tugas mata kuliah ikgm
DESCRIPTION
IKGMTRANSCRIPT
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].