PENDAHULUAN
Toksikologi
merupakan ilmu yang mempelajari tentang bahan beracun dan berbahaya. Efek
toksik adalah efek berbahaya bagi tubuh yang dapat dan yang tidak dapat
dihindari akibat dari berinteraksi dengan bahan melalui jalur pernafasan,
kulit, mata, mulut, atau jalur lain. Efek toksik merupakan gangguan terhadap
fungsi fisiologis yang disebabkan pajanan berlebih bahan kimia atau fisik, bisa
juga sebagai efek samping dari pengobatan dan vaksinasi. Toksikitas merupakan
kemampuan bahan kimia untuk merusak atau melukai organisme hidup. Toksikitas
tergantung pada kuantitas atau dosis; toksikitas bahan kimia tergantung pada
besarnya pajanan dan absorbsi (penyerapan). Beberapa bahan kimia dalam
kuantitas yang kecil bermanfaat bagi kesehatan, tetapi dalam kuantitas yang besar
menjadi toksik yang tinggi.
Toksikitas dan bahaya memiliki perbedaan, toksikitas sebagai kemampuan
dari substansi yang mengakibatkan efek yang tidak diinginkan akibat dari
besarnya konsentrasi tertentu di dalam tubuh, sedangkan bahaya adalah suatu probabilitas
dari konsentarasi yang mungkin terjadi pada suatu tapak. Banyak faktor
kontribusi yang mempengaruhi tingkat bahaya seperti jalur masuk, kuantitas
pajanan, status fisiologis, kondisi lingkungan, dan faktor-faktor lain. Toksikitas
yang diakibatkan oleh bahan kimia dapat bersifat lokal maupun sistemik, bisa
ringan maupun parah. Untuk efek yang akan terjadi, bahan beracun pada awalnya
akan mengenai organ atau bagian tubuh yang akan mengalami kerusakan. Jalur yang
pada umumnya terjadi bahan beracun tersebut mengenai organ atau bagian tubuh
melalui inhalasi, absorbsi kulit, ingesi (jalur pencernaan), dan injeksi.
DOSE-RESPONSE
RELATIONSHIP
Yang
menjadi perhatian utama dalam toksikologi adalah hubungan dosis dan respon. Dalam
bidang penelitian hewan, dosis yang diberikan diatur untuk menguji respon hewan
dengan menambah atau mengurangi kuantitas substansi hingga mendapatkan efek
pada hewan yang diinginkan, misal : injuri atau bahkan kematian. Data yang
didapatkan digunakan untuk membuat kurva dosis-respon yang terkait dengan efek
yang ditimbulkan akibat dosis tertentu. Dosis yang diberikan merupakan
kuantitas yang diatur per satuan berat badan, kuantitas per luas permukaan
kulit, atau kuantias per satuan volume udara pernafasan. Selain itu durasi
waktu selama dosis tersebut diberikan juga memiliki pengaruh terhadap efek yang
terjadi.
Hubungan
antara dosis-respon dapat dikatakan sebagai hasil kali antara konsentrasi (C) dengan durasi pajanan (T). Hasil ini kurang lebih sebanding
dengan konstanta (K), dalam rumus
matematika dapat ditulis C x T = K. Dosis
dipengaruhi oleh 2 variabel, konsentrasi dan durasi dari pajanan. Untuk bahan
kimia tertentu, pajanan konsentrasi
tinggi dengan durasi yang singkat mungkin akan sama efeknya dengan pajanan
konsentrasi rendah dengan durasi yang lama. Peraturan tentang nilai batas
pajanan diatur menurut besarnya konsentrasi dan durasi pajanan yang secara
teori nilainya di bawah yang dapat menyebabkan injuri.
Konsep Nilai Batas
Pada
kebanyakan bahan kimia terdapat konsep nilai batas berefek dan ambang batas
tidak berefek. Kebanyakan bahan kimia beracun yang dikenal, jika digunakan
dalam jumlah yang kecil akan menghasilkan efek yang tidak dapat diukur.
Penggunaannya ini mungkin dapat menyebabkan kerusakan satu sel atau beberapa
sel, tetapi efeknya tidak dapat terukur langsung seperti kasus disfungsi ginjal.
Jika dosis atau kuantitasnya ditambah, akan ada efek yang dapat diukur dimana
terdapat kejadian dampak kesehatan pada populasi yang terpajan dibandingkan
dengan populasi yang tidak terpajan. Potensi toksik pada bahan kimia
didefinisikan sebagai hubungan antara besarnya dosis dari bahan kimia dan
respon dari sistem biologis. Konsentrasi tinggi pada organ tertentu akan
menyebabkan efek yang serius, sedangkan konsentrasi yang rendah mengakibatkan efek
yang ringan. Toksik terkait dengan besarnya dosis atau banyaknya substansi yang
dapat menyebabkan injuri, penyakit, atau efek kesehatan yang parah.
Meskipun
banyak kejadian pajanan di industri melalui jalur pernafasan maupun absorbsi
kulit, banyak data hubungan dosis-respon yang dipublikasikan merupakan hasil
eksperimental menggunakan hewan. Pada eksperimen tersebut, substansi diuji melalui
jalur pencernaan (dalam makanan, air minum, saluran darah, ataupun langsung ke
dalam perut) atau jalur injeksi. Tingkat bahaya suatu bahan tergantung pada komposisi
kimia, tipe dan tingkat pajanan, dan kandungan bahan dalam tubuh. Untuk
beberapa bahan, dosis toksik tunggal dalam jumlah besar akan menyebabkan
respon yang besar pula dibanding dengan dosis
toksik dalam jumlah yang kecil dengan durasi yang lama. Jumlah yang kecil dapat
didetokfikasi dengan cepat, tetapi jumlah yang besar dapat menyebabkan gangguan
sebelum dapat didetokfikasi.
Akumulasi
substansi di dalam tubuh disebabkan proses penambahan substansi akibat durasi
pajanan dan dapat terjadi akibat pajanan yang terus menerus dan berulang. Efek
biologi akibat pajanan dapat dilihat dari urin, darah, atau udara yang keluar dari
tubuh. Nilai batas pajanan paling mudah dilihat dari efek yang terjadi segera
setelah terpajan. Efek lain seperti kerusakan lanjutan yang dihasilkan dan
timbulnya kanker akan dapat dilihat beberapa bulan atau beberpa tahun setelah
terpajan. Data terkait dosis dihasilkan oleh studi epidemiologi. Karena alasan
ini dan alasan lain, nilai batas bahan karsinogenik (seperti asbestos) tidak ditetapkan
dan dipertimbangkan untuk ke nilai nol.
Dosis Letal
Jika
sejumlah hewan dipajani bahan toksik, ketika konsentrasi mencapai nilai
tertentu, beberapa tetapi tidak semua hewan akan mati. Hasil dari eksperimen
seperti ini digunakan untuk menentukan nilai dosis letal dari suatu bahan
berbahaya dan beracun. Jika hanya variabel jumlah kematian yang digunakan, maka
memungkinkan untuk menggunakan konsep dosis letal. Penunjukan keparahan yang
biasa digunakan seperti LD50,
LD0, dan LD100.
LD50 adalah dosis yang dihitung dengan perkiraan akan
mengakibatkan kematian 50 persen populasi hewan eksperimen, dan 50 persen
lainnya tidak dapat diyakinkan dalam kondisi yang sehat. LD0 jarang digunakan,
yaitu konsentrasi yang tidak mengakibatkan kematian dan merupakan
konsentrasi tertinggi yang dapat ditoleransi oleh hewan. Sedangkan LD100 merupakan konsentrasi
terendah yang yang membunuh 100 persen jumlah hewan eksperimental yang
terpajan. Dosis letal ini pada umumnya merupakan berat substansi per kilogram
berat tubuh hewan, biasanya miligram per kilogram.
Konsentrasi Letal
Sewaktu
berbicara tentang pajanan melalui jalur inhalasi, maka dibutuhkan dosis terkait
jalur inhalasi. Konsentrasi letal digunakan untuk material partikel udara.
Konsentrasi partikel udara biasa dinyatakan dalam mg/m3 atau ppm (part
per million). LC50 diartikan sewaktu populasi hewan eksperimen
dipajani konsentrasi tertentu yang telah dihitung, akan menyebabkan 50 persen
kematian dari populasi hewan tersebut pada durasi tertentu. Durasi pajanan
sangat penting karena pajanan setengah jam mungkin akan mengakibatkan efek yang
signifikan, berbeda dengan karakteristik pajanan 24 jam.
Dosis
harus dilihat pada durasi waktu yang spesifik (seperti jam, hari, bulan, atau
tahun) untuk menentukan jenis observasi yang dilakukan untuk mengetahui tingkat
karsinogeik suatu bahan.
PENUTUP
Toksikitas
digunakan untuk menunjukkan kemampuan substansi untuk memberikan efek terhadap
kesehatan manusia. Efek yang terjadi tergantung jenis bahan kimia, besarnya dosis,
jalur masuk bahan ke dalam tubuh, dan kondisitubuh yang terpajan. Ada 4 jalur
toksik masuk ke dalam tubuh manusia, yaitu melalui inhalasi, absorbsi kulit,
jalur pencernaan, dan injeksi. Dari keempatnya, inhalasi merupakan jalur
terpenting dalam rute pajanan di tempat kerja.
Sewaktu
bahan beracun dan berbahaya bereaksi dengan tubuh manusia, respon yang
diberikan akan tergantung pada dosis yang diterima. Respon dapat mulai dari
gejala ringan seperti batuk dan iritasi hingga efek yang parah seperti kanker
dan kematian.
REFERENSI
A.Plog, Barbara. 2002. Fundamental of Industrial Hygiene.
Quinlan : National Safety Council.
