o Progresor
Zat yang
mengembang-biakkan sel secara cepat dan berlebih sehingga terbentuk kanker.
Misalnya: arsen,
asbes, benzene.
v Teratogen
Suatu bahan
kimia yang apabila berada dalam aliran darah wanita hamil dan menembus
plasenta, mempengaruhi perkembangan janin dan menimbulkan kelainan struktur dan
fungsional bawaan atau kanker pada anak (kelainan bawaan sejak lahir).
Contoh: adalah talidomid, yang pada tahun 1960an telah
menyebabkan kasus fokomelia (pengecilan lengan dan tungkai sedemikian rupa
hingga tungkai dan lengan menempel langsung ke tubuh) pada bayi para wanita
yang memakan obat tersebut selama tahap awal kehamilannya.
Contoh zat : Teratogen atau penyebab teratoma diantaranya
adalah arsen, fluor, metil-Hg, tetra-etil-lead/TEL, benzena, dan lain-lain.
3.
Menurut Target Organ
Racun dapat dikelompokkan atas dasar organ
yang diserangnya. Klasifikasi ini digunakan oleh para ahli superspesialis organ
target tersebut. Dalam klasifikasi ini, racun dinyatakan sebagai racun yang :
a.
Hepatotoksik (toksik
terhadap hati)
Bahan
kimia yang dapat mempengaruhi hati disebut hipotoksik. Kebanyakan bahan kimia
menggalami metabolisme dalarn hati dan oleh karenanya maka banyak bahan kimia
yang berpotensi merusak sel-sel hati. Efek bahan kimia jangka pendek terhadap
hati dapat menyebabkan inflamasi sel-sel (hepatitis kimia), nekrosis (kematian sel),
dan penyakit kuning. Sedangkan efek jangka panjang berupa sirosis hati dari
kanker hati.
Menyebabkan : Perlemakan
hati, Nekrosis hati (kematian sel), gangguan enzim hati SGOT, SGPT
Ex : CCl4,
kloroform, dioksin, DDT
b.
Hematotoksik (toksik
terhadap darah)
Sejumlah
bahan kimia seperti arsin, benzen dapat rnerusak sel-sel darah merah yang
menyebabkan anemia hemolitik. Bahan kimia lain dapat merusak surnsum tulang dan
organ lain tempat pembuatan sel-sel darah atau dapat menimbulkan kanker darah.
o
CO à HbCO à hipoksia
o
Pb à menghambat pembentukan Hb à anemia
c.
Nefrotoksik (toksik
terhadap ginjal)
Bahan
kimia yang dapat merusak ginjal disebut nefrotoksin. Efek bahan kimia terhadap
ginjal meliputi gagal ginjal sekonyong-konyong (gagal ginjal akut), gagal
ginjal kronik dan kanker ginjal atau kanker kandung kemih.
Ex : Pb à enzim dehidrogenase (gugus –SH) à kegagalan fungsi ginjal
d.
Neurotoksik (toksik
terhadap syaraf)
Bahan kimia yang dapat menyerang syaraf
disebut neurotoksin. Pemaparan terhadap bahan kimia tertentu dapat memperlambat
fungsi otak. Gejala-gejala yang diperoleh adalah mengantuk dari hilangnya kewaspadaan
yang akhirnya diikuti oleh hilangnya kesadaran karena bahan kimia tersebut
menekan sistem syaraf pusat. Bahan kimia yang dapat meracuni sistem enzim yang
mennuju ke syaraf adalah pestisida. Akibat dari efek toksik pestisida ini dapat
menimbulkan kejang otot dan paralisis (lurnpuh). Di samping itu ada bahan
kirnia lain yang dapat secara perlahan meracuni syaraf yang menuju tangan dan
kaki serta mengakibatkan mati rasa dan kelelahan.
Contoh :
a. CO à HbCO à anoksia
b. Alcohol
e.
Pneumotoksik (toksik
terhadap paru-paru)
Efek jangka panjang terutama disebabkan
iritasi (menyebabkan bronkhitis atau pneumonitis).Dalam luka bakar, bahan kimia
dalam paru-paru yang dapat menyebabkan udema pulmoner (paru-paru berisi air),
dan dapat berakibat fatal. Sebagian bahan kimia dapat mensensitisasi atau
menimbulkan reaksi alergik dalam saluran nafas yang selanjutnya dapat
menimbulkan bunyi sewaktu menarik nafas, dan nafas pendek. Kondisi jangka
panjang (kronis) akan terjadi penimbunan debu bahan kimia pada jaringan paru-paru
sehingga akan terjadi fibrosis atau pneumokoniosis.
Ex : amonia, H2S,
CO
Distribusi
dan Ekskresi Toksikan
v Distribusi
toksikan
Setelah toksikan memasuki darah didistribusi dengan
cepat keseluruh tubuh maka laju distribusi diteruskan menuju ke setiap organ
tubuh. Mudah tidaknya zat kimia melewati dinding kapiler dan membrane sel dari
suatu jaringan ditentukan oleh aliran darah ke organ tersebut.
v Bagian tubuh
yang berhubungan dengan distribusi toksikan :
· Hati
dan ginjal
Kedua organ ini memiliki kapasitas yang lebih tinggi
dalam mengikat bahan kimia, sehingga bahan kimia lebih banyak terkonsentrasi
pada organ ini jika dibandingkan dengan organ lainnya. Hal ini berhubungan
dengan fungsi kedua organ ini dalam mengeliminasi toksikan dalam tubuh. Ginjal
dan hati mempunyai kemampuan untuk mengeluarkan toksikan. Organ hati cukup
tinggi kapasitasnya dalam proses biotransformasi toksikan.
· Lemak
Jaringan lemak merupakan tempat penyimpanan yang baik
bagi zat yang larut dalam lemak seperti chlordane, DDT, polychlorinated
biphenyl dan polybrominated biphenyl. Zat ini disimpan dalam jaringan lemak
dengan pelarut yang sederhana dalam lemak netral. Lemak netral ini kira-kira 50
% danberat badan pada orang yang gemuk dan 20 % dari orang yang kurus. Toksikan
yang daya larutnya tinggi dalam lemak memungkinkan konsentrasinya rendah dalam
target organ, sehingga dapat dianggap sebagai mekanisme perlindungan.
Toksisitas zat tersebut pada orang yang gemuk menjadi lebih rendah jika
disbanding dengan orang yang kurus.
· Tulang
Tulang dapat berfungsi sebagai tempat penyimpanan
untuk senyawa seperti Flouride, Pb dan strontium. Untuk beberapa toksikan
tulang merupakan tempat penyimpanan utama, contohnya 90 % dari Pb tubuh
ditemukan pada skeleton. Penyimpanan toksikan pada tulang dapat atau tidak
,mengakibatkan kerusakan. Contoh : Pb tidak toksik pada tulang, tetapi
penyimpanan Fluoride dalam tulang dapat menunjukkan efek kronik (skeletal
fluorosis).
v Ekskresi
toksikan
Toksikan dapat dieliminasi dari tubuh melalui beberapa
rute. Ginjal merupakan organ penting untuk mengeluarkan racun. Beberap
xenobiotik diubah terlebih dahulu menjadi bahan yang larut dalam air sebelum
dikeluarkan dalam tubuh.
Rute lain yang menjadi lintasan utama untuk beberapa
senyawa tertentu diantaranya : hati dan sistem empedu, penting dalam ekskresi
seperti DDT dan Pb ; paru dalam ekskresi gas seperti CO. Toksikan yang
dikeluarkan dari tubuh dapat ditemukan pada keringat, air mata dan air susu ibu
(ASI).
v Ekskresi
urine
Ginjal merupakan organ yang sangat efisien dalam
mengeliminasi toksikan dari tubuh. Senyawa toksik dikeluarkan melalui urine
oleh mekanisme yang sama seperti pada saat ginjal membuang hasil metabolit dari
tubuh.
v Ekskresi
empedu
Hati berperan penting dalam menghilangkan bahan toksik
dari darah setelah diabsorbsi pada saluran pencernaan, sehingga akan dapat
dicegah distribusi bahan toksik tersebut ke bagian lain dari tubuh.
v Rute ekskresi
yang lain
Toksikan dapat juga dikeluarakan dari tubuh melalui
paru, saluran pencernaan, cairan cerebrospinal, air susu, keringat dan air
liur. Zat yang berbentuk gas pada kondisi suhu badan dan “volatile liquids”
dapat diekskresi melalui paru. Jumlah cairan yang dapat dikeluarkan melalui
paru berhubungan dengan tekanan uap air. Ekskresi toksikan melalui paru ini
terjadi secara difusi sederhana. Gas yang kelarutannya rendah dalam darah
dengan cepat diekskresi sebaliknya yang tinggi kelarutannya seperti chloroform
akan sangat lambat diekskresi melalui paru.
Referensi :
Buku Ajar Toksikologi Umum Jurusan Farmasi FMIPA
Universitas Udayana
Buku Pengantar Toksikologi Industri
Materi Presentasi Dra. Syarifah Miftahul E.J - EFEK TOKSIK BAHAN KIMIA
