Analisis Konsentrasi Bahan Zat Toksik (Bod,Cod, Tss, Ph Dan Amoniak) Pada Limbah Cair Industri Karet
Interaksi zat Toksik
-
Upload
toksikologi-lingkungan -
Category
Documents
-
view
557 -
download
11
Transcript of Interaksi zat Toksik
INTERAKSI ZAT DALAM INTERAKSI ZAT DALAM TOKSIKOLOGITOKSIKOLOGI
MEKANISME KERJA ZAT TOKSIK
Agar zat toksik dapat memberikan aksi Agar zat toksik dapat memberikan aksi terhadap MANUSIA ada 2 mekanisme yang terhadap MANUSIA ada 2 mekanisme yang harus dilalui yaitu :harus dilalui yaitu :
1.1.KERJA TOKSIKKERJA TOKSIK
Dilandasi oleh adanya interaksi kimia Dilandasi oleh adanya interaksi kimia antara antara suatu zat atau metabolitnya suatu zat atau metabolitnya dengan substrat dengan substrat biologibiologi
2.2.EFEK TOKSIKEFEK TOKSIK
Dilandasi oleh adanya interaksi yang Dilandasi oleh adanya interaksi yang bolak-bolak- balik antara zat toksik dengan balik antara zat toksik dengan substrat substrat biologibiologi
Ada 3 fase yang harus dilalui zat toksik sebelum masuk ke dalam tubuh MANUSIA :I.I.FASE EKSPOSISIFASE EKSPOSISIII.II.FASE TOKSOKINETIKFASE TOKSOKINETIKIII.III.FASE TOKSODINAMIKFASE TOKSODINAMIK
Menunjukkan cara persentuhan atau kontak dengan suatu zat toksik untuk pertama kalinya sebelum masuk tubuh atau melewati MEMBRAN SEL
4 mekanisme pada fase eksposisi :1.Difusi pasif2.Filtrasi lewat pori-pori membran 3.Transport dengan perantaraan Carrier (Transport aktif)4.ENDOSITOSIS
I. FASE EKSPOSISII. FASE EKSPOSISI
1.1. DIFUSI PASIFDIFUSI PASIF Asam organik lemahAsam organik lemah Asam Benzoat Asam Benzoat
dalam lingkungan asam mudah masuk lewat dalam lingkungan asam mudah masuk lewat difusi karena berbentuk non iondifusi karena berbentuk non ion
Basa organik lemah Basa organik lemah Anilin Anilin difusidifusi mudah terjadi di lingkungan basamudah terjadi di lingkungan basa
2.2. FILTRASIFILTRASILewat membran kapiler dan glomeruli yang Lewat membran kapiler dan glomeruli yang mempunyai pori-pori cukup besarmempunyai pori-pori cukup besar
3.3. TRANSPORT AKTIFTRANSPORT AKTIFdengan perantaraan carrier untuk dengan perantaraan carrier untuk memindahkan molekul lewat membran. Molekul memindahkan molekul lewat membran. Molekul berupa ion melawan perbedaan muatan.berupa ion melawan perbedaan muatan.Butuh energi Butuh energi metabolisme selmetabolisme sel
4.4. ENDOSITOSISENDOSITOSISPenelanan atau pencaplokan zat asing ( termasuk zat toksik) oleh sel (makrofag)
FAGOSITOSISFAGOSITOSIS partikel berupa benda padat contoh : debu asbes
difagositosis oleh alveoli paru-paru
PINOSITOSISPINOSITOSIS partikel berbentuk benda cair/cairancontoh : zat warna azo<Pinositosis>, dapat memasuki saluran usus
Terdiri 2 tahapan yaitu : INVASI Absorbsi dan Distribusi EVASI Biotransformasi dan ekskresi
ABSORBSIDapat terjadi di seluruh saluran cerna terutama lambungDalam usus asam lemah dalam bentuk ion tidak mudah diserap. Tetapi dalam darah bentuk ion tidak bisa berdifusi kembali
Basa lemah berada dalam bentuk non ionmudah diserap
Pb & Thallium dapat diserap usus lewat transport aktif
II. FASE KINETIK (TOKSOKINETIK)II. FASE KINETIK (TOKSOKINETIK)
Zat lipofil lebih banyak diserap daripada zat hidrofil (larut dalam air)
Contoh : DDT, asam basa dalam bentuk netral, TCDD (dioksin), paration INSEKTISIDA
Benzen, trikloretilen mudah menguap diserap alveoli paru-paru tempat utama bagi absorbsi disaluran pernapasan
Ukuran partikel > 10 µm tidak dapat memasuki paru-paru.
0,01 -10 µm diendapkan diberbagai saluran napas.
Partikel > besar diserap lewat epitel hidung atau lewat epitel saluran cerna setelah zat-zat tersebut tertelan bersama lendir
Partikel lebih kecil trachea, bronchioli
DISTRIBUSI Zat toksik akan didistribusikan ke
seluruh tubuh Jaringan lemak depot
penyimpanan DDT, PCB dll Tulang depot penyimpanan
a.l Pb dan Flour Pb2+ antagonis Ca2+
F- antagonis OH-
BIOTRANSFORMASI ZAT BIOTRANSFORMASI ZAT TOKSIK TOKSIK
• Perubahan bentuk <Transformasi> zat toksik Perubahan bentuk <Transformasi> zat toksik dalam tubuh organisme melalui proses dalam tubuh organisme melalui proses enzimatis atau transformasi biokimia, yang enzimatis atau transformasi biokimia, yang meliputi proses :meliputi proses :
1.1. OKSIDASIOKSIDASI2.2. REDUKSIREDUKSI3.3. HIDROLISISHIDROLISIS4.4. KONJUGASIKONJUGASIHasil proses OksidasiHasil proses OksidasiProduk kurang beracunProduk kurang beracun
Proses Detoksifikasi <Bioinaktivasi>Proses Detoksifikasi <Bioinaktivasi>Produk lebih beracunProduk lebih beracun
Proses BioaktivasiProses Bioaktivasi
1. OKSIDASI1. OKSIDASI
A.A. OKSIDASI MIKROSOMOKSIDASI MIKROSOMkatalisatornya enzim FMO <Microsomal Mixed Fuction Oksidase> Dalam Retikulum Endoplasma
Contoh :1. EPOKSIDASI
Aldrin dieldrin2. DEAMINASI OKSIDATIF
Amfetamin fenil aseton3. N-Oksidasi
trimetil amin t.m.a. oksida4. DESULFURASI S diganti O
paration paraoxon
B. OKSIDASI NON MIKROSOMB. OKSIDASI NON MIKROSOM
Reaksi ini katalisatornya enzim oksidoreduktase non mikrosom (dalam fraksi mitokondria)
1.1. Oksidasi aminOksidasi amin5- hidroksitriptamin dan purtesin
senyawa aldehid oleh enzim monoamin oksidase
2.2. Dehidrogenase alkoholDehidrogenase alkoholaldehid dikatalisis oleh dehidrogenase dan aldehid dehidrogenase
etanol asetaldehidasam asetat
Reduksi Toksikan mengalami reduksi oleh reduktaseReduksi mikrosom1. Reduksi nitro
Misal : Nitrobenzen
Nitrosobenzen
Fenilhidroksilamin
Anilin2. Reduksi azo
misal : Azobenzen anilinHASIL produk kurang beracun (detoksikasi)
HIDROLISIS HIDROLISIS
Banyak toksikan mengandung ikatan ESTER, AMIDA dan FOSFAT yang dapat dihidrolisis.
Jaringan mamalia termasuk plasma mengandung banyak esterase dan amidase nonspesifik yang berperan dalam hidrolisis
Esterase biasanya dalam fraksi terlarut dalam sel hasil produk kurang beracun (DETOKSIFIKASI)
KELOMPOK ESTERASE
1. ARILESTERASE Menghidrolisis ester-ester aromatik
2. KARBOKSILESTERASEMenghidrolisis ester-ester alifatik
3. KOLINESTERASE Menghidrolisis ester-ester yang molekul alkoholnya suatu kolin
4. ASETILESTERASEMenghidrolisis ester-ester yang molekul alokoholnya suatu asam asetat
REAKSI FASE II/KONJUGASI
Merupakan produksi suatu senyawa melalui KONJUGASI TOKSIKAN atau metabolitnya dengan suatu metabolit endogen
Senyawa asal metabolit konjugat
Contoh : Benzenfenol Fenol konjugasi dengan
asam sulfatKalau keracunan fenol hanya terjadi fase II saja
KONJUGASIKONJUGASI
4 senyawa kimia yang mampu membentuk konjugat dengan asam glukoronat :
1. Alkohol alifatik/aromatik2. Asam-asam karboksilat3. Senyawa sulfihidril4. Senyawa aminKONJUGASI SULFATKONJUGASI SULFATKatalisator : SulfotransferaseBentuk : sitisolikOrgan : hati, ren, ususKoenzim : Paps <3-fosfoadenosin-5’-fosfosulfat>Pentransfer : fenol, amin alkohol aromatik
Proses biotransformasi terutama dilakukan oleh organ HATI
Organ-organ lain ginjal, paruparu, kulitEKSKRESI
Zat toksik dikeluarkan dari tubuh lewat organ-organ EKSKRESI
Ginjal lewat urineContoh : obat-obatan, basa organik
Hati lewat faecesContoh : logam-logam berat, dietil stilbesterol
Paru-paru bentuk gasContoh : CO, bahan-bahan pelarut yang mudah menguap
Rambut Contoh : Hg dan As
II. FASE DINAMIK <TOKSO II. FASE DINAMIK <TOKSO DINAMIK>DINAMIK>
Menunjukkan reaksi yang terakhir antara zat toksik dengan reseptor yang spesifik dalam sistem biologis sampai timbulnya efek.
TABEL FASE DINAMIK
Efek akut Kronis
Etanol Mabuk, pingsan, koma
Sirosis hati
Arsen Gangguan usus, kejang otot
Hiperpigmentasi serangan pada sistem syaraf perifer
CCL4 Degenerasi hati Kanker hati
EFEK BIOLOGISEFEK BIOLOGIS
Efek BiologisEfek BiologisMerupakan resultante akhir daari sejumlah proses yang sangat kompleks antara Fungsi Homeostatisnya dengan zat toksik
Gizi kurang baik Efek parah Dosis terlalu tinggi <berat> Sifat pencemar sangat toksik
Efek RinganEfek Ringan Perubahan berat badan Perubahan nafsu makan Perubahan aktivitas Perubahan enzim
Efek parahEfek parah Perubahan fungsi dan struktur organ yang parah Perubahan homeostatis yang irreversibel kematian
a)a) Efek pada elemen Efek pada elemen selsel
Iritasi hidung, tenggorokan dll Sensitasi paru-paru
Contoh : penyakit pneumokoniosis debu
Mekanismenya :Mekanismenya : Debu difagositosis makrofag A.l alveoli paru-paru, tetapi makrofag
mengalami lisis, enzim lizosom keluar dari sel debu tertimbun di paru-paru fibrosis paru-paru rusak penderita sesak napastetapi belum menyebabkan kematian seketika
Kronis kanker paru-parukanker paru-paru
b)b) Efek pada enzimEfek pada enzim
Enzim Enzim katalisator biologis dalam proses biokimia tubuh
Tanpa enzim tidak dapat terjadi reaksi dalam tubuh organismeBanyak zat toksik yang bekerja mengganggu kerja enzim baik secara langsung maupun tidak langsungContoh :
Gangguan enzim ACHE oleh organofosfat Gangguan enzim sitokrom oksidase oleh CO dan
HCN Gangguan enzim Delta Amino Levulinat dan Fe
Haem Sintetase oleh Pb
c)c) Efek pada DNA dan Efek pada DNA dan RNARNA
Akan terjadi MUTAN bila terjadi mutasi pada sel genetikKANKER bila terjadi mutasi pada sel tubuh
<somatis>TERATOGENESIS bila terjadi mutasi pada sel
embrio dalam masa perkembanganKARSINOGENESIS mutasi pada sel tubuhSel sudah berbeda dari sel induknya
sulit dikendalikanContoh :Dioksin, Nitrosamin, macam-macam pewarna
Congo Red, Direct YellowMetanil yellow, Nigrosine (pewarna kertas, kulit dan tekstil)Auramin, Rhodamin (pewarna krupuk dan pisang)
d)d) Efek pada organ targetEfek pada organ target
Zat toksik dapat menyerang organ tertentu secara spesifik
Contoh : J125 kelenjar tiroid ada yang menyerang seluruh organ tubuh.
sehingga dibuat klasifikasi berdasarkan organ target al:1. Hepatotoksisitas2. Neurotoksisitas3. Pneumotoksisitas4. Hematotoksisitas5. Nefrotoksisitas, dll
1. HEPATOTOKSISITASKeadaan dimana zat toksik mempunyai daya racun terhadap
organ hati
Hati mengalamiHipertrofi <membengkak>Perlemakan hati <sikrosis>kematian sel <nekrosis>
Senyawa CCL4, chloroform, parasetamol <zat hepatotoksik>
2. NEUROTOKSISITASa) Senyawa DDT degenerasi sel syaraf
terjadi Dermielinisasib) Senyawa CS2 dan akrilamid
terjadi AKSONOPATI DISTAL, degenerasi urat syaraf mulai dari ujung-ujung syaraf
Fungsi syaraf utamaMentransmisikan impuls lewat sel-sel syaraf. Sel syaraf yang satu tersambung dengan yang lain atau dengan sel organ seperti otot melalui suatu sinapstimulus dapat melalui sinap dengan menggunakan transmiter yang didapat pada sinap
Gangguan oleh neurotoksinGangguan pada transmiter organofosfatGangguan pada aktivitas keluar masuknya ion Na dan K
sepanjang akson syaraf sehingga impuls elektrik terganggu DDT
3.3. PNEUMOTOKSISITAS PNEUMOTOKSISITAS
Keadaan dimana zat toksik dapat meracuni sistem pernapasan Contoh : penyakit paru-paru karena debu
Gejala : batuk-batuk kecilProses : 3-15 tahun
Lama-lama sesak napas demam Komplikasi : TBC, penyakit jantung
Penyakit disebut pneumokoniosis Debu arang anthrakosis <c> Silikat silikosis Besi <Fe2O3> siderosis
Penyakit dapat pula berkembang menjadi penyakit kanker paru-paru
4.4. HEMATOTOKSISITASHEMATOTOKSISITAS
Keadaan dimana zat toksik mempunyai daya racun terhadap sistem hematopoetik baik pada saat pembentukan sel maupun fungsinya
contoh :
1.1. KELAINAN SEL DARAHKELAINAN SEL DARAH Racun penyebab TROMBOSITOPENIA
Hg, Lindane, Bismut, benzena Racun penyebab agranulositosis
DDT, barbiturat, benzena Racun penyebab anemia hemolitik
Insektisida, sulfa
2.2. KELAINAN TRANSPORT GASKELAINAN TRANSPORT GAS senyawa karbonmonoksida <CO> berikatan dengan Hb
HbCO <karboksihemoglobin> Senyawa nitrit Met Hb <Methemoglobin>
Blue babies
5.5. NEFROTOKSISITASNEFROTOKSISITAS
Keadaan dimana zat toksik mempunyai daya racun terhadap ginjalContoh : Zat nefrotoksik As, Cd, Cr, Pb, HgUnit fungsional ginjal terdiri 3 elemen utama yaitu :
Glomerulus Tubulus ginjal Elemen tubulusRacun dapat merusak ke3 elemen tersebut Keracunan jengkol anuri (tidak terdapat urin)
filtrasi glomerulus terhenti Keracunan Cd poliuri (banyak urin yang
keluar) permeabilitas tubuli ginjalrusak
Akibatnya gagal ginjal, kanker batu ginjal kematian
SPEKTRUM EFEK TOKSIKSPEKTRUM EFEK TOKSIK
A. EFEK BERPULIH (REVERSIBLE) DAN TIDAK BERPULIH (IREVERSIBEL)
A. EFEK BERPULIH Efek dapat hilang dengan sendirinya Terjadi karena tubuh terpapar zat toksik pada
kadar yag rendah dalam waktu singkatkeracunan CO kadar
rendahB. EFEK TIDAK BERPULIH
Efek akan menetap dan bertambah parah setelah pajanan/paparan zat toksik dengan kadar yang lebih tinggi atau waktu yang lama
keracunan Pb anemia
B.B. EFEK SEGERA DAN EFEK SEGERA DAN TERTUNDATERTUNDA
1.1. EFEK SEGERA (AKUT)EFEK SEGERA (AKUT) Efek yang timbul segera setelah satu kali Efek yang timbul segera setelah satu kali
pajanan zat toksikpajanan zat toksikContoh : keracunan HCNContoh : keracunan HCN
2.2. EFEK TERTUNDA (KRONIS)EFEK TERTUNDA (KRONIS) Efek yang timbul beberapa waktu setelah Efek yang timbul beberapa waktu setelah
pajananpajananContoh : efek karsinogenikContoh : efek karsinogenikMisal : oleh benzopyreneMisal : oleh benzopyrene tartar rokokrokokUmumnya baru nyata dengan jelas seteah 10-Umumnya baru nyata dengan jelas seteah 10-20 tahun terpajan zat toksik (persentuhan 20 tahun terpajan zat toksik (persentuhan kronis)kronis)
C.C. EFEK MORFOLOGIS, FUNGSIONAL DAN EFEK MORFOLOGIS, FUNGSIONAL DAN BIOKIMABIOKIMA
1.1. EFEK MORFOLOGISEFEK MORFOLOGIS
Berkaitan dengan bentuk luar dan mikroskopis Berkaitan dengan bentuk luar dan mikroskopis pada morfologi jaringanpada morfologi jaringan
Contoh : alkoholContoh : alkohol nekrosis <jaringan Hati>nekrosis <jaringan Hati>
Zat pewarna makanan Zat pewarna makanan karsinogenikkarsinogenik neoplasia neoplasia <jaringan tumor>, sifat <jaringan tumor>, sifat ireversibelireversibel
berbahayaberbahaya
2.2. EFEK FUNGSIONALEFEK FUNGSIONAL
Berupa perubahan berpulih pada fungsi organ Berupa perubahan berpulih pada fungsi organ sasaransasaran
C.C. EFEK BIOKIMIAWIEFEK BIOKIMIAWI
Efek toksik tidak menyebabkan peubahan Efek toksik tidak menyebabkan peubahan tetapi menimbulkan gangguan pada proses tetapi menimbulkan gangguan pada proses metabolismemetabolisme
Contoh :Contoh : Penghambatan enzim kolinesterase Penghambatan enzim kolinesterase
setelah pajanan insektisida organofosfat setelah pajanan insektisida organofosfat dan karbamatdan karbamat
Penghambatan enzim delta aminolevulinat Penghambatan enzim delta aminolevulinat dehidratase setelah pajanan senyawa Pbdehidratase setelah pajanan senyawa Pb
D.D. EFEK HIPERSENSITIVITAS (Reaksi Alergi)EFEK HIPERSENSITIVITAS (Reaksi Alergi)
Ditimbulkan setelah pajanan zat toksik yang Ditimbulkan setelah pajanan zat toksik yang disebut alergendisebut alergenContoh : partikel debu asbes, kapasContoh : partikel debu asbes, kapas masuk lewat inhalasimasuk lewat inhalasi paru-paruparu-parureaksi alergireaksi alergi
E.E. EFEK LOKAL, SISTEMIK DAN LOKAL EFEK LOKAL, SISTEMIK DAN LOKAL SISTEMIKSISTEMIK
1.1. EFEK LOKALEFEK LOKALZat toksik ybs bekerja pada area persentuhan Zat toksik ybs bekerja pada area persentuhan
kulit, mulut, hidung, disepanjang kulit, mulut, hidung, disepanjang saluran pencernaansaluran pencernaanContoh : asam kuat/basa kuatContoh : asam kuat/basa kuatmengenai kulitmengenai kulit luka terbatas pada kulit luka terbatas pada kulit yang terkena yang terkena
2.2. EFEK SISTEMIKEFEK SISTEMIK
Efek yang ditimbulkan oleh zat toksik di tempat Efek yang ditimbulkan oleh zat toksik di tempat lain dari area persentuhanlain dari area persentuhan
Contoh : JContoh : J125125diabsorbsi kulit manusia diabsorbsi kulit manusia menimbulkan efek pada kelenjar tiroidmenimbulkan efek pada kelenjar tiroidhipertiroidhipertiroid
Senyawa narkotik yang disuntikkanSenyawa narkotik yang disuntikkan pengaruh pengaruh pada susunan syaraf pusatpada susunan syaraf pusat
AlkoholAlkohol oral (mulut)oral (mulut)
pengaruh pada susunan pengaruh pada susunan syaraf pusatsyaraf pusat
3.3. EFEK LOKAL SISTEMIKEFEK LOKAL SISTEMIK
Efek yang ditimbulkan setelah terpapar zat toksik Efek yang ditimbulkan setelah terpapar zat toksik yang bekerja baik pada area persentuhan yang bekerja baik pada area persentuhan maupun ditempat lainmaupun ditempat lain
Contoh : asam karbolContoh : asam karbol nyeri di kulit nyeri di kulit lokal lokal Depresi susunan syaraf pusat Depresi susunan syaraf pusat sistemiksistemik ArsenArsen nyeri hebat di kulitnyeri hebat di kulit lokallokal
gangguan saluran pencernaangangguan saluran pencernaan