BAB I

PENDAHULUAN

1. LATAR BELAKANG

Toksikologi adalah pemahaman mengenai pengaruh-pengaruh bahan kimia atau

xenobiotik yang merugikan bagi organisme hidup. Pengaruh-pengaruh tersebut dapat

menimbulkan kerusakan pada sistem biologis. 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 tempat aksi, sifat zat tersebut, kondisi

bioorganisme atau sistem bioorganisme, paparan terhadap organisme dan bentuk efek yang

ditimbulkan. Sedangkan toksisitas adalah kemampuan suatu zat asing atau xenobiotik dalam

menimbulkan kerusakan pada organisme baik saat digunakan atau saat berada di lingkungan.

Toksikologi, yang didefinisikan sebagai ilmu tentang aksi berbahaya zat kimia atas

mekanisme biologi, telah berkembang menjadi tiga bagian pokok, yakni:

a. Toksikologi lingkungan

Toksikologi lingkungan terutama menyangkut efek berbahaya zat kimia yang baik secara

kebetulan dialami oleh manusia karena zat kimia itu berada di udara, maupun karena

kontak pada waktu bekerja atau rekreasi, dengan senyawa makanan yang secara alami

mengandung senyawa toksik atau sisa zat kimia, atau air yang mengandung kontaminan

kimia atau biologi.

b. Toksikologi ekonomi

Toksikologi ekonomi merupakan cabang toksikologi yang menguraikan efek berbahaya

zat kimia, yang dengan sengaja diberikan pada jaringan biologi dengan maksud untuk

mencapai suatu efek khusus. Banyak zat kimia sintetik maupun alami yang cukup

selektif efek toksiknya bila digunakan oleh manusia, dengan maksud menghilangkan

bentuk organisme tertentu yang tidak diharapkan. Sesungguhnya, infeksi bakteri atau

infestasi parasit dapat disembuhkan dengan zat kimia yang memiliki sifat letal seselektif,

yakni zat kimia yang menimbulkan suatu efek letal pada parasit tanpa menimbulkan efek

yang serupa pada inangnya.

c. Toksikologi kehakiman (forensik)

Toksikologi kehakiman adalah cabang toksikologi yang menangani aspek medis dan

aspek hukum dari efek berbahaya zat kimia pada manusia. Aspek medis dikaitkan

1

dengan diagnosis dan penyembuhan dari efek berbahaya zat kimia. Aspek hukum

menyangkut hal didapatnya informasi mengenai hubungan sebab-akibat antara

pemejanan dengan suatu zat kimia dan efek berbahaya zat kimia tersebut. Kedua

aspektersebut melibatkan tata kerja analisis yang ditujukan untuk mendeteksi dan

kuantitasi zat kimia dalam jaringan dengan metodologi kimia analitik.

2. TUJUAN

Makalah ini dibuat untuk membahas tentang pembagian toksikologi, pengertian

toksisitas, dan faktor-faktor yang mempengaruhi toksisitas.

2

BAB II

PEMBAHASAN

Toksisitas adalah kemampuan suatu bahan kimia atau xenobiotik dalam menimbulkan

kerusakan pada organisme baik saat digunakan atau saat berada di lingkungan. Faktor-faktor

yang mempengaruhi toksisitas terdiri dari:

1. Faktor intrinsik racun

Faktor intrinsik racun merupakan faktor yang berasal dari racun itu sendiri. Faktor-faktor

ini yaitu:

a. Faktor kimia

Ada banyak senyawa kimia, yang membedakan senyawa kimia yang satu

dengan yang lain adalah sifat kimia-fisika dan struktur kimianya. Contohnya

metanol dan etanol. Kedua senyawa ini sama turunan dari alkohol dan memiliki sifat

fisika dan kimia hampir sama salah satunya yaitu cairan tidak berwarna dah mudah

menguap, tetapi efek toksik yang dihasilkan antara keduanya lebih toksik metanol.

Struktur kimia dari metanol CH3OH dan etanol C2H5OH.

Faktor kimia merupakan interaksi bahan kimia didalam tubuh dan

menimbulkan efek. Efek yang terjadi dapat dibedakan dalam :

Efek aditif yakni pengaruh yang saling memperkuat akibat kombinasi dari dua

zat kimia atau lebih.

Efek sinergi yaitu suatu keadaan dimana pengaruh gabungan dari dua zat kimia

jauh lebih besar dari jumlah masing-masing efek bahan kimia.

Potensiasi yaitu apabila suatu zat yg seharusnya tidak memiliki efek toksik akan

tetapi apabila zat ini ditambahkan pada zat kimia lain maka akan mengakibatkan

zat kimia lain tersebut menjadi lebih toksik.

Efek antagonis yakni apabila dua zat kimia yg diberikan bersamaan, maka zat

kimia yg satu akan melawan efek zat kimia yg lain.

b. Kondisi pemejaan

Kondisi pemejaan dibagi menurut waktu menjadi 4, yaitu:

Akut : pemaparan bahan kimia selama kurang dari 24 jam.

Contohnya, kecelakaan kerja/keracunan mendadak

3

Sub akut : pemaparan berulang terhadap suatu bahan kimia untuk jangka waktu

1 bulan atau kurang.

Misalnya, proses kerja dengan bahan kimia kurang dari 1 bulan.

Subkronik : pemaparan berulang terhadap suatu bahan kimia untuk jangka

waktu 3 bulan.

Misalnya, proses kerja dengan bahan kimia selama 1 tahun/lebih

Kronik : pemaparan berulang terhadap bahan kimia untuk jangka waktu lebih

dari 3 bulan.

Misalnya, bekerja untuk jangka waktu lama dengan bahan kimia

2. Faktor intrinsik makhluk hidup

a. Keadaan Fisiologi

Berat badan

Berat badan berpengaruh pada masuknya racun dalam tubuh. Jika berat

badannya besar terpapar racun dalam dosis minimal tidak akan menimbulkan

efek, karena berat badan besar memiliki cadangan lemak yang banyak.

Sedangkan berat badan yang kecil terpapar racun dalam dosis minimal akan

menimbulkan efek, karena cadangan lemak yang terlalu sedikit dalam berat

badan yang kecil.

Jenis kelamin

Hormon antara laki-laki dan perempuan berbeda. Zat kimia dapat

mempengaruhi kondisi hormon. Contohnya, Nikotin seperti pada rokok

dimetabolisme secara berbeda antara laki-laki dan perempuan.

Umur

Umur berpengaruh pada dosis obat, jika dosis yang diberikan pada pengguna

tidak sesuai maka akan terjadi toksisitas. Contohnya, tetrasiklin yang diberikan

pada anak 1 tahun dapat menyebabkan warna gigi menjadi coklat. Dan,

Ciprofloksasin jika di konsumsi pada anak dibawah umur makan akan

menghambat pertumbuhan, sehingga tidak dapat tumbuh tinggi.

Kecepatan aliran darah

kehamilan

Penggunaan zat pada kehamilan dimana terjadi perkembangan janin pada

kandungan dapat mempengaruhi kondisi perkembangan organ yang terbentuk.

Status gizi

4

Mempengaruhi aktifitas enzim metabolisme terutama apabila kekurangan

protein dan vitamin. Ketidakcukupan sintesis protein mengakibatkan

hipoalbuminemie sehingga berkurangnya tempat pengikatan zat racun didalam

darah dan perubahan distribusi racun di dalam tubuh sehingga peningkatan

ketoksikan suatu racun.

Genetik

Penggolongan toksisitas berdasarkan mekanisme genetika ini dijelaskan

sebagai berikut:

Pertama, akumulasi zat kimia sebagai akibat dari tidak sempurnanya atau

tidak adanya mekanisme transformasi metabolik (sistem enzim) secara

genetika, dalam hal mana zat kimia yang diberikan merupakan zat toksik

utamanya. Kondisi ini akan segera terjadi pada obat yang diberikan dalam

dosis berganda pada interval pemberian tertentu. Contohnya adalah adanya

variasi diantara individu berkaitan dengan asetilasi isoniazid, dan variasi

yang berkaitan dengan metabolisme Dikumarol dalam berbagai macam

anggota spesies tertentu.

Kedua, perpanjangan aksi zat kimia sebagai akibat taksempurnanya

mekanisme biotransformasi, yaitu zat kimia yang diberikan merupakan zat

toksik utamanya. Kondisi ini ditunjukkan oleh perpanjangan apnea yang

disebabkan oleh suksinilkolina pada manusia yang secara genetika

mengalami kekurangan enzim kolinesterase.

Ketiga, hipersensitifitas, meliputi enzim cacat yang menyebabkan tingkat

aktivitas yang minim dengan gejala defisiensi enzim yang mini, bila zat

kimia yang diberikan merupakan zat toksik utamanya. Contoh kondisi ini

menyertakan anemia hemolitika yang disebabkan oleh primakuina, dimana

secara genetika terdapat perubahan stabilitas glutation tereduksi dan

perubahan aktivitas glukosa-6-fosfodehifrogenesa. Contoh lainnya ialah

hemoglobin abnoramal dimana terdapat perubahan kemampuan hemoglobin

untuk bertahan pada tingkat tereduksi. Dan, porfiria yang disebabkan oleh

sulfonamida serta barbiturat, yang terjadi karena defisiensi sistem

penghambat tertentu yang biasanya mengendalikan tingkat asam α-amino

levulinat sintesa.

b. Keadaan Patologi

5

Keadaan patologi meliputi kondisi dan jenis penyakit menjadi faktor penting dalam

menentukan keefektifan metabolisme senyawa toksik. Berkaitan dengan aneka

ragam penyakit yang dapat mengurangi aliran darah ke tempat metabolisme seperti

komplikasi jantung, syok dan hipotensi, atau yang berpengaruh langsung terhadap

fungsi organ atau jaringan tempat metabolisme, misalnya hepatitis, sakit kuning

obstruktif, sirosis, kanker hati, kerusakkan ginjal, tukak duodenum dan lain

sebagainya

Penyakit ginjal

Penyakit ginjal merupakan gudang penyimpan racun yang sangat poten. Ginjal

juga tempat terpenting bagi eliminasi, berturut-turut sebagai tempat

metabolisme dan ekskresi.

Pada umumnya racun yang bersifat basa akan lebih mudah diekskresi apabila

urinnya bersifat asam, sebaliknya racun yang bersifat asam lebih mudah

diekskresi bila urin bersifat basa. Pengetahuan ini tentunya sangat penting bagi

terapi penawar racun.

Ginjal menerima kurang lebih 25 % curah jantung, karena itu, ginjal mampu

menyaring dan terpejani dengan senyawa racun dalam jumlah yang cukup besar.

Ekskresi ke dalam air kencing atau urin melibatkan salah satu dari tiga

mekanisme : filtrasi dari darah melalui pori glomerulus, difusi dari aliran darah

ke dalam tubulus (sekresi aktif), dan sekresi aktif ke dalam cairan tubular atau

reabsorbsi pasif non ion ke dalam aliran darah.

Cadmium (Cd) adalah metal berbentuk kristal putih keperakan. Cadmium

didapat bersama-sama Zn (Seng), Cu (Calsium), Pb (Timbal), dalam jumlah

yang kecil. Cadmium didapat pada industri pemurnian Zn, pestisida, dan lain-

lain. Tubuh manusia tidak memerlukan cadmium dalam fungsi

pertumbuhannya, karena Cadmium sangat beracun bagi manusia. Keracunan

akut akan menyebabkan gejala gastrointestial, dan penyakit ginjal. Gejala klinis

keracunan cadmium sangat mirip dengan penyakit glomerulo-nephiritis biasa.

Hanya pada fase lanjut dari keracunan cadmium ditemukan pelunakan dan

fraktur (patah) tulang punggung. Cadmium ditemukan dalam pembuatan baterai,

plastik PVC, pigmen cat, pupuk, rokok, kerang dan minuman kaleng yang

berada di sekitar lingkungan pabrik. Keracunan logam cadmium terdiri dari 15-

50% penyerapan melalui sistem pernafasan dan 2-7% melalui sistem

6

pencernaan. Target cadmium adalah organ hati, plasenta, ginjal, paru-paru, otak,

dan tulang.

Penyakit saluran pencernaan

Sistem pencernaan yang tidak baik dapat menciptakan toksisitas dan

menghambat kesehatan, terutama estrogen. Keseimbangan bakteri dan frekuensi

buang air besar menjadi proses penting untuk membersihkan tubuh dari

kelebihan estrogen, yang diketahui dapat meningkatkan risiko kanker dan berat

badan, baik pada wanita maupun pria. 

Keracunan zat besi sering terjadi pada anak-anak yang berusia di bawah 5 tahun.

Zat besi tersedia dalam bentuk : ferrous sulfat, ferrous fumarat, dan ferrous

glukonat, sebagai vitamin saat hamil dan multivitamin. Tablet besi banyak

digunakan dan bisa dibeli bebas tanpa resep dokter. Selain itu, tablet besi

memiliki tampilan seperti permen, yang bisa menarik anak-anak untuk

memakannya. Tingkat keracunan zat besi tergantung dari seberapa banyak zat

besi yang masuk ke dalam tubuh. Anak-anak dapat menunjukkan tanda-tanda

toksisitas dengan menelan 10-20 mg/kg tablet besi elemental. Keracunan berat

bisa terjadi jika anak mengkonsumsi lebih dari 60 mg/kg tablet besi elemental.

Keracunan zat besi adalah penyebab keracunan yang fatal pada anak-anak

berusia kurang dari 5 tahun. Kadar zat besi yang tinggi mengiritasi lambung dan

saluran cerna, sehingga terkadang menyebabkan terjadinya perdarahan. Dalam

waktu beberapa jam, zat besi masuk ke dalam sel-sel tubuh dan mengganggu

reaksi kimia di dalamnya. Dalam waktu beberapa hari, bisa terjadi kerusakan

hati. Beberapa minggu setelah pemulihan, bisa terbentuk jaringan parut akibat

iritasi sebelumnya pada lambung, saluran cerna, dan hati.

Penyakit hati

Pasien dengan fungsi hati yang sangat terbatas pada umumnya dalam keadaan

dekompensasi (kegagalan) ketika timbul penyakit lain yang menambah beban

pada fungsi hati (misalnya, perdarahan gastrointestinal, infeksi sitemik,

gangguan elektrolit, stres fisiologi yang berat, pemberian obat dengan dosis

yang bagi hati normal bersifat nontoksik). Sebagian pasien bertahan hidup

hanya dengan tindakan suportif, sebagian lainnya membutuhkan transplantasi

hati. Keadaan berikut dapat menyebabkan gagal hati:

7

Nekrosis hati yang masif seperti yang terjadi karena hepatitis virus yang

fulminal atau karena terpajan obat-obat dan zat kimia hepatotoksik

(misalnya, asetaminofen, halotan, keracunan cendawan) yang dapat

menimbulkan gagal hati.

Penyakit hati yang kronis merupakan cara paling sering untuk menuju

kegagalan hati, sebab-sebabnya meliputi hepatitis kronis persisten

(termasuk kelainan metabolik bawaan) yang berakhir sebagai sirosis.

Disfungsi hepatik tanpa nekrosis yang nyata dapat terjadi pada toksisitas

tetrasiklin, pada perlemakan hati yang akut kehamilan, atau pada

disfungsi mitokondria yang disebabkan oleh terapi HIV.

Penyakit kardiovaskuler

Kardiovaskuler merupakan suatu sistem yang kompleks melibatkan beberapa

organ utama yaitu jantung, pembuluh darah, ginjal, maupun sistem saraf pusat

dan otonom.

c. Kapasitas Fungsional Cadangan

Pada dasarnya berbagai organ memiliki kapasitas cadangan untuk melakukan

keseluruhan fungsinya. Satu peragaan tentang kerusakan pada organ hidup yang

disebabkan oleh zat kimia biasanya melibatkan satu atau lebih bentuk uji yang

dirancang untuk mengukur fungsi organ tersebut. Karena telah dinyatakan bahwa

sebagian besar organ dapat dirusak sebelum kapasitas cadangannya berkurang cukup

banyak untuk mendorong terjadinya gangguan fungsionalnya, maka mungkin sekali

terjadi bahwa uji fungsi yang dilakukan tidak akan memperlihatkan kerusakan

karena zat kimia yang sedikit. Sepanjang organ tersebut masih mempertahankan

kapasitas (kelebihan) cadangan untuk melakukan keseluruhan fungsinya, maka

organ melangsungkan fungsinya pada tingkat maksimal.

Kadar akhir zat kimia tambahan pada berbagai daerah diseluruh organ itu

besarnya berbeda-beda tergantung atas kemampuan membrannya untuk menjadi

tidak bermateri, untuk meningkat, atau menghambat perpindahan zat kimia yang

dimaksud melewati organ.

Jika pada satu kesempatan organ tersebut dicerca dengan kadar toksik minimal

suatu zat kimia asing, maka tidak diharapkan akan memperlihatkan keseluruhan

8

toksisitasnya, yang terrjadi sebagai akibat cercaan yang berkesinambungan oleh

kadar zat kimia yang sama selama jangka waktu yang panjang

.

d. Penyimpanan racun dalam diri makhluk hidup

Bila zat kimia masuk kedalam sistem sirkulasi, maka zat itu harus dieliminasi

dari sistem sirkulasi itu sebelum makhluk hidup bebas dari zat kimia. Bila zat kimia

itu ada dalam bentuk larutan sebagai gas pada suhu tubuh, maka zat tersebut akan

muncul didalam udara yang duhembuskan pada pernafasan makhluk hidup, dan bila

merupakan suatu senyawa yang tak menguap, maka mungkin melibatkan ekskresi

oleh ginjal melalui sistem kencing, keringat, ataupun ludah.

Zat kimia yang di metabolisme dan dideposit didalam lemak mengalami rentang

kehidupan yang pendek dalam darah dan jaringan tak berlemak. Hal ini terjadi

karena zat kimia yang berada didalam darah dengan segera mengalami perubahan

menjadi bentuk takanestesia dan sisanya dideposit didalam lemak. Kemudian begitu

obat menyebar dari lemak kedalam darah segera diubah menjadi bentuk obat tak

aktif supaya darah tetap secara esensial bebas dari kadar efektifnya.

Pada umumnya pemejaan tunggal suatu organisme eksperimental dengan zat

kimia tertentu menghasilkan pengambilan zat kimia tersebut oleh organisme dan

selanjutnya terjadi eliminasi dari organisme itu. Laju eliminasi zat kimia itu akan

dipengaruhi oleh mekanisme, pengikatan, dan penyimpanan yang teresedia bagi zat

kimia tersebut didalam organisme.

e. Toleransi dan resistensi

Toleransi : Kemampuan makhluk hidup untuk memperlihatkan respon yang kurang

terhadap dosis xenobiotika yang diperlihatkan sebelumnya dengan dosis yang sama.

Toleransi terhadap zat kimia sangat penting dalam toksikologi, sebab kita

menggambarkan suatu mekanisme dengan jalan mana spesimen biologi tertentu

dilindungi dari serangan efek berbahaya dari zat kimia. Toleransi antara zat kimia

yang serupa adalah suatu mekanisme dari adaptasi atau kekebalan terhadap efek

berbahaya zat kimia yang deperoleh secara alami, dan mungkin bertanggung jawab

terhadap fariasai dalam reaksi zat kimia-biologi diantara anggota spesies tertentu.

Resisten : Lebih tahan terhadap dosis toksis suatu xenobiotika dari pada yang

ditunjukan oleh individu lainnya

9

BAB III

PENUTUP

1. Kesimpulan

Toksisitas adalah kemampuan suatu bahan kimia atau xenobiotik

dalam menimbulkan kerusakan pada organisme baik saat digunakan atau saat

berada di lingkungan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi toksisitas terdiri dari: Faktor

intrinsik racun, dan faktor intrinsik makhluk hidup. Faktor intrinsik racun

terdiri dari faktor kimia dan kondisi pemejaan. Faktor intrinsik makhluk hidup

terdiri dari keadaan fisiologi, keadaan patologi, kapasitas fungsional cadangan,

Penyimpanan racun dalam diri makhluk hidup, toleransi dan resistensi.

10

DAFTAR PUSTAKA

Loomis, Ted A.1978. Toksikologi Dasar. Edisi Ketiga. IKIP semarang press. Semarang

Fausto, Mitchell Kumar Abbas. 2006. Buku Saku Dasar Patologis Penyakit. Buku

Kedokteran EGC, Jakarta.

Wirasuta, I Made Agus Gelgel., Niruri, Rasmaya. 2006. Toksikologi Umum. Universitas

Udayana. Bali.

Nugroho, Agung Endro. 2012. Farmakologi. Pustaka Pelajar. Yogyakarta

Keracunan Zat Besi

http://chatcit.com/keracunan-zat-besi/ (diakses tanggal 26 maret 2014; 13:00 WIB)

Etanol - Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

id.wikipedia.org/wiki/Etanol (diakses tanggal 27 maret 2014; 18:00 WIB)

Toksikologi | HealthyEnthusiast

healthyenthusiast.com/toksikologi.html (diakses tanggal 27 maret 2014; 16:00 WIB)

11