Tugas Mata Kuliah IKGM

TOXICOLOGY

Oleh:

David Christoper Suyanto 021311133003

Aprodita Permata Yuliana 021311133004

DEPARTEMEN ILMU KESEHATAN GIGI MASYARAKAT

FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI – UNAIR

Semester Ganjil – 2014 / 2015

KATA PENGANTAR

Puji syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah s.w.t. karena

atas berkat rahmat-Nya, penulis bisa menyelesaikan tugas makalah berjudul

“Toxicology” dengan baik.

Makalah ini penulis susun untuk menyelesaikan tugas mandiri Mata

Kuliah Ilmu Kesehatan Gigi Masyarakat. Pada makalah ini, penulis menjelaskan

seputar toksikologi. Penulis juga ingin menyampaikan terima kasih kepada pihak-

pihak yang telah membantu dalam penyelesaian makalah ini, antara lain :

1.) Dr. Titiek Berniyanti, drg. M. Kes, selaku pembimbing/dosen mata

kuliah Ilmu Kesehatan Gigi Masyarakat

2.) Orang tua/wali penulis, yang telah memberikan fasilitas untuk

menyelesaikan makalah ini.

3.) Pihak-pihak lain, yang telah membantu menyelesaikan makalah ini.

Untuk selanjutnya penulis berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi

semua pihak dan sedianya memberikan kritik dan saran membangun mengenai

makalah ini.

Surabaya, 12 Oktober 2014

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR .....................................................................................ii

DAFTAR ISI ...................................................................................................iii

BAB 1 ISI..........................................................................................................1

BAB 2 PEMBAHASAN JAWABAN..............................................................8

BAB 3 KESIMPULAN.....................................................................................17

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................18

ISI

Toksikologi adalah ilmu yang mempelajari tentang efek-efek merugikan

dari bahan-bahan kimia pada sistem biologi. Sisstem biologi disini dapat berarti

luas, namun sebagian besar bidang toksikologi difokuskan pada kesehatan

manusia.

Disipilin ilmu dari toksikologi antara lain, farmakologi fisiologi, kimia,

epidemiologi, patologi, biokimia, dan obat-obatan.

Titik konseptual awal dari toksikologi adalah semua substansi mempunyai

potensi untuk menjadi toksi atau racun. Bapak Toksikologi, Paracelus, pertama

kali mengutarakan konsep “All are poison and not without poison; only the dose

makes a thing not a poison.” Yang secara sederhana dapat disingkat “The dose

makes the poison.” Arti dari konsep Paracelus ini adalah dosislah yang menjadi

tolak ukur apakah sebuah substansi tertentu bersifat toksik atau tidak. Sebagai

misal sebuah substansi dalam dosis yang tinggi memiliki efek toksis namun dalam

dosis yang rendah atau sewajarnya tidak memilih bahaya tersebut.

Toksikologi adalah bagian penting dari kesehatan lingkungan dan

kesehatan masyarakat pada umumnya. Kesehatan masyarakat mengatur sumber

kebutuhan untuk keperluan kesehatan, pencegahan penyakit, dan perwatan

penyakit. Bahan kimia dan lingkungan yang terkontaminasi dapat membahayakan

kesehatan masyarakat. Bidang toksikologi membantu dalam mendeterminasi

kondisi dari dampak merugikan yang diberikan oleh komponen tersebut.

Peran toksikologi dalam bidang kesehatan masyarakat salah satunya dalam

penyediaan air minum yang aman untuk masyarakat, seperti memahami efek

samping dari organisme yang terkandung dalam air minum dan efek samping dari

bahan kimia yang digunakan untuk memusnahkan organisme tersebut.

Ilmu toksikologi dianggap salah satu ilmu yang harus dipahami oleh

semua pelajar di disiplin ilmu terutama yang berhubungan dengan kesehatan

masyarakat karena ilmu ini sangatlah relevan untuk kesehatan secara keseluruhan.

Dengan memahaminya, kita menjadi mengerti dan waspada terhadap semua

komponen di sekitar kita karena tidak ada agen yang seutuhnya bebas dari efek

samping sekalipun itu yang alami. Sehingga kita akan memahami bahwa yang

alami belum tentu aman karena bahan dari alampun ada yang memiliki tingkat

toksiksitas tinggi seperti arsenik, bisa ular dsb.

Toksikologi diklasifikasikan menjadi 3 kategori:

1. Klas Kimia

Contoh dari klas kimia antara lain logam berat, alkohol dan larutan.

Klasifikasi ini bisa juga diartikan dengan keadaan fisik bahan kimia

tersebut apakah toksik ini berwujud cair, pada, gas, uap, abu, atau asap.

2. Sumber paparan

Klasifikasi ini penting untuk mengidentifikasi sumber dari masalah dan

biasa digunakan oleh ahli kesehatan lingkungan. Contoh dari klasifikasi ini

antara lain limbah industri, produk kimia pertanian, pencemaran air, zat

aditif makanan dan lain-lain.

3. Organ target

Klasifikasi ini didasarkan pada sistem organ yang menjadi sasaran utama

yang diserang oleh racun. Contohnya racun yang merusak hepar disebut

hepatoksin, toksin yang menyerang ginjal disebut nephrotoxin dan

sebagainya.

Klasifikasi inilah yang paling didukung oleh para ahli toksikologi karena

untuk memahami toksin yang masuk kedalam tubuh kita harus mengerti

tentang penyebab hingga dampaknya terhadap kerja tubuh terutama sistem

organ. Untuk memahami efek dari toksin kepada sistem organ spesifiknya

pertama kita harus mengerti tentang bagaimana sistem tersebut bekerja.

Spesifitas Keracunan

Terdapat perbedaan spesifitas keracunan antar spesies. Glycophosate

digunakan untuk membunuh tanaman yang tidak diinginkan, seperti rumput liar.

Berbeda dengan hewan yang bergantung pada asam amino aromatic, mereka tidak

mempunyai target molekul seperti glycophosate dan tidak mengalami keracunan

sampai terpapar dalam dosis yang tinggi. Perbedaan lainnya pestisida rotenone

yang digunakan untuk membunuh ikan. Rotenone menyerang fungsi dari

mtokondria dengan menggangu complex I dari rantai transfer electron

mitokondria. Hal ini sama dengan manusia. Tidak seperti glyphosate, rotenone

tidak menyerang spesies tertentu. Spesifitas keracunan berhubungan dekat dengan

mekanisme keracunan dalam tubuh. Selain itu, spesifitas keracunan juga dapat

menyerang organ tubuh.

Reaksi Keracunan dalam Tubuh

Setalah terpapar xenobiotic (bahan kimia asing yang masuk dalam tubuh),

terdapat beberapa tahap respon tubuh terhadap bahan kimia yaitu, Penyerapan ke

dalam tubuh, distribusi ke seluruh tubuh, metabolisme, dan ekskresi. Sepanjang

perjalanan racun tersebut dapat mempengaruhi tubuh.

1. Penyerapan

Pada seseorang yang terpapar komponen racun, racun tersebut dapat

masuk ke dalam tubuh. Tidak cukup racun tersebut terpapar kulit tetapi juga

masuk ke paru, atau saluran makanan, setiap jalur tersebut memiliki mekanisme

pertahanan dan efek yang berbeda bagi tubuh. Saluran pencernaan makanan

memiliki penyerapan nutrisi dan area yang besar dengan mekanisme transport,

sehingga komponen racun dapat memiliki kesempatan untuk masuk. Komponen

racun dapat masuk melalui alveoli paru. Alveoli merupakan pertukaran udara

dengan suplai darah. Partikel yang besar masuk ke dalam bagian atas dari paru, di

mana cilia akan mengeksresi. Partikel yang lebih kecil masuk lebih dalam,

mencapai alveoli tempat penyerapan lebih mudah. Kulit memiliki perlindungan

yang efektif terutama racun yang berbentuk cairan, racun yang larut dalam lemak

dan masuknya ke dalam peredaran darah.

2. Distribusi

Setelah masuk melalui peredaran darah. Jika racun tersebut larut dalam

lemak, biasanya terbawa bersama peredaran darah yang cair dengan protein yaitu

albumin. Racun tersebut bergerak dengan cara difusi yaitu dari konsentrasi tinggi

ke konsentrasi rendah. Bahan kimia yang masuk ke dalam usus langsung menuju

ke liver melalui vena portal, untuk melalui proses pertama, dan diproses dalam

metabolism. Hanya sebagian bahan kimia yang diekskresi oleh ginjal dan

pancreas.

3. Metabolisme

Banyak komponen racun akan melalui metabolism atau biotransformation,

proses dengan bantuan enzim. Biotransformation terbesar terdapat pada liver, di

aman enzim metabolism banyak ditemukan. Metabolisme transformation

menghasilkan produk yang lebih aman dan tidak larut dalam lemak. Produk

metabolisme tersebut larut dalam urin, dimana tempat untuk ekskresi. Contohnya

benzene dioksidasi menjadi fenol dan glutathione bergabung dengan aromatic

halogenasi menjadi tidak toksik dan metabolism asam mercapturic. Namun,

proses metabolism kadang menghasilkan produk yang lebih toksik. Salah satunya

adalah methanol menjadi formaldehid. Hasil metabolism yang dapat

meningkatkan keracunan dapat mengakibatkan kanker, bahkan jika berlebihan

dapat menyebabkan kerusakan pada DNA dan RNA.

4. Ekskresi

Karena metabolism membuat komponen racun lebih mudah dicerna, aman,

dan tidak larut dalam lemak, sehingga komponen tersebut siap untuk diekskresi

oleh tubuh. Ekskresi ter

besar tubuh melalui ginjal. Ginjal mengekskresi racun tersebut sama dengan

pembuangan sisa sisa metabolism lainnya yaitu filtrasi glomerulus pasif, difusi

tubuler pasif, dan skresi tubuler aktif. Molekul kecil dapat melalui filtrasi

glomerulus pasif. Namun, molekul besar harus melewati sekresi tubuler aktif.

Organ ekskresi kedua terbesar adalah liver. Liver menjadi tempat akhir

sirkulasi mengirim komponen racun melalui penyerapan proses pencernaan

makanan. Tidak hanya itu pancreas juga membantu dalam proses ekskresi racun

tersebut. Terdapat beberapa saluran khusus untuk asam organic, basis organic,

komponen netral, dan metal. Transport aktif memiliki pengangkutan molekul

protein. Komponen racun tersebut diekskresi oleh pancreas saat masuk dalam

pencernaan makanan dan diekskresikan bersama feses.

Gas beracun dan uap dieskresi oleh paru. Proses yang terjadi melalui difusi

pasif yang dilakukan oleh plasma dan tekanan alveoli. Gas tersebut sangat larut

dalam lemak dan membutuhkan waktu untuk pindah dari jaringan adipose ke

plasma dan ke gas alveoli. Gas yang sedikit larut dalam lemak mudah dipindahkan

saat level tekanan plasma rendah. Alveoli dan bronkus dapat bertahan terhadap

kerusakan gas berbahaya seperti gasoline.

Selain itu ekskresi melalui air susu ibu juga dapat mengurangi resiko bayi

karena susu tersebut lebih asam daripada serum. Beberapa racun, seperti metal

diekskresi melalui keringat atau rambut yang tumbuh, sehingga dapat di

diagnosis. Beberapa racun sisanya diekskresi melalui saliva dan pencernaan.

Toxicokinetiks

Salah satu kegiatan untuk menulusuri potensi komponen racun dari

lingkungan masuk ke dalam tubuh dan ke seluruh tubuh menuju molekul. Proses

ini disebut toxicokinetic. Contohnya, komponen x berasal dari hasil proses

industri. Di mana peneliti meneliti komponen x dengan kadar besar dalam udara

masuk ke dalam tubuh . Contohnya, komponen x tersebut masuk melalui

pernapasan. Melalui paru masuk ke membrane alveoli dan sistem pernapasan.

Melalui vena pulmo ke bagian jantung sebelah kiri dan disalurkan ke seluruh

tubuh. Komponen ini mencari jalan ke ginjal dan menyebabkan kerusakan pada

sel-selnya.

Jika peneliti dapat mengetahui bagaimana komponen x membuat

kerusakan pada ginjal dan mengidentifikasi besar kadar yang terpapar maka dapat

diketahui batas penggunaan komponen ini. Selain itu dengan proses ini dapat

memonitor komponen baru. Sehingga membuat bahan kimia yang aman beserta

obatnya.

Penyebab Komponen Bahan Asing tersebut Beracun

Komponen racun dalam tubuh ada yang tidak menyebabkan efek. Racun

tersebut didistribusikan ke berbagai sel dan jaringan menyebabkan keracunan

pada sel tertentu atau organ. Di sebabkan oleh karena genetic dan fungsi sel

tersebut terhadap paparan racun tersebut. Contohnya, jantung dan paru mudah

diserang karena mereka menerima volume darah yang sangat banyak dari semua

organ yang lain. Seperti otak dan testis mungkin lebih terlindungi karena terdapat

barrier blood brain dan blood testes. Namun, otak sangat sensitive terhadap

komponen racun dan reaksi metabolism dipengaruhi oleh tingginya permintaan

ATP sebagai sumber energy utama.

Beberapa racun menyerang target pada beberapa sel, jaringan ,dan organ.

Seperti karbon monoksida dan sianida mempengaruhi oksigen dan kebutuhan

ATP. Beberapa sistem organ yang membutuhkan banyak oksigen dan energy

sangat mudah diserang oleh racun tersebut. Oleh karena itu itak dan jantung

sensitive terhadap racun sianida dan karbon monosida.

Selain itu beberapa racun lebih selektif dan menyerang sel dan jaringan

tertentu. Contohnya, herbicide paraquat menyerang khusus paru dengan transport

diamine/polymine. Saat di paru, paraquat melakukan reaksi oksidasi-reduksi

untuk mengelurakan radikal bebas, sehingga menyebabkan fibrosis paru dan

kematian karena kekurangan kapsitas pernapasan. Beberapa bahan kimia lain

didesain untuk menyerang organ khusus, seperti insektisida. Kebanyakan

insektisida digunakan membunuh serangga melalui hyperexcitation pada sistem

saraf.

Tes Penelitian Komponen Racun

Beberapa waktu lalu, peneliti membuat metode untuk mengetahui dosis

dari komponen beracun. Dengan menggunakan hewan percobaan dan dosis yang

berbahaya bagi hewan tersebut, mereka menggunakan indeks LD 50 (Lethal Dose

for 50 percent), dimana indeks tersebut berlaku untuk komponen lainnya.

Penelitian tersebut tidak sama dengan keadaan manusia sehingga hasilnya tidak

pasti. Tes menggunakan hewan digunakan untuk meneliti racun yang akut seperti

kanker. Hewan tersebut memiliki kecenderungan menjadi kanker setelah beberapa

dosis. Namun, dalam tes tikus mengalami efek pada dosis yang lebih tinggi

daripada manusia. Tes dengan menggunakan hewan mengalami beberapa

kegagalan. Antar spesies yang berbeda membuat keadaan hewan dan manusia

berbeda. Manusia memiliki jangka hidup yang lebih tinggi daripada tikus,

sehingga reaksi pada manusia berbeda dengan yang dialami binatang.

Analisis desktop bergantung pada QSAR (quantitative structure activity

relationship), penelitian mengungkapkan bahan kimia dengan struktur yang sama

dengan bahan racun dapat mengakibatkan potensi efek yang sama pula. Test In

Vitro menggunakan sistem sel, seperti bekteri dan sel kultur manusia untuk

potensi racun. Sehingga respon sel seperti mutasi dapat diobservasi dan

membantu respon tubuh . Desktop dan in vitro lebih mahal dengan percobaan

hewan, tetapi lebih berkaitan dengan respon manusia, sehingga lebih ditentukan.

PEMBAHASAN SOAL

1. Para ahli toksikologi menggunakan beberapa metode untuk mengetes

toksisitas suatu senyawa, antara lain:

a. Percobaan Hewan untuk tes toksisitas

Biasanya toksisitas bahan kimia adalah ditentukan dengan

menggunakan hewan, biasanya tikus dan tikus. Hewan usia dan jenis

kelamin yang sebanding dibagi ke dalam kelompok 10 hewan. Setiap

kelompok menerima dosis yang berbeda dari bahan kimia, dan itu

ditentukan yang konsentrasi bahan kimia beracun membunuh setengah

hewan dalam kelompokPaling tidak, para korban sakit menerima racun.

Hewan-hewan yang dipertahankan sampai mati, dan ini dapat mengambil

minggu. Akibatnya, tes sangat mahal. Fasilitas Hewan harus dipertahankan,

dan sangat tenaga terampil yang diperlukan. Autopsi dapat membutuhkan

dokter hewan. Hasilnya sering kompleks dan dapat memerlukan canggih

statistik analisis. Di Amerika Serikat diperkirakan bahwa sebanyak 30 juta

hewan yang digunakan masing-masing tahun untuk menguji bahan kimia

beracun. Tikus memiliki organ, sekum, antara besar dan usus kecil. dalam

hewan pengerat ini dapat bervariasi besar, hampir sebesar usus kecil, dan

penuh bakteri. Hal ini tidak diketahui apa bakteri di kantong ini bisa

melakukan dengan bahan kimia beracun. Hewan yang memaksa memberi

makan zat beracun; racun dipaksa mereka perut dengan jarum suntik. Bahan

kimia datang kontak langsung dengan isi yang sangat asam perut, dan tidak

pasti apa yang pengaruh keasaman ini memiliki senyawa beracun. Salah

satu kelemahan dari jenis ini hewan tes adalah bahwa mereka tidak selalu

definitif. (Botsford, 2000)

Keuntungan dari tes ini adalah lebih akurat. Kerugiannya, dosis yang

lebih tinggi dari manusia yang mengalami di lingkungan, kebutuhan untuk

memaksimalkan sensitifitas dari uji coba. Perbedaan spesies ke spesies

membuat eksplorasi dari hewan ke manusia menjadi sulit. Siklus hidup

manusia lebih panjang daripada hewan pengerat, jadi akibat jangka panjang

pada manusia mungkin tidak terbukti pada hewan, Membutuhkan waktu

yang cukup lama,lebih mahal, kelestarian hewan terancam.

b. Daphnia magna

Pengujian toksisitas juga dijalankan dengan menggunakan Kutu air

Daphnia magna. Krustasea sangat kecil ini dapat tumbuh di laboratorium

menggunakan alga ditanam di laboratorium sebagai makanan. Hewan-

hewan yang terisolasi menggunakan mikroskop. hewan 48 jam setelah

menetas terisolasi dan digabungkan dalam air dengan konsentrasi yang

berbeda bahan kimia beracun. Hewan-hewan yang diamati selama 48 jam,

dan itu dicatat ketika hewan berhenti berenang, menunjukkan kematian

hewan. Mereka sangat murah; yang dapat krustasea ditanam mudah di

laboratorium. Namun, tes memerlukan personil laboratorium sangat

terampil. Tes ini memerlukan keterampilan yang biasanya tidak

dikembangkan oleh mereka nyaman dengan kimia analisis. Setiap

laboratorium yang ingin menggunakan ini assay harus membuat komitmen

untuk menjalankan tes dan untuk memiliki seseorang yang terlatih di teknik.

(Botsford, 2000)

c. Alternatif untuk pengujian hewan

Pendukung hak-hak hewan dan orang-orang yang mempertanyakan

nilai dari tes hewan mencari "alternatif tes "untuk bahan kimia beracun. Di

Eropa ada memiliki ketertarikan luar biasa dalam tes berkembang

menggunakan hewan dan sel manusia tumbuh in vitro, di kultur

laboratorium. Banyak baris sel yang berbeda digunakan; berbeda teknik

untuk mengetahui pengaruh toksin pada sel yang digunakan. Untuk

sebagian besar, tes yang berbeda setuju dengan baik; senyawa yang

ditemukan untuk menjadi racun dengan satu tes akan menjadi racun bagi

orang lain uji. Tes dapat mengambil sebanyak seminggu untuk lengkap. Dan

tes memerlukan canggih fasilitas laboratorium untuk menumbuhkan sel-sel

dan sangat tenaga teknis terlatih untuk menjalankan tes. (Botsford, 2000)

d. Metode bakteri

Ada tes yang tak terhitung jumlahnya yang dikembangkan

menggunakan berbagai bakteri sebagai organisme indikator. Namun, hanya

satu, MicrotoxTM, telah diadopsi oleh toksikologi masyarakat. Tes ini

untuk bahan kimia beracun menggunakan bioluminescent yang

Photobacterium bakteri laut phosphoreum, yang menghasilkan cahaya. Ada

pigmen pada bakteri yang berfungsi sebagai terminal elektron akseptor

membuat pigmen luminescent. Bahan kimia beracun menghambat produksi

cahaya mungkin karena bahan kimia beracun merusak transpor elektron.

Tes ini cepat; Hasil dapat diperoleh dalam sedikitnya 5 menit, tetapi

kebanyakan laboratorium menetaskan sel selama setidaknya 20 menit. Sel

harus dipegang dalam didinginkan pengocok inkubator. Dan cahaya

diproduksi harus diukur dengan luminometer, instrumen asing bagi sebagian

besar pegawai laboratorium. Kit A untuk melakukan tes yang ditawarkan

oleh Azure Biokimia Company, anak perusahaan dari Beckman

Instruments, untuk Prosiding 2000 Konferensi Limbah Berbahaya Penelitian

31 $ 20.000. Paket ini termasuk inkubator didinginkan, sebuah luminometer,

dan canggih program komputer untuk menganalisis data. Meskipun

kompleksitas, MicrotoxTM terpilih sebagai yang terbaik assay antara

sejumlah tes. Metode ini memiliki dua kelemahan. Biaya untuk menjalankan

tes ini sangat mahal. Metode ini mensyaratkan bahwa setidaknya satu orang

di laboratorium menguasai tes, dan membuat komitmen waktu dan usaha

untuk belajar untuk menjalankan pengujian tersebut. Di universitas ini,

mahasiswa pascasarjana menguasai menguji tetapi membutuhkan waktu dan

usaha. komitmen ini dana dan tenaga kerja menunjukkan bahwa

laboratorium harus berkomitmen untuk tes dari toksisitas. Perlu

menunjukkan bahwa Rhizobium assay memberi hasil lebih sebanding untuk

tes lain daripada MicrotoxTM. The Rhizobium assay tidak memerlukan

peralatan khusus, hanya peralatan yang biasanya ditemukan di analitis

laboratorium, dan tes Rhizobium sederhana cukup bagi siswa SMA untuk

menguasai. Hal ini belajar mudah. PolytoxTM adalah metode yang

ditawarkan oleh Polybac Corporation untuk menentukan toksisitas. Ini

menggunakan konsorsium bakteri yang diisolasi dari lumpur limbah.

Bakteri mengoksidasi karbon sumber (glukosa) dan konsumsi oksigen

adalah diukur dengan respirometer atau dengan oksigen elektroda. Hal ini

tidak sering digunakan untuk menentukan toksisitas tetapi untuk

menentukan apakah limbah limbah akan merugikan limbah yang sistem.

Kedua respirometers dan elektroda oksigen mahal, sulit untuk

mempertahankan, dan membutuhkan pelatihan yang cermat terhadap

personel yang menggunakan mereka. Lagi laboratorium harus membuat

suatu perusahaan komitmen untuk metodologi ini. ToxitracTM dipasarkan

oleh Hach Perusahaan Kimia. Metode ini menggunakan reduktase dari

bakteri dan bahan kimia beracun menghambat reduktase. Hach belum

dipasarkan dengan sukses dan tidak sering digunakan(Botsford, 2000)

e. QSAR

QSAR adalah metode memprediksi Toksisitas senyawa. Struktur

molekul, hidrofobisitas, dan parameter lainnya digabungkan dalam

komputer yang sangat canggih Program untuk memprediksi toksisitas.

Sudah dibandingkan dengan nilai dari PolytoxTM dan diaktifkan lumpur

limbah. Teknik ini telah digunakan untuk memperkirakan toksisitas banyak

bahan kimia, namun data QSAR tidak sering ditemui dalam literatur

toksikologi. Perlu dicatat bahwa tidak ada satu organisme dapat dianggap

sebagai indikator yang ideal. Ganggang lebih sensitif terhadap ion logam

beracun dari adalah tumbuhan vaskular, tetapi tumbuhan vaskular lebih

sensitif terhadap herbisida daripada alga. The pilihan indikator tergantung

pada sifat dari kimia beracun diperiksa. Ditemukan bahwa Rhizobium uji

jauh lebih sensitif terhadap toksisitas 30 herbisida diuji dari yang tikus atau

burung, tetapi tidak sensitif seperti Daphnia magna atau trout tukik.

(Botsford, 2000)

2. Toksisitas akut menggambarkan efek samping dari zat yang dihasilkan

baik dari satu atau beberapa kali pemaparan dalam waktu singkat (biasanya

kurang dari 24 jam) (Safety Emporium, 2006). Toksisitas ini biasanya pada dosis

yang tinggi. Sedangkan toksisitas kronis digambarkan oleh efek kesehatan yang

merugikan dari paparan berulang dan dalam periode waktu yang lebih lama (bulan

atau tahun). Karena itu, efek akut lebih mudah dikenali dan periode infeksinya

lebih cepat dibanding kronik. Sedangkan toksiksitas kronik membutuhkan

periode waktu yang lama dan paparannya pada tingkat yang rendah dan secara

terus menerus jadi sulit untuk dikenali dalam waktu singkat.

3. Perbedaan antar satu orang dengan orang lain dapat berbeda respon

meskipun sama terpapar bahan kimia di karenakan orang menanggapi paparan

bahan kimia dengan cara yang berbeda. Beberapa orang mungkin terkena bahan

kimia dan tidak sakit. Orang lain mungkin lebih sensitif terhadap bahan kimia dan

sakit lebih cepat atau memiliki reaksi yang lebih parah daripada yang lain.

Variabel tertentu memainkan peran dalam kerentanan seseorang terhadap paparan

dan kesehatan yang merugikan efek seperti usia, jenis kelamin, genetika,

kehamilan atau penyakit yang lain. (Vasterling, 2014)

Untuk janin, anak, dan remaja, efek kesehatan yang merugikan dari

paparan bahan kimia bisa jauh lebih besar daripada untuk orang dewasa. Faktor-

faktor yang mempengaruhi kerentanan mereka termasuk tahap perkembangan

mereka dan tingkat aktivitas di lingkungan. Janin adalah yang paling rentan

karena organ mereka berkembang mungkin rusak secara permanen. Demikian

pula, anak-anak, terutama dari satu sampai enam tahun, juga dalam tahap

perkembangan pesat. Selama periode ini, anak-anak dapat mengambil lebih kimia

ke dalam tubuh mereka karena kimia tubuh, tingkat aktivitas, dan relatif ukuran

tubuh kecil. Sebagai anak-anak mengembangkan, bahan kimia diperkenalkan ke

dalam tubuh dapat mengubah banyak proses penting untuk perkembangan sel

yang tepat. Akibatnya, perubahan dapat, misalnya, menyebabkan organ-organ

dalam tubuh yang akan diubah, merusak pengembangan yang tepat untuk organ

dewasa. Remaja dapat berbagi risiko akibat aktivitas fisik mereka meningkat dan

rasa ingin tahu dari dunia di sekitar mereka. (Vasterling, 2014)

Tubuh manusia memiliki kemampuan untuk mentolerir jumlah tertentu

bahan kimia dan kemampuan untuk mengeluarkan bahan kimia dari tubuh.

Setelah seseorang terkena bahan kimia, mungkin memasuki aliran darah, dan

akhirnya mencapai hati. Hati mencoba untuk mendetoksifikasi bahan kimia

berbahaya dalam tubuh dengan mengkonversi mereka untuk yang kurang beracun

atau orang yang dapat digunakan oleh tubuh. Tubuh secara alami berusaha untuk

menghilangkan zat-zat yang berbahaya atau tidak digunakan. Ginjal menyaring

darah dan mengeluarkan dalam urin. Juga, bahan kimia yang dikeluarkan dari

tubuh dalam feses, keringat dan pernafasan. Namun, tubuh tidak dapat menghapus

semua bahan kimia. Jumlah, jenis, dan lamanya waktu terkena zat berbahaya akan

menentukan apakah beresiko untuk efek kesehatan yang merugikan. (Vasterling,

2014)

4. Efek Racun Merkuri pada Kardiovaskuler dan Sistem Saraf Pusat

Metode Hewan Percobaan

Metode dan Hasil:

Di antara senyawa merkuri, methylmercury yang terutama bertanggung

jawab atas perubahan neurologis hadir pada manusia dan hewan percobaan. Hal

ini diyakini bahwa mekanisme terkait dengan peningkatan beracun dalam spesies

oksigen reaktif (ROS). Stres oksidatif berhubungan dengan etiologi penyakit

neurodegenerative seperti amyotrophic lateral sclerosis, penyakit Parkinson, dan

penyakit Alzheimer tetapi mekanisme ini belum diakui sepenuhnya. (Fernandes

Azevedo et al., 2012)

Studi juga menunjukkan bahwa merkuri memiliki kemampuan untuk

mengurangi jumlah neuron dan cytoarchitecture pada individu dengan paparan

pralahir untuk merkuri. Dalam model hewan, beberapa gejala direproduksi. Dosis

rendah paparan pralahir untuk methylmercury selama 10 hari kehamilan

mengganggu motorik dan fungsi mnemonic pada tikus dewasa. Hipotesis ini

didukung oleh penelitian yang menggambarkan methylmercury penghambatan

pembelahan sel dan migrasi baik "in vivo" dan "in vitro". (Fernandes Azevedo et

al., 2012)

Selain itu, karena afinitas tinggi untuk kelompok sulfhidril di tubulin,

methylmercury menghambat organisasi mikrotubulus yang penting dalam

pembangunan SSP. Pengikatan kelompok SH juga mengganggu sinyal intraseluler

beberapa reseptor (misalnya, muscarinic, nikotinat, dan dopaminergik) dan

mempromosikan blokade saluran Ca ++ dalam neuron. Selain itu, merkuri

anorganik memiliki kemampuan untuk meningkatkan permeabilitas saluran

klorida reseptor GABA A di ganglion akar dorsal, yang berhubungan dengan

hyperpolarization neuronal. (Fernandes Azevedo et al., 2012)

Perubahan kardiovaskular akibat keracunan merkuri juga dijelaskan dalam

model hewan. Namun, mekanisme yang terlibat dalam efek merkuri pada sistem

kardiovaskular tidak sepenuhnya dipahami, tetapi tampaknya tergantung pada

kedua dosis dan waktu pemaparan. Raymond dan Ralston mempelajari efek

hemodinamik dari suntikan intravena HgCl2 (5 mg / kg) pada tikus dan

mengamati bahwa merkuri yang dihasilkan gagal diastolik jantung dan hipertensi

pulmonal. Selain itu, Naganuma et al. melaporkan bahwa paparan akut terhadap

HgCl2 (680 ng / kg) meningkatkan tekanan darah, denyut jantung, dan pembuluh

darah reaktivitas untuk fenilefrin pada tikus; peningkatan reaktivitas ini

tampaknya tergantung pada generasi peningkatan radikal bebas. Hati perfusi dari

hewan terkena akut ke HgCl2 menunjukkan penurunan tekanan ventrikel kiri

sistolik, denyut jantung, dan atrioventrikular keterlambatan konduksi. (Fernandes

Azevedo et al., 2012)

Menemukan bahwa paparan kronis dosis rendah merkuri (dosis 1 4,6 mg /

kg diikuti dengan 0.07 mg / kg / hari selama 30 hari, im) mencapai konsentrasi

merkuri darah sekitar 8 ng / mL, konsentrasi mirip dengan tingkat yang ditemukan

pada manusia yang terpapar. Paparan ini menghasilkan efek inotropik negatif

dalam hati perfusi, meskipun meningkatkan aktivitas ATPase myosin. In vivo,

arteri atau ventrikel tekanan tidak berubah. Penurunan kontraktilitas dijelaskan

oleh perubahan dalam mekanisme penanganan kalsium; ekspresi protein SERCA,

Na + K + ATPase (NKA), dan natrium / kalsium exchanger (NCX) telah

berkurang; phospholamban (PLB) ekspresi meningkat; Tanggapan untuk β-

adrenergik stimulasi berkurang setelah paparan merkuri. (Fernandes Azevedo et

al., 2012)

Kronis paparan konsentrasi rendah merkuri juga dapat menimbulkan

disfungsi endotel perlawanan dan konduktansi kapal, kemungkinan besar karena

penurunan oksida nitrat (NO) bioavailabilitas karena meningkatnya anion

superoksida. Produksi dari NADPH oksidase. Penelitian ini dibuktikan dengan

efek sebagai berikut pengobatan merkuri diamati pada aorta, koroner, dan arteri

mesenterika: (1) tergantung endotelium respon vasodilator disebabkan oleh

asetilkolin (ACh) mengalami penurunan (2) respon vasokonstriktor untuk

fenilefrin atau serotonin meningkat, dan tidak ada modulasi endotel tanggapan ini

menurun (3) produksi superoksida anion vaskular, ekspresi SOD-2, NOX-1, dan

NOX-4 (dua isoform utama NADPH oksidase), tingkat malondialdehid plasmatic,

dan status antioksidan plasmatic semua meningkat (4) kedua anion superoksida

pemulung SOD dan NADPH oksidase inhibitor apocynin memulihkan modulasi

NO endotel tanggapan vasokonstriktor dan gangguan ACh diinduksi vasodilatasi

pada pembuluh dari tikus yang diobati merkuri. Bahwa pengobatan merkuri

meningkatkan partisipasi COX-2 yang diturunkan prostanoids vasokonstriktor

dalam respon vasokonstriktor. Peneliti lain juga telah mengamati hilangnya

selektif NO-dimediasi vasodilatasi dengan tidak berpengaruh pada komponen

EDHF-dimediasi relaksasi, menyiratkan bahwa paparan merkuri kronis selektif

merusak NO jalur sebagai konsekuensi dari stres oksidatif, sementara EDHF

mampu mempertahankan endothelium- relaksasi tergantung pada penurunan

tingkat.

Di sisi lain, menggunakan ini dosis rendah merkuri, Blanco-Rivero et al.

meneliti peningkatan respon vasokonstriksi rangsangan medan listrik dimediasi

oleh perubahan fungsi adrenergik dan nitrergic dalam arteri mesenterika tikus.

HgCl2 mengurangi saraf NO bioavailabilitas, kemungkinan besar sebagai akibat

dari penurunan nNOS (neuronal oksida nitrat sintase) aktivitas dan peningkatan

O2 produksi serta peningkatan pelepasan noradrenalin dan respon

vasokonstriktor. Hal ini penting untuk menekankan, tentang paparan dosis rendah

kronis merkuri selama 30 hari, bahwa meskipun tikus tumbuh normal dan tidak

memiliki perubahan tekanan darah arteri, fungsi endotel sudah tumpul

mempengaruhi reaktivitas vascular. (Fernandes Azevedo et al., 2012)

Secara keseluruhan, data ini menunjukkan bahwa dosis rendah kronis

merkuri memiliki efek yang penting dan merusak pada fungsi vaskular dengan

mengurangi bioavailabilitas NO. Tingkat keparahan paparan merkuri sebanding

dengan faktor risiko kardiovaskular tradisional, seperti diabetes hipertensi atau

hiperkolesterolemia. Oleh karena itu, merkuri dapat dianggap sebagai faktor risiko

penting untuk penyakit jantung yang bisa memainkan peran dalam perkembangan

kejadian kardiovaskular. Hubungan antara paparan merkuri dan peningkatan

risiko mengembangkan penyakit jantung dan neurologis jelas. Dengan demikian,

paparan terus-menerus untuk merkuri bisa berbahaya, dan nilai-nilai referensi

saat, setelah dianggap tanpa resiko, harus dievaluasi dan dikurangi. (Fernandes

Azevedo et al., 2012)

KESIMPULAN

Toxicology adalah ilmu yang mempelajari efek reaksi kimia dalam sistem

tubuh. Lingkungan dan ilmu racun memperlihatkan bagaimana kimia meracuni

air, udara, makanan, tempat kerja, dan lingkungan lainnya yang mengancam

kesehatan manusia. Peneliti mengungkapkan cara meracuni, penyerapan,

distribusi, metabolism, ekskresi, dan analisis efek organ yang diserang dalam

proses. Mengidentifikasi mekanisme racun dan level dosis yang aman dan yang

tidak. Informasi ini berguna untuk manusia dan yang bekerja dengan bahan kimia

yang aman untuk digunakan dan level dosis yang dapat terpapar untuk bahan

kimia yang berbahaya.

DAFTAR PUSTAKA

Botsford, J. (2000). A Simple, Inexpensive, and Rapid Method to Determine Toxicity Using a Bacterial Indicator Organism. HSRC.

Fernandes Azevedo, B., Barros Furieri, L., Pe\ccanha, F., Wiggers, G., Frizera

Vassallo, P., Ronacher Sim\~oes, M., Fiorim, J., Rossi de Batista, P.,

Fioresi, M., Rossoni, L. and others, (2012). Toxic effects of mercury on

the cardiovascular and central nervous systems. BioMed Research

International, 2012.

Safety Emporium . The MSDS HyperGlossary: Acute toxicity. Archived from the

original on 16 October 2006. Retrieved 2006-11-15.

Vasterling, G. (2014). Health Effects from Chemical Exposure | Hazardous

Substances and Sites | Health & Senior Services. [online] Health.mo.gov.

Available at:

http://health.mo.gov/living/environment/hazsubstancesites/healtheffects.ph

p [Accessed 11 Oct. 2014].