Toksikologi adalah cabang ilmu yang mempelajari segala hal yang berkaitan dengan zat-zat kimia (racun), tidak hanya berkaitan dengan sifat-sifat zat kimia saja namun juga mempelajari bagaimana pengaruh zat kimia tersebut di dalam tubuh atau dikenal dengan istilah xenobiotik (xeno = asing).
Toksikologi dibedakan atas
- efek toksik akut
- efek toksik kronik
>Efek toksik akut, yang langsung berhubungan dengan pengambilan zat toksik.
>Efek toksik kronik, pada umumnya zat dalam jumlah sedikit diterima tubuh dalam jangka waktu yang lama sehingga akan terakumulasi mencapai konsentrasi toksik � keracuna.
Pengertian
TOKSIN/RACUN
Yaitu suatu zat yang dalam jumlah relative kecil mengganggu kesehatan manusia
XENOBIOTIK
Yaitu sebutan untuk semua bahan yang asing bagi tubuh, Mis: bahan obat, bahan kimia
TOKSISITAS
Yaitu kemampuan suatu zat untuk menimbulkan kerusakan pada organ tubuh suatu organisme
LD50 Suatu zat
Yaitu dosis yang dapat menyebabkan kematian pada 50 % binatang percobaan dalam spesies yang sama setelah terpapar suatu zat dalam waktu tertentu
ED50 (efektif dosis)
Yaitu dosis yang dapat menimbulkan efek spesifik selain kematian pada 50 % binatang percobaan
DOSIS
Yaitu jumlah xenobiotik yang masuk ke dalam tubuh manusia
HUBUNGAN DOSIS DAN EFEK (Dose-Effect Relationship)
Yaitu hubungan antara dosis dengan efek yang terjadi pada manusia
DOSE RESPONSE RELATIONSHIP
Yaitu hubungan antara dosis dan prosentase individu yang menunjukkan gejala tertentu/spesifik
MASA LATEN
Yaitu waktu antara pemaparan pertama dengan timbulnya gejala/respon
EFEK SISTEMIK
Yaitu efek toksik pada jaringan seluruh tubuh
TARGET ORGAN
Target organ adalah organ yang paling sensitif terhadap pajanan yang terjadi
EFEK AKUT
Efek yang terjadi sesudah terpajan dalam waktu singkat (jam, hari)
EFEK KRONIS
Efek yang terjadi setelah pajanan yang cukup lama (bulanan, tahunan)
Masuknya Bahan Kimia Dalam Tubuh
EFEK,
- LOKAL :(pada bagian yang terkena bahan kimia)
- SISTEMIK :(bila bahan kimia terserap kedalam tubuh)
- ABSORBSI
Bahan kimia masuk ke dalam tubuh melalui:
- Saluran pernafasan (terhirup)Ex : gas (CO,NOx,), Uap (benzene), bahan mudah larut (Kloroform), debu, ditimbun di paru-paru.
Saluran pencernaan (tertelan)
Biasanya karena kecelakaan, lambung kosong mempercepat penyerapannya.
Zat-zat yang toksik, zat yg larut dalam lemak, Insektisida, organik solvent (efek sistemik).
- Suntikan intravena, intra muskular, sub kutan.
DISTRIBUSI
- Bahan kimia organik (methyl merkuri) dapat menembus organ (otak)
- Bahan Kima anorganik (merkuri) tidak dapat menembus otak tapi tertimbun dalam ginjal.
- Hati dan ginjal memiliki kapasitas mengikat bahan kimia yang tinggi dibanding organ lain, karena fungsi sebagai organ yang memetabolisir dan membuang bahan kimia berbahaya.
- Bahan yang mudah larut dalam lemak, maka jaringan lemak merupakan tempat penimbunan bahan yang mudah larut dalam lemak (ex. DDT, Diedrin, Polychlorinated biphenyls (PCB)).
EKSKRESI
- Bahan kimia diekskresikan dapat dalam bentuk bahan asal maupun metabolitnya
- Ekskresi utama melalui ginjal (hampir semua kimia berbahaya) bahan-bahan tertentu lewat hati dan paru-paru.
- Ekskresi melalui ginjal terutama bahan yang larut dalam air.
- Ekskresi melalui paru-paru, untuk bahan yang pada suhu tubuh masih berbentuk gas (ex. CO).
EFEK TOKSIK PADA TUBUH
1. LOKAL DAN SISTEMIK
- Lokal : bahan yang bersifat korosif, iritatif.
- Sistemik : terjadi setelah bahan kimia masuk, diserap dan distribusikan ke tubuh.
- Konsentrasi bahan berbahaya tidak selalu paling tinggi dalam target organ (ex. Target organ methyl merkuri adalah otak, tapi konsentrasi tertinggi ada di hati dan ginjal, DDT target organnya adalah susunan pusat syaraf pusat tapi konsentrasi tertinggi pada jaringan lemak)
2. EFEK YANG REVERSIBLE DAN IRREVERSIBLE
- Reversible : bila efek yang terjadi hilang dengan dihentikannya paparan bahan berbahaya. Biasanya konsentrasi masih rendah dan waktu singkat.
- Irreversible : bila efek yang terjadi terus menerus bahkan jadi parah walau pajanan telah dihentikan. (ex. Karsinoma, penyakit hati), biasanya konsentrasi tinggi dan waktu lama.
3. EFEK LANGSUNG DAN TERTUNDA
- Efek langsung : segera terjadi setelah pajanan (ex. Sianida)
- Efek tertunda : efek yang terjadibeberapa waktu setelah pajanan (efek karsinogenik)
4. REAKSI ALERGI DAN IDIOSYNKRASI
- Reaksi alergi (hipersensitivitas) terjadi karena adanya sensitisasi sebelumnya yang menyebabkan dibentuknya antibodi oleh tubuh.
- Reaksi Idiosynkrasi : merupakan reaksi tubuh yang abnormal terhadap karena genetik (ex. Kekurangan enzim succynicholin).
KLASIFIKASI BAHAN BERACUN
Antara lain :
- Berdasarkan penggunaan bahan: solvent, aditif makanan dll.
- Berdasarkan target organ: hati, ginjal, paru, system haemopoetik.
- Berdasarkan fisiknya: gas, debu, cair, fume, uap dsb.
- Berdasarkan kandungan kimia: aromatic amine, hidrokarbon dll.
- Berdasarkan toksisitasnya: Ringan, sedang dan berat.
- Berdasarkan fisiologinya: iritan, karsinoge
Pembagian Toksikologi berdasarkan jenis dan keadaan saat toksik terjadi:
- Toksikologi obat
- Toksikologi bahan makanan
- Toksikologi pestisida
- Toksikologi industri
- Toksikologi lingkungan
- Toksikologi kecelakaan
- Toksikologi perang, dan
- Toksikologi penyinaran
1. Toksikologi Obat
mencakup:
- Uji obat yang potensial terhadap toksisitas atau keamanannya dalam fase pra-klinik
- Efek samping (yang tak diingini) dari obat, kombinasi obat dan kosmetika pada penggunaan sesuai petunjuk
- Keracunan akut dan kronis pada penggunaan obat berlebih
- Toksikologi Bahan Makanan
- Menguji bahan makanan (termasuk air minum) terhadap kemungkinan adanya kandungan zat berbahaya. Misal:
- zat warna, zat pengawet, zat pengikat, korigensia rasa, sisa antibiotika, ion logam berat, zat pelindung tanaman.
- Kekurangan atau kelebihan gizi.
- Faktor resiko kematian di negara berkembang karena kelaparan, sedangkan pada negara maju adalah kelebihan gizi
2. Toksikologi Bahan Makanan
Menguji bahan makanan (termasuk air minum) terhadap kemungkinan adanya kandungan zat berbahaya.
Misal:
- zat warna, zat pengawet, zat pengikat, korigensia rasa, sisa antibiotika, ion logam berat, zat pelindung tanaman.
- Kekurangan atau kelebihan gizi. > Faktor resiko kematian di negara berkembang karena kelaparan, sedangkan pada negara maju adalah kelebihan gizi
3. Toksikologi Pestisida
Kebutuhan akan bahan makanan merupakan penyebab penggunaan pestisida, yaitu senyawa anti gulma, nematosida, rodentisida dan insektisida (pupuk buatan). Penggunaan pestisida tanpa kontrol akan menimbulkan berbagai masalah. Pestisida akan masuk bersama makanan sehingga kadang sulit dieliminasi.
4. Toksikologi Industri
Semua jenis keracunan di industri yang berakibat antara lain pada: penyakit kulit (eksim), saluran napas (pneumokoniosis). Dalam industri harus dibuat peraturan-peraturan yang melindungi pekerja agar mencegah terjadinya keracunan, juga penentuan batas toleransi untuk tiap zat racu.
5. Toksikologi Lingkungan
Pencemaran lingkungan menyebabkan bahaya toksik bagi manusia. Pencemaran lingkungan terbagi menjadi:
- secara fisik: peningkatan suhu air permukaan
- secara kimia: tercemarnya lingkungan akibat zat kimia berbahaya, bungkus plastik, sisa nuklir, penggunaan obat tanpa resep, merokok, kosmetika berlebihan, deodoran, pengharum ruangan, detergen, dsb.
6. Toksikologi Kecelakaan
Berhubungan dengan kecelakaan akibat racun atau penyalahgunaan zat beracun (misal: keracunan bunuh diri dan keracunan.
7. Toksikologi Perang
Pelaksanaan perang dengan:
- senjata atom (nuklir) misal bom di Hiroshima dan Nagasaki
- biologi, misal pemakaian racun tanaman (zat perontok daun) untuk keperluan militer
- kimia, misal penggunaan senyawa untuk menghentikan demonstrasi (gas air mata
- Toksikologi Penyinaran
Walaupun penggunaan senjata nuklir dalam skala besar mengakibatkan kerugian, tetapi disisi lain penyinaran juga berperan penting bagi rakyat.
Misal:
penggunaan reaktor atom untuk mendapatkan energi dan penggunaan isotop radioaktif yang makin meningkat dalam bidang kedokteran dan industr.
Penanganan Keracunan (Umum)
Pertolongan pertama:
- menjaga agar fungsi vital seperti pernapasan dan sirkulasi tetap ada
- menghindari absorpsi racun lebih lanjut. Jika penyebab keracunan diketahui dan mungkin dilakukan penanganan dengan antidot tertentu (jika zat tersebut tersedia) harus segera diberikan
- mempercepat eliminasi racun yang sudah masuk ke dalam organisme
- menormalkan kembali fungsi tubuh yang terganggu dengan penanganan simptomatik
Penanganan Keracunan (Khusus)
Timbunan logam di terutama saluran cerna, hati, dan ginjal menyebabkan kerusakan pada organ tersebut. misal: timbal, air raksa, emas, kadmium, talium, arsen, bismut, kromium, selenium, mangan, besi, nikel, alumunium, isotop radioaktif.
Inhalasi asam yang mudah menguap akan menyebabkan rangsangan hebat pada saluran napas bagian atas, kerusakan mukosa dan spasme otot bronkhus
Setelah pemasukan basa melalui mulut maka mukosa mulut akan bengkak memutih, rasa sakit yang amat sangat pada saat menelan atau tak mungkin sama sekali. Pasien akan muntah dan dalam waktu singkat akan mengalami shock
Pada pemasukan secara oral dapat menyebabkan gastroenteritis disertai muntah dan diare. Jika masuk kedalam darah akan terjadi hemolisis
Gejala keracunan yaitu perubahan degeneratif pada hati dan ginjal serta kadang-kadang juga jantung, akibat metabolit pelarut organik tsb. Sumsum tulang juga dapat dirusak Contoh: hidrokarbon, hidrokarbon terhalogenasi, alkohol.
- Racun Pernapasan, menyebabkan rangsangan dan kerusakan mukosa pada:
- saluran napas bagian atas dan atau pembentukan udem paru-paru toksik
- menghambat transpor oksigen oleh hemoglobin
- memblok enzim pernapasan sel hingga menyebabkan
- sel tidak dapat bernapas.
Contoh:
Oksigen dan ozon, klor, hidrogen sulfida, sulfur dioksida, karbon monoksida, karbon dioksida, fosgen, isosianat, gas airmata
- Senyawa Pembentuk Besi (III) Hemoglobin
Gejalanya sakit kepala, rasa lesu, jantung berdebar, dan pusing yang merupakan tanda kurangnya pasokan oksigen di jaringan. Pada konsentrasi yang lebih tinggi, kesadaran akan hilang, shock, suhu tubuh turun, dan akhirnya menyebabkan kematian
contoh: alkaloid belladonna dan opium, sitisin, taksin
contoh:
- Amanita phalloides, virosa dan verna,
- Gyromitra (Helvella) esculenta
- Boletus satanas, Russula emetica, Lactarius torminosus
- jenis Inocybe
- Amanita muscaria dan pantherina
- Ular Berbisa
- Insektisida
- Rodentisida
- Herbisida
contoh: Enterotoksin, Toksin Botulinus
