KADMIUM

Disusun Guna Memenuhi Tugas Toksikologi Lingkungan

Dosen Pengampu: Arum Siwiendrayanti, S.KM, M.Kes

Disusun Oleh :

Ganies Pradhitya S(6411412231)

ILMU KESEHATAN MASYARAKAT

FAKULTAS ILMU KEOLAHRAGAAN

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2015

KADMIUM

A. Ekokinetik

Kadmium merupakan zat kimia yang tidak dapat didegradasi di alam. Cd bebas berada di lingkungan dan akan tetap berada didalam sirkuasi atau udara. Cd yang berikatan dengan senyawa logam berat lainnya biasanya akan mempengaruhi pembentukannya di air. Sumber utama Cd yang berasal dari alam adalah dari lapisan bumi atau kerak bumi seperti gunung berapi dan pelarutan batuan. Kadmium yang ada di udara bisa dibawa dengan proses yang berbeda-beda dan masuk ke dalam lingkungan. Sumber utama kadmium dari alam masuk ke dalam udara di lingkungan yaitu dari pegunungan, evaporasi, partikel tanah yang terbawa ke udara, dan kebakaran hutan. Sumber lainnya bisa berasal dari manusia seperti asap kendaraan dan rokok.

Kadmium yang ada di air berasal dari berbagai proses yaitu kadmium masuk ke dalam perairan es erosi tanah, pelapukan batuan induk. Kadmium lebih banyak masuk ke dalam air karena kegiatan manusia seperti perindustrian dimana limbah hasil dari pabrik tersebut dibuang langsung kedalam perairan yang akan terakumulasi di dasar perairan yang membentuk sedimen. Cd juga dapat masuk ke dalam organisme yang hidup di air dimana Cd dapat masuk melalui oral, inhalasi atau dermal. Cd yang masuk ke dalam tubuh suatu organisme contohnya seperti ikan, logam Cd akan terakumulasi pada ginjal dan hati karena kedua organ tersebut sangat spesifik untuk melawan racun yang masuk kedalam dalam tubuh.

Kadmium yang ada di dalam tanah dapat berasal dari alam dan antropogenik. Kadmium di udara ambien ditransfer ke tanah dengan deposisi basah atau kering dan dapat memasuki rantai makanan. Namun, laju transfer dari tanah untuk menanam tergantung pada berbagai faktor (jenis tanah dan tanaman, pH tanah, penggunaan pupuk, meteorologi, dll). Kadmium juga dapat masuk ke dalam tanah karena adanya proses pelarutan batuan induk seperti batuan glasial dan alluvial. Manusia juga berkontribusi dalam proses masuknya kadmium ke dalam lingkungan seperti penggunaan pupuk kimia, kotoran yang mengendap karena aktivitas manusia. Kadmium yang ada di dalam tanah akan lebih lama terbawa atau terdistribusi dibandingkan kadmium yang ada pada udara dan air. Kadmium yang terakumulasi di dalam tanah akan menggangu organisme yang hidup di dalamnya seperti mikroorganisme, makroorganisme dan mollusca. Tanah yang mengandung kadmium akan teserap kandungan logamnya oleh organisme yang hidup pada lingkungan tanah tersenut seprti tanaman dan hewan.

B. Farmakokinetik

Kadmium adalah logam yang sangat toksik dan dapat terakumulasi cukup besar pada organisme hidup karena mudah diadsorpsi dan mengganggu sistem pernapasan serta pencernaan. Jika teradsorpsi ke dalam sistem pencernaan dan sistem paru-paru, kadmium akan membentuk kompleks dengan protein sehingga mudah diangkut dan menyebar ke hati dan ginjal bahkan sejumlah kecil dapat sampai ke pankreas, usus, dan tulang. Selain itu, kadmium juga akan mengganggu aktivitas enzim dan sel. Hal ini akan menimbulkan tetratogenik, mutagenik, dan karsinogenik.

Kadmium masuk ke dalam tubuh bisa melalui berbagai cara yaitu dari pernafasan (dari asap rokok dan kendaraan), bisa melalui oral (makanan), dan bisa melalui suntikan ke daerah kulit. Menurut WHO jumlah Cd yang dapat diterima oleh tubuh manusia adalah sebanyak 400-500 mikrogram setiap kilogram berat badan setiap hari. Batasan toleransi Cd dalam ginjal pda manusia adalah 200 ppm, bila batas tersebut terlewati akan timbul efek-efek tertentu. Keracunan Cd pada hewan akan membuat Cd tertimbun di dalam hati dan korteks ginjal. Apabila terjadi keracunan akut akan ditemukan penimbunan logan Cd di dalam hati. Keracunan kronis Cd akan ditimbun di dalam bermacam-macam organ tubuh terutama di dalam ginjal, hati, dan paru-paru, tetapi juga ditimbun di dalam pankreas, jantung, limpa, alat kelamin dan jaringan adiposa. Kadmium yang masuk ke dalam tubuh biasanya akan tertimbun di dalam organ target yang paling banyak menyerap Cd yaitu hati dan ginjal.

Pemasukan Cd ke dalam tubuh dapat terjadi melalui traktus digestivus, traktus respiratorius atau melalui suntikan ke dalam tubuh. Kadmium yang ada di dalam makanan dan air minum akan diserap di dalam saluran pencernaan. Penyerapan Cd di dalam paru-paru jauh lebih besar dibandingkan dengan di dalam saluran pencernaan. Menurut (Voogt et al., 1980) penyerapan Cd di dalam paru-paru berkisar 13-19 % dari jumlah Cd yang terserap dengan rata-rata 16%.

Menurut (Voogt et al., 1980) kadmium yang dihirup melalui saluran pernafasan biasanya berbentuk aerosol. Kecepatan penyerapan di dalam paru-paru dipengaruhi oleh diameter partikel Cd yang masuk. Kadmium yang diserap tubuh akan dibawa oleh darah khususnya di dalam eritrosit. Kadmium yang ada dalam plasma dan eritrosit akan berikatan dengan protein yang akan mempunyai berat molekul tinggi, contohnya hemoglobin (Hb). Kadmium yang masuk biasanya diusahakan tubuh untuk dikeluarkan kembali.

C. Efek Biologis

Kadmium tidak diketahui memiliki fungsi biologis di dalam sel tetapi memiliki sifat reaktif yang sangat tinggi dan dapat menginaktifkan berbagai macam aktivitas enzim yang diperlukan oleh sel. Setelah diabsorbsi, logam berat kadmium akan terakumulasi di dalam organ target yang utamanya adalah ginjal kemudian menimbulkan toksisitas. Kadmium terakumulasi terutama pada ginjal, dan paruh waktu efek biologis pada manusia adalah 10-35 tahun. Akumulasi ini dapat menyebabkan disfungsi tubulus ginjal, yang menyebabkan peningkatan ekskresi protein berat molekul rendah dalam urin. Hal ini umumnya bersifat ireversibel.

Asupan kadmium yang tinggi dapat menyebabkan gangguan pada metabolisme kalsium dan pembentukan batu ginjal. Pelunakan tulang dan osteoporosis dapat terjadi pada mereka yang terpapar atau bekerja di daerah yang terkontaminasi kadmium. Di daerah Jepang di mana tanah telah terkontaminasi dengan kadmium dari tambang seng / timbal, terjadi penyakit-itai Itai yang meluas yang masih terlihat pada wanita di atas 50 tahun. Hal ini ditandai dengan osteomalacia, osteoporosis, patah tulang dan disfungsi ginjal.

Paparan tinggi asam oksida kadmium melalui inhalasi akan mengakibatkan pneumonitis akut dengan edema paru yang mematikan. Pada jangka panjang, tingkat paparan kerja yang tinggi berhubungan dengan perubahan paru-paru, terutama ditandai dengan penyakit saluran napas obstruktif kronis.

Ada bukti yang cukup bahwa pajanan kadmium pada jangka panjang (misalnya melalui asap kadmium) memberikan kontribusi untuk perkembangan kanker paru-paru. Ada bukti terbatas bahwa kadmium juga dapat menyebabkan kanker ginjal dan prostat. Badan Internasional untuk Penelitian Kanker (IARC) telah mengklasifikasikan kadmium dan menyebutkan bahwa kadmium sebagai zat karsinogenik bagi manusia (Grup 1), yang berarti bahwa ada bukti yang cukup untuk karsinogenisitas kadmium pada manusia.

Pada tingkatan biomolekuler, kadmium diabsorbsi oleh organisme dan terakumulasi di dalam sitosol melalui pembentukan kompleks metal-ligan. Beberapa penelitian tentang efek paparan logam berat kadmium pada hewan telah banyak dilaporkan, paparan cadmium dalam waktu yang lebih lama akan memicu peningkatan ROS sehingga memicu kematian sel, memicu peroksidasi lipid, menghambat pengambilan (uptake) nutrisi, menghambat aktivitas enzim, termasuk sistem antioksidan organisme hidup.

Kadmium juga dapat menginduksi kerusakan pada fungsi membran dengan merusak komposisi lipid pada membran sel. Penelitian yang dilakukan oleh El-Maraghy et al. (2001) dan Wlostowski et al. (2003) yang dirujuk dalam Faix et al. (2005) menyimpulkan bahwa paparan logam beratjenis kadmium menyebabkan perubahan histopatologi dan peroksidasi lipid pada organ liver dan ginjal hewan rodent. Efek lainnya yang ditimbulkan oleh logam berat kadmium adalah terjadi pengurangan berat badan roden dan dapat menyebabkan retardasi (perlambatan) pertumbuhan serta menghambat pengambilan ion kalsium pada insang ikan.