MODUL 10

PRINSIP TOKSIKOLOGI DASAR

TUJUAN PEMBELAJARAN KHUSUS:

Setelah mengikuti modul ini diharapkanmahasiswa dapat memahami pengertian toksisitas

dan bahan kimia dan obat apa saja yang dapat menimbulkan efek toksik dan resiko yang

ditimbulkannya

MATERI:

Toksikologi adalah ilmu yang terus berkembang pada beberapa tahun terakhir ini.

Konsep baru dan teori bar uterus berkembang dan terus dapat diimplementasikan dalam

penggunaan klinis. Bagaimanapun toksikologi merupakan dasar konsep yang berisi mengenai

bagaimana prinsip toksikologi tidak pernah berubah. Prinsip toksikologi yang dimaksud

adalah mengana peranan dari suatu tindakan, kosep dasar toksikologi, atau mengapa suatu

tindakan diambil dalam penanganan keracunan.

Toksikologi tiak mudah untuk didefinisikan . toksikologi berasal dari bahasa yunanni

dan latin Tokcicum= racun, toksicom= racun panah dan logia= ilmuyang mempelajari. Di

definisikan sebagai ilmu yang mempelajari tentang racun dalam kehidupan suatu organism.

Toksisikolog didefinisikan sebagai seseorang yang bekerja atau mempelajari dalam bidang

toksikologi, tetapi toksikologi tidak didefinisikan secara sempit, seorang toksikolog bekerja

sangat kompleks sekali dalam penanganan keracunan. Dalam arti luas ilmu toksikologi

mencakup semua aspek dari efek yang merugikan dari system kimia dan biologi, termasuk

bagaimanan mekanismenya senyawa tersebut bisa berbahaya, kondisi keracunan jika terjadi

keracunan, sosioekonomi dari penderita, dan penegakan hukum dalam suatu keracunan.

SEJARAH

Toksikologi merupakan sesuatu disiplin ilmu yang relative baru. Toksikologi

berkembang secara pelan-pelan setiap tahunnya, dimulai dengan observasi awal untuk

menentukan status pasien, hinga menganalisa statusnya. Bapak toksikologi modern adalah

Joseph Bona Ventura Orfilia (1787-1853) Orfilia merupakan ahli Physician yang bekerja

pada loie XVIII dari francis dan belajar di universitas paris. Pada tahun 1815 Orfilia

membuat buku pertama mengenai toksikologi umum yang berisi mengenai efek yang

merugikan dari bahan-bahan kimia. Orfilia konsen pada implikasi terjadinya keracunan, hal

terpenting yang dapat diambil dalam analisis kimia racun adalah penentuan secara tepat

mengenai penyebab keracunan. Orfilia mengembangkan berbagai metode analisis dalam

penentuan keracunan, yang sampai sekarang masih digunakan terutama dalam penapenentuan

senyawa kimia yang terdapat dalam cairan dan jaringan tubuh.

Evolusi Ilmu Toksikologi

TOKSIKOLOGI

Senyawa Toksik

Racun atau senyawa toksik merupakan senyawa kimia yang dapat menimbulkan aksi

detrimental pada oganisme hidup. Sebagai hasil kerusakan yang dihasilkan, racun ini

mengganggu komponen struktur atau fungsi dari suatu proses yang dapat menimbulkan

terjadinya luka atau lebih jauh menimbulkan kematian. Hal terpenting yang perlu diingat

adalah senyawa kimia dapat menimbulkan keracunan jika diberikan dalam dosis dan rute

pemberian yang kurang tepat. Terlalu banyak menghirup oksigen murni, meminum terlalu

banyak air minum, atau terlalu banyak mengkonsumsi garam dapat menimbulkan keracunan

bahkan kematian. Dalam kasus lain senyawa tokik dapat terpapar dalam jumlah yang tidak

toksik, tetapi terakumulasi dalam tubuh kita dan bisa menimbulkan efek toksik jika dosisna

sudah mencapai dosis toksik (sianida dan arsen).

Beberapa orang berpendapat jika tanda dan gejala keracunan terjadi ketika racun

pertama kali terpapar pada kita, pendapat ini benar tetapi ada beberapa yang tidak tepat, ada

beberapa senyawa toksik yang efek toksinya mengalami delayed (penundaan) beberapa hari

bahkan berminggu-minggu dan bertahun tahun. Seperti pestisida dan logam berat memiliki

Biologi Kimia Zoologi biokimia Botani

Genetic Fisiologi Farmakologi

Occupational Lingkungan Veteriner

Forensik Klinik

Toksikogi pernafasan , pyrotoksikologi Toksikologi Biokimia, Toksikologi Genetik , Hukum Toksikologi,

Behavioral toksikologi, Fitotoksikologi , Aqua Toksikologi

efek toksik yang terakumulasi. Meskipun seseorang terpapar oleh pestisida dan logam berat

setiap hari maka tidak akan menimbulkan gejala keracunan secara langsung.

Faktor keamanan senyawa toksik dipengaruhi oleh pengemasan bahan, formulasi,

accestabilitas dan komponen lain dalam pembuatannya. Sebagai contoh bahan yang sangat

beracun akan dikemas dalam kemasan yang ditak bisa dibuka oleh anak kecil, ditutup dengan

sangat rapat dan kuat. Sulit dijangkau oleh anak-anak. Dan senyawa yang sangat toksik

jarang bahkan tidak boleh disimpan atau dibawa kerumah.

Nilai toksisitas

Orang bertanya kapan suatu racun bekerja atau berapa konsentrasi racun yang

terpapar yang dapat menimbulkan gejala keracunan. Suatu senyawa kimia dapat

menimbulkan efek toksik pada system biologi jika mencapai konsentrasi kitis pada jaringan

target. Toksisitas suatu senyawa terekspresi dalam dosis 50 atau LD50 yaitu dosis yang

diperlukan untuk mengahsilkan 50% kematian pada hewan uji. LD50 di jadikan para meter

toksisitas suatu senyawa terhadap manusia. Penentuan LD50 dilakukan dengan pengujian

denga berbagai teknik termasuk variasi spesies. LD50 memberikan perkiraan tingkat

keracunan suatu senyawa jika diberikan kepada manusia.

Kriteria toksisitas untuk beberapa senyawa kimia secara umum

Kriteria Dosis

Praktis non toksik >15g/kg

Sedikit toksik 5-15g/kg

Moderate toksik 0,5-5g/kg

Sangat toksik 50-500mg/kg

Extrem toksik 5-50 mg/kg

Super toksik <5mg/kg

FAKTOR YANG MEMEPENGARUHI TOKSISITAS

Mengerti Faktor yang paling berpengaruh dalam toksisitas

Kemunculan gejala keracunan tidak harus diikuti dengan gejala yang tertulis dalam

berbagai literature. Tanda dan gejala keracunan tergantung pada patognomonic

(karakteristik) dari partikel toksik. Korban dapat menunjukkan perubahan total dari

kebiasaan bahkan gejala tidak bias diperkirakan. Dalam penentuan nilai toksisitas akut

seperti penentuan LD50, LD50 bukan merupakan gambaran yang absolute dalam tingkat

keracunan dari suatu senyawa terhadap suatu individu. LD 50 menggambarkan kapasita

inherent suatu senyawauntuk menhasilkan luka atau kerusakan yang merefleksikan

kemampuan korban dalam merespon jika terjadi gejala toksisitas.

Faktor yang mempengaruhi toksisitas pada dasarnya sama dengan factor yang

mempengaruhi kerja farmakologi dari suatu obat. Beberapa factor akan dipelajari untuk dapat

melihat gangguan respon keracunan.

1. KOMPOSISI DARI SENYAWA TOKSIK

Ketika kita mempelajari suatu keracunan, hal mendasar yang dilakukan untuk mengetahui

senyawa yang bertanggung jawab dalam keracuanan tersebut adalah dengan melihat senyawa

murninya. Variasi pengisi dan pembawa serta komposisi formulasinya tidak berbahaya.

Korban tidak diberi obat lain sebelumnya, dan tidak adaperubahan variasi dari senyawa atau

suatu produk. Kemungkinan pemaparan dapat dihasilkan oleh lebih dari satu senyawa toksik

yang penting. Sebagai contoh adalah terjadinya keracunan dioxin dalam herbisida 2,4,5-

Triclorofenoksiacetic acid (2,4,5-T).

Komposisi Fisikokimia kadang dapat membantu dalam memperkirakan resiko keracunan

yang mungkin terjadi jika terpapar partikel tersebut. Pada umumnya bentuk padat akan lebih

susah terpapar dibandingkan dengan bentuk racun cairan. Keracunan akibat menghirup benda

padat jarang terjadi dibandingkan dengan sediaan obat cairan. Ukuran artikel akan sangat

mempengaruhi pemaparan racun melalui proses inhalasi, hanya partikel yang memiliki

ukuran yang sangat kecil (µ) dapat masuk kedalam alveolus dan dapat diserap oleh paru-paru.

Partikel yang besar akan tertahan di hidung dan trachea dan menyebabkan iritasi atau luka

local pada jaringan tersebut.

Banyak factor yang memodifikasi toksisitas dari suatu senyawa kimia dintaranya adalah

stablitas kimia. Kadang suatu senywa ketika dikemas akan mengalami perubahan

menghasilkan senyawa baru yang dapat menimbulkan tanda dan gejala suatu keracunan yang

berbeda dengan senyawa asalnya. Paraaldehid merupakan cairan yang bersifat hipnotik.

Overdosis dari senyawa paraldehid ditandai dengan adanya penekanan pada system syaraf

pusat. Paraldehid yang terkena udara dan cahaya akan terurai menjadi acetaldehida.

Acetaldehida ketika terpapar maka akan terjadi pusing,kulit yang kemerahan, batuk dan

oedema paru-paru.

Jika kita mengalami keracunan oleh suatu senyawa hal yang pertama kita lakukan dalah

senyawa apa yang menyebabkan terjadinya keracunan pada kita dengan membaca label pada

kemasan senyawa kimia yang diduga menyebabkan keracunan pada diri kita.

2. DOSIS DAN KONSENTRASI

Salah satu satu factor yang mempegaruhi potensi toksisitas suatu senyawa racun adalah dosis.

Semakin tinggi dosis suatu senyawa racun yang terpapar dalam tubuh kita maka akan

semakin besar kerusakan organ yang akan ditimbulkannya. Dosis biasanya dihitung berdasar

berat badan pasien dan umur pasien, sedikit saja suatu obatdiberikan alam dosis yang

berelbihan maka dapat manimbulkan keracunan. Seorang anak yang mengkonsumsi aspirin

325 mg, sedangkan dosis asprin pada anak hanya 81 mg maka anak tersebut akan mengalami

keracunan aspirin.

3. RUTE DAN PEMBERIAN

Terjadinya keracunan pada seseorang sangat dipengaruhi sekali oleh absorpsi racun dalam

tubuh yang akan sangat menentukan onset, intensitas, dan durasi kerja racun dalam tubuh

kita. Jalur pemberian kan bisa dijakan bahan perkiraan derajat keparahan dan kemungkinan

organ yang kan dipengaruhi oleh senyawa kimia tadi. Suatu senyawa yang diberikan secara

intravena akan dapat menghasilkan onset dan durasi toksisitas yang sangat besar sekali ketika

terpapar pada manusia. Rute pemberian akan sangat mempengaruhi efek racun dalam tubuh

kita. Berikut adalah kekuatan rute pemberian yang mempengaruhi absorpsi racun dalam

tubuh kita. Intravena>inhalasi>intarperitonial>

subcutan>intramuscular>intradermal>oral>topikal

Oral

80% toksisitas akut dihasilkan oleh pemaparan secara oral. Potensi suatu senyawa yang

masuk adalam saluran pencernaan tergantung pada kelarutan dalam lemakdan berapa banyak

senyawa yang tidak mengalami ionisasi. Absorpsi di lambung sangat terbatas sedangkan

absorsi pada usus berlangsung secara intensif karena usus memiliki luas permuakaan yang

jauh lebih luas.

Inhalasi

Paru-paru merupakan target organ yang sangat luas sekali dapat terpapar racun, mulai dari

polusi udara, fibers, debu. Efek toksik dapat terjadi jika terjadi absorpis pada paru-paru dari

senyawa yang mudah menguap dan aerosol. Inhalasi sangat mudah sekali menimbulkan

keracunan pada manusia karena inhalasi masuk kedalam paru-paru yang kaya akan suplay

darah keseluruh tubuh. Racun diserap oleh paru-paru melalui dua kategori yaitu terhirup dan

aerosol. Gas yang mudah terhirup dapat berupa gas karbonmonoksida, hydrogen sulfat,

sulfur oksida dan nitrogen oksida. Yang termasuk dalam senyawa farfum yang mudah

menguap termasuk kloroform, benzene, dan karbon tetraklorida. Senyawa yang masuk

melalui paru-paru akan masuk dalam pembuluh darah di alveoli dan disebarkan keseluruh

tubuh. Hidrogen sulfide yang merupakan gas yang sangat mudah larut dalam darah bila

terhirup dapat menimbulkan kematian.

Dermal

Absorpsi perkutan termasuk proses masuknya senyawa melintasi lapisan kulit sampai masuk

kedalam sirkulasi sistemik. Masuknya racun melalui kelenjar keringat, folikel rambut bisa saj

terjadi namun sangat kecl kemungkinan terjadinya. Kulit merupakn organ yang sangat

memungkinkan terjadinya pemaparan dari semua jenis racun yang ada. Masuknya senyawa

racun dalam tubuh kita memalui kulit sangat dipengaruhi oleh learutan senyawa tersebut

dalam lemak dan konsentrasi gradient.

Keadaan luka pada kulit atau pu keadaan korosif pada kulit dapat menyebabkan kulit

menjadi mudah ditembus oleh racun. Keratin dan epidermis tidak mampu menhalangi

masuknya racun pada penderita gangguan korosif kulit sehingga racun dapat masuk ke

lapisan yang paling dalam dan masuk kesistem sirkulasi darah.

4. METABOLISME SENYAWA TOKSIK

Metabolisme senyawa toksik biasanya merupakan jalur primer dalam detoksifikasi racun.

Senyawa yang metabolitnya membentuk senyawa yang polar akan dieksresika melalui ginjal.

Suatu senyawa yang dimetabolisme biasanya sebanding dengan senyawa aktifnya atau

bahkan lebih aktif. Senyawa methanol merupakan senyawa yang akan termetabolisme

menjadi aldehid dan menjadi asam format yangsangat toksik terhadap tubuh manusia.

5. STATUS KESEHATAN

Gambaran yang paling umum dalam penanganan keracunan adlah dengan melihat

bagaimana kesehatan seorang individu akan sangat mempengaruhi kerja racun dalam tubuh

kita. Penyakit ginjal dan gangguan penyakit hati dapat memberika pengaruh yang sangat

signifikan terhadap farmakokinetik dan pemaparan dari suatu senyawa tosikan. Sebagai

contoh adalah keadaan asidosis dapat menyebabka terjadinya penurunan aktifitas horon

insulin. Opioid dan depresan system respirasi dapat memperburuk keadaan seseorang yang

menderita luka pada kepala.

6. UMUR

Umur pasien harus dijadikan pertimbangan dalam terjadinya keracunan. Status pedriatik

merupakan status yang paling banyak mengalami keracunan, kloramfenikol dalam dosis yang

tinggi dapat menimbulkan gray syndrome jika diberikan pada bayi yang baru lahir, hal ini

karenakloramfenikol tidak terkonyugasi dengan enzim 6 glukoronil transferase. Geriatrik

juga dapat mengalami keracunan kloramfenikol berupa anemia aplastik, dimana

kloramfenikol menekan sumsum tulang belakang.

7. NUTRISI

Faktor Nutrisi seperti makanan dan minuman yang masuk dalam perut (asam atau basa,

panas atau dingin, tinggi atau rendah lemak, volumenya banyak atau sedikit, dan viskositas).

Jenis makanan dapat meningkatkan atau menurunkan absorsi suatu obat. Sebagai contoh

makanan yang kaya akan kalsium akan berikatan dengan tetrasiklin sehingga absorpsi

tetrasiklin menurun. Makanan yang kaya akan lemak akan meningkatkan absorpsi

griseovulfin.

8. GENETIK

Farmakogenomik (toksikogenetik) masuk dalam kategori toksikologi. Idiosinrasi merupakan

factor genetic yang berpengaruh dalam tosisitas suatu senyawa. Contoh yang sangat jelas

dalam melihat farmakogenetik erat kaitannya dengan toksisitas suatu senyawa adalah pada

suksinilkolin. Suksinilkolin merupakan relaksan otot yang diberikan secara infuse ketika

sudah di beri anestesi. Aktivitas skeletal dan pernafasan tertekan. Suksisnilkolin akan

berubah menjadi suksinilmonokolin yang bila terdeposit dalam tubuh kita makanakan

menyebabkan kelumpuhan dari system pernafasan.

9. KELAMIN

Toksikologi dimulai dari mengerti mengenai respon obat pada perempuan dan laki-laki.

Meskipun terjadi perbedaan yang sangat signifikat antara farmakokinetik pada hewan jantan

dan betina, namuntidak ada pernyataan yang tetap mengenai perbedaan efek obat pada jenis

kelamin laki-laki dan perempuan. Contoh eritromisin akan diabsorsi lebih sedikit pada wanita

dan fenitoin juga diabsorpsi lebih sedkit pada wanita.

10. FAKTOR LINGKUNGAN

1. Temperatur

Respon biologi suatu senyawa toksik akan menurun jika pada temperature yang

rendah, tetapi durasi kontak dengan suhunya harus berlangsung secara lama. Senyawa

atropine dapat menghambat keringat dan mencegah suhu tubuh menjadi dingin. Obat

antikolinergik akan memberikan toksisitas yang besar jika diberikan pada suhu yang

panasdibandingkan pada suhu yang dingin.

2. Pekerjaan

Orang yang bekerja diindustri yang memproduksi senyawa organic seperti pabrik

pestisida hidrokarbon atau senyawa volatile dapat mengalami peningkatan resiko

karacunan oleh subtansi kimia. Hal ini terjadi karena lingkungan kerjanya

menginduksi enzim mikrosomal hati

3. Kondisi lingkungan

Faktor terakhir yang mempengaruhi toksisitas adalah lingkunagan tempat individu

hidup. Pengujian toksisitas amfetamin yang dapat menimbulkan penggumpalan

dalam tubuh kita. Jika penentuan LD50 dilakukan terhadap mencit dalam suatu

tempat, semakin banyak populasi uji maka semakin menurun nilai LD50 sehingga

lingkungan sangat berpengaruh dalam terjadinya toksisitas.

PRINSIP DASAR PENANGANAN KERACUNAN

Evaluasi Klinik Pada Pasien Keracunan

Pasien yang mengalami keracunan harus dievaluasi secara hati-hati untuk mengetahui cara

penanganan yang paling tepat terhadap keracunan tersebut. Langkah penanganan pertama

adalah suportif terapi seperti pasien diberikan oksigen yang memadai, memperbaiki system

ventilasi udara, memamtau tekanan darahnya dan jika terjadi penurunan tekanan darah bisa

digunakan vasopressor. Jika pasien mengalami keracunan yang parah, setelah memperbaiki

sistem kardiorespiratori, tahap selanjutnya adalah dengan mengobservasi mengenai racun

yang menyerang pasien.

Latar Belakang Keracunan

Untuk latar belakang keracunan akut harus segera teridentifikasi jenis racun yang menyerang

pasien tadi, Jumlah, waktu pemaparan atau waktu kontak dengan racun, pemberian langkah

pertama penangan yang diberikan , dan porfil fisiologi dari pasien akan sangat sukar sekali

untuk diidentifikasi karena racun sangat korosive sekali. Gejala simptomatis dapat dijadikan

rujukan bahwa pasien mengalami keracunan apa. Seseorang harus melakukan tindakan yang

cepat untuk menyelamatkan pasient.

Penanganan Klinis

Suatu racun menghasilkan cirri klinik yang dapat dijadikan dugaan yang kuat yang mengenai

perkembangan obat atau senyawa dalam tubuh kita. Sebagai contoh adalah penghambatan

asetilkolinesterase oleh organofosfat atau organoklorin dari pestisisda dapat menimbulkan

efek kolinergik seperti meiosis, salivasi, dan aktivitas system pencernaan yang sangat besar

sekali sehingga menimbulkan efek diare. Langkah pertama yang harus dilakukan adalah

dengan pemantauan pada system organ vital dari pasien. Seperti tekanan darah, detak

jantung, respirasi dan temperature tubuh. Penanganan terhadap system saraf merupakan

langkah berikutnya yang harus diberikan guna penanganan terjadinya keracuna.

METODE PENANGANAN KERACUNAN PADA SISTEM PENCERNAAN

Dilusi

Langkah pertama yang dapat kita lakukan dalam penanganan pertama yang

direkomendasikan ketika sseorang teringesti racun adalah dengan cara dilusi dengan air.

Dilusi adalah pengenceran dengan menggunakan air. Jumalah yang direkomendaskan untuk

anak-anak adalah 1-2 gelas penuh, sedangkan untuk dewasa adalah 2-3 gelas penuh. Racun

yang kuat tidak bisa dita lakukan dilusi karena racun ini sangat kororsif terhadap mukosa

saluran pencernaan. Dilusi dengan menggunakan air memiliki 2 fungsi yaitu membenatu

mengrangi iritasi pada mukosa, meningkatkan volume makanan di dalam lambung yang

dapat merangsang terjadinya muntah.

Emesis

Beberapa tahu terakhir ini emesis merupakan metode yang banyak digunakan dalam

penanganan keracunan. Zat kimia yang menginduksi muntah merupakan pilihan pertama

yang paling banyak dipilih dan diterima. Juka racun bersifat kororsif maka emesis harus

dihindari karena dapat menyebabkan kerusakan yang parah pada mukosa lambung dan

esophagus. Zat-zat yang banyak digunakan untuk emesis adalah:

1. Sirup Ipekak

Ipekak merupakan derivate dari Cephaelis Ipecacuanha alkaloid terpenting yang

dikandungnya adalah emetin dan chaepalin. Ipekak merupakan seyawa yang dapat

menimbulkanmuntah. Muntah terjadi pada 30 menit setelah pemberian ipekak. Hal

ini terjadi karena ipekak menstimulasi khemoreseptor trigger zone yang merupakan

pusat terjadinya muntah, yang berpengaruh pada pergerakan motorik dan somatic yan

akhirnya akan merangsang muntah. Efektifitas ipekek sebagai emetic masih sangat

terbatas karena beberapa orang tidak mengalami muntah ketika diberikan ipekak.

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa pemeberian ipekak 30 ml lebih efektif

menimbulkan muntah jika dibandingkan dengan pemberian ipekak dengan dosis 15

ml pada anak-anak.

2. Apomorpin

Apomorfin merupakan derifat dari morfin yang dapat menimbulkan emesis setelah

diberikan 3-5 menit. Apomorfin juga sama menstimulasi khemrepetor rigger zone

yang merupakan pusat muntah. Onset muntah yang ditimbulkan apomorfin sangat

cepat sekali, tapi perbaikan isi dari lambung sangat lambat sekali sehingga tidak

direkomendasikan untuk penggunaan yang lama.

3. Larutan sabun

Jika sirup ipekak tidak mampu menimbulkan muntah maka alternative yang dapat

dipilih adalah dengan pemberian larutan detergen, sebanyak 2-3 sendok ditergen

diberikan dengan dilarutkan dalam 5 liter air. Larutan detergen menimbulkan iritasi

pada mukosa labung sehingga menimbulkan mual dan muntah.

4. Rangsangan mekanik

Rangasangan mekanik yang dapat dilakukan jika kita ingin merangsang muntah

berupa memasukan jari kita ke kerongkongan atau menda keras lainnya, cara

rangsangan ini harus dilakukan secara hati-hati karena dapat menimbulkan efek yang

berbahaya bagi pasien, karena alat yang digunakan biasanya keras.