T O K S I K O L O G I KEAMANAN, UNSUR DAN BIDANG-BIDANG TOKSIKOLOGI Dr. Mansyur, DAKK Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara Pendahuluan : Toksikologi merupakan ilmu yang sangat luas yang mencakup berbagai disiplin ilmu yang sudah ada seperti ilmu kimia, Farmakologi, Biokimia, Forensik Medicine dan lain-lain. Disamping itu ilmu ini terus berkembang sejalan dengan perkembangan ilmu-ilmu lainnya, dan ini semua pada gilirannya akan menyulitkan kita dalam membuat definisi yang singkat dan tepat mengenai TOKSIKOLOGI. Sebagai contoh : menurut Ahli Kimia : TOKSIKOLOGI adalah ilmu yang bersangkutan paut dengan effek-effek dan mekanisme kerja yang merugikan dari agent-agent Kimia terhadap binatang dan manusia. Sedangkan dari para ahli FARMAKOLOGI : TOKSIKOLOGI merupakan cabang FARMAKOLOGI yang berhubungan dengan effek samping zat kimia didalam sistem biologik. Dengan keluasan Toksikologi maka sejumlah besar hali-ahli dibidangnya masing-masing turut terlibat dalam Toksikologi dalam bidang yang sesuai dengan keahliannya. Dari contoh definisi-definisi diatas, nyata terlihat ada beberapa unsur didalam TOKSIKOLOGI yang saling berinteraksi untuk menghasilkan unsur sentral yakni AMAN. Tulisan ini dimaksudkan untuk memberikan penjelasan mengenai mana aman, unsur-unsur Toksikologi dan bidang-bidang Toksikologi. Bahaya Dan Keamanan : Dalam peristiwa-peristiwa yang sebenarnya terjadi, faktor yang dikhawatirkan bukanlah sifat racun yang ada didalam zat itu sendiri melainkan bahaya yang mengiringi pemakaiannya. Bahaya (= Risk) adalah kemungkinan satu zat menghasilkan hal yang merugikan dibawah keadaan-keadaan yang telah ditentukan. Keamanan (= Safety) adalah kebalikan dari risk (= bahaya), adalah kemungkinan bahwa hal yang merugikan itu tidak akan terjadi dibawah keadaan-keadaan yang telah ditentukan. Tergantung pada keadaan-keadaan penggunaannya, bahan kimia yang toksis bisa kurang berbahaya dari satu bahan yang relatif non toksis. Perkiraan mengenai bahaya diambil dari perhitungan effek-effek yang merugikan terjadi atas individu-individu dan atas masyarakat dari penggunaan satu bahan dalam jumlah dan dalam cara yang diusulkan. Perkiraan ini penting untuk mempertimbangkan pengaruh-pengaruh yang merugikan pada lingkungan sebagaimana effek-effek yang lebih langsung pada kesehatan manusia. Pertanyaan mengenai apa yang menentukan suatu bahaya dapat diterima merupakan suatu keputusan kira-kira. Keputusan-keputusan demikian mempunyai banyak segi dan rumit dan melibatkan dan satu keseimbangan antara resiko dan keuntungan. 2002 digitized by USU digital library 1
Resiko tinggi boleh jadi dapat diterima dalam penggunaan obat-obatan yang menyelamatkan kehidupan, tetapi tidak dapat diterima untuk additif-additif makanan. Beberapa faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam hal penetapan suatu resiko yang dapat diterima adalah : 1. Kebutuhan yang ditemukan dengan bahan itu 2. Ketepatan dan dapat diperolehnya zat-zat pengganti untuk mendapatkan kebutuhan yang ditentukan 3. Mendahului meluasnya pemakaian oleh umum 4. Pengerahan pertimbangan-pertimbangan 5. Perimbangan ekonomis 6. Pengaruh-pengaruh pada kwalitas lingkungan 7. Mempertahankan sumber-sumber alam. Mengenai cara-cara pengambilan keputusan yang berdasarkan pertimbanganpertimbangan diatas dibicarakan dalam Reguatory toxicology mengenai bahaya. ANEKA WARNA DOSIS TOKSIS : Orang dapat menentukan (mendefinisikan) satu racun sebagai setiap agent sanggup menghasilkan satu jawaban yang merusak dalam system biologi, gangguan fungsi yang serius atau menghasilkan kematian. Bagaimanapun, ketentuan diatas bukanlah satu definisi yang berguna untuk diterapkan dengan alasan yang sangat sederhana bahwa setiap zat kimia yang dikenal memiliki kekuatan untuk menghasilkan kerusakan atau kematian jika berada dalam satu jumlah yang cukup. PARACELSUS (1493 1541) mengutarakan ini dengan cukup baik melalui pernyataannya sebagai berikut : SEMUA ZAT-ZAT ADALAH RACUN, DISANA TIDAK ADA YANG BUKAN RACUN. DOSIS YANG TEPAT YANG MEMBEDAKAN SATU RACUN DENGAN SATU OBAT. Diantara zat-zat kimia disana ada satu aneka warna (= spectrum) yang lebar mengenai dosis yang diperlukan untuk menghasilkan effek-effek yang merugikan, luka yang serius ataupun kematian. Ini ditunjukkan oleh TABEL (2-1) yang memperlihatkan dosis bahan kimia yang diperlukan untuk menghasilkan kematian dalam 50% dari binatang-binatang yang diberi dosis tersebut. TABEL (2-1) : LD50 AKUT dari bermacam-macam agent-agent kimia yang dipilih. AGENT LD50 (mg/kg) Ethyl alcohol 10,000 Sodium chloride 4,000 Ferrous Sulfate 1,500 Morphine Sulfate 900 Phenobarbital Sodium 150 DDT 100 Picrotoxin 5 Strychnine Sulfate 2 Nicotine 1 d-tubocurrarine 0,5 Hemicholinium-3 0,2 Tetrodotoxin 0,10 Dioxin (TCDD) 0,001 Botulinus toxim 0,00001 Beberapa zat kimia akan menghasilkan kematian dalam dosis MIKROGRAM dan biasa disebut sebagai SANGAT BERACUN. 2002 digitized by USU digital library 2
Bahan kimia lain boleh jadi secara relatif kurang berbahaya mengikuti kelebihan dosis beberapa gram. Tingkatan-tingkatan daya racun telah dirancang berdasarkan lebarnya perobahan dalam dosis zat kimai yang diperlukan untuk menghasilkan kematian. Satu contoh penggolongan-penggolongan demikian ditunjukkan dalam TABEL (2-2) yang menyediakan penilaian atau penggolongan daya racun yang didasarkan atas dosis per oral yang mungkin untuk manusia. Penggolongan-penggolongan demikian hanya kwalitatif tetapi mereka melayani satu tujuan yang berguna dan praktis, terutama bagi seorang toxicologist yang ditanyai oleh seseorang dari disiplin ilmu yang lain, Bagaimana sifat racun bahan kimia ini? UNSUR-UNSUR TOKSIKOLGI : Pada bagian PENDAHULUAN sudah dijelaskan bahwa untuk menyusun Toksikologi yang sederhana, tepat, dan lengkap adalah cukup sulit. Bagaimanapun, pada definisi itu terdapat sejumlah unsur-unsur yang biasa untuk Toksikologi moderen. Orang dengan segera dapat menentukan 3 unsur-unsur yang saling berhubungan yang diperlukan. 1. Disana harus ada agent kimia atau fisika yang sanggup menghasilkan respon (= tanggapan). 2. Orang harus mengenali satu system biologis yang dapat bekerja sama dengan agent untuk menghasilkan respon. 3. Disana harus ada satu respon yang dapat difikirkan menjadi perusak si system biologi tersebut. Melalui pembicaraan tersebut. Jelas disana juga harus ada Cara-cara yang digunakan oleh agent dan system biologi untuk saling bekerja sama. Melalui pembicaraan tersebut, jelas bahwa unsur pusat dari Toksikologi adalah rencana mengenai penggunaan yang aman dari bahan kimia. Pemakaian istilah Racun (= Poisons) sendiri adalah tidak tepat, karena setiap zat kimia yang berguna adalah racun. Kata-kata itu juga sudah digunakan untuk tujuan-tujuan sah yang terbatas. Selanjutnya, sebagai satu bagian besar dari ilmunya, ahli toksikologi mempunyai satu sumbangan untuk membuat pengenalan dari bahaya yang ditentukan sebagai kemungkinan akan dihasilkan luka atau kerusakan oleh satu zat kimia dibawah kondisi-kondisi khusus, dan menegakkan batas-batas keamanan yang ditetapkan sebagai ketentuan secara praktis bahwa kerusakan tidak akan dihasilkan dari pemakaian suatu zat dibawah kondisi-kondisi khusus dari jumlah dan cara pemakaian kimia tersebut. Sumbangan-sumbangan ini dapat dibuat dalam berbagai cara-cara yang kebanyakan menampilkan ukuran-ukuran dari sifat racunnya yang ditentukan sebagai kekuatan suatu zat untuk menghasilkan kerusakan. Dalam masa perkembangan Toksikologi sebagai suatu ilmu, untuk lain yang penting bahkan utama, adalah mengapa mengenai jawaban toksis. Penelitian dasar dibutuhkan untuk menentukan system biologis dan sampai pada satu tempat kerja dan menentukan peristiwa-peristiwa molekul yang mendasari perubahan-perubahan yang terjadi. Perlu diulangi bahwa ilmu toksikologi cepat berkembang meskipun secara nyata dapat ditemukan gambaran-gambaran yang stabil. Dikarenakan perkembangannya yang cepat, orang dapat mengharapkan perobahan-perobahan selanjutnya dalam bagian-bagian dari padanya dan dalam peran-peran yang dapat dimainkan oleh para ahli toksikologi. 2002 digitized by USU digital library 3
Jelas bahwa bidang studi ini dimasa-masa yang akan datang semakin menarik. BIDANG-BIDANG TOKSIKOLOGI : Berdasarkan keahliannya, kegiatan-kegiatan para ahli toksikologi terbagi atas 3 (tiga) golongan : Descriptive, mechanistic, dan regulatory toksikologist. DESCRIPTIVE TOXICOLOGIST : Descriptive Toxicologist secara langsung berhubungan dengan pengujianpengujian sifat racun. Pengujian-pengujian racun yang tepat dalam binatangbinatang percobaan ditemukan menghasilkan informasi yang dapat digunakan untuk menilai bahaya yang ditujukan ke manusia dan lingkungan oleh pemaparan ke bahan-bahan kimia tertentu. Hubungan itu bisa dibatasi ke effek-effek pada manusia seperti dalam hal obatobatan atau tumbuh-tumbuhan tambahan pada makanan. Bagaimanapun ahli-ahli toksikologi di industri kimia mesti berhubungan tidak saja dengan bahaya-bahaya yang ditimbulkan oleh perusahaan kimia tersebut (insektisida, herbisida, pelarut-pelarut dan lain-lain) kemanusiannya sendiri, tetapi juga dengan pengaruh-pengaruhnya yang kuat terhadap ikan-ikan, burung-burung, tanaman-tanaman dan faktor-faktor lain yang mungkin menganggu keseimbangan ekosistem. MECHANISTIK TOKSIKOLOGIST : Machanistik toksikologist aktifitasnya berhubungan dengan penguraian mekanisme yang dipergunakan oleh zat-zat kimia dalam mengembangkan effekeffek toksis mereka pada organisme-organisme hidup. Hasil pemahaman-pemahaman ini sering mengarah ke pengujian-pengujian yang merupakan ramalan yang sensitive yang berguna dalam memperoleh informasi untuk menaksir bahaya, untuk membantu berkembangnya bahan-bahan kimia yang lebih aman atau menyarankan pengobatan yang masuk akal untuk gejalagejala keracunan. Sebagai tambahan, pemahaman atas sifat-sifat racun dari fluoro organic alcoholalkohol dan asam-asam memberi sumbangan ke pengetahuan mengenai metabolisme karbohidrat dan lipid; pengetahuan dari pengaturan perbedaan ion dalam membran-membran axon syaraf telah sangat terbantu oleh pemahamanpemahaman racun-racun alam dan sintesis seperti tetrodo toxin dan DDT. Mechanistic Toxicologist aktif di universitas, dalam institut-institut penelitian yang didukung oleh pemerintah ataupun pihak-pihak swasta, dan didalam industri obat-obatan dan kimia. REGULATORY TOXICOLOGIST : Bidang ini memiliki tanggung jawab langsung memutuskan atas dasar data yang disediakan oleh descriptive toxicology apakah satu obat atau zat kimia mempunyai bahaya yang cukup rendah untuk dipasarkan bagi penggunaan yang dijelaskan. F.D.A (= Food and Drug Adminsitration) bertanggung jawab untuk pengakuan terhadap obat-obatan, kosmetika bahan additif pada makanan-makanan yang dipasarkan. E.P.A (= Environmental Protection Agency) bertanggung jawab untuk pengaturan banyak zat-zat kimia yang lain. Regulatory Toxicologist juga terlibat dalam penegakkan standard-standar untuk jumlah bahan-bahan kimia yang diizinkan dalam udara sekitar, dalam air minum, dalam atmosfir industri. Dua bidang-bidang lain yang dikhususkan dari Toxicologi ditunjukkan sebagai : Forensic dan Clinical Toxicologi. FORENSIC TOXICOLOGI : 2002 digitized by USU digital library 4
Adalah satu bentuk campuran dari kimia analisa dan asas-asas dasar toksikologi. Dia terutama berhubungan dengan aspek-aspek medicolegal (=keabsahan secara kedokteran) dari effek yang merugikan dari zat-zat kimia pada manusia dan binatang. Keahlian para ahli Toksikologi Forensic utamanya dimohonkan untuk membantu penetapan penyebab kematian dan pengungkapan kejadian itu dalam satu penyelidikan post mortem. CLINICAL TOXICOLOGY : menunjukkan bahwa didalam ilmu kedokteran ada satu bidang keahlian yang dengan tegas berhubungan dengan penyakit-penyakit yang disebabkan oleh atau disertai secara khusus, zat-zat toksis. Dalam bidang ini usaha-usaha dilakukan yang ditujukan pada pengobatan patienpetien yang keracunan dengan obat-obatan atau zat-zat kimia lain dan pada perkembangan dari tehnik baru utuk mengobati keracunan ini. KESIMPULAN : Dari uraian-uraian diatas, dapatlah kita menarik kesimpulan-kesimpulan sebagai berikut : 1. Untuk trjadinya suatu injury dalam suatu organisme diperlukan kerjasama diantara beberapa unsur. 2. Terbukanya peluang untuk kerjasama diantara beberapa disiplin ilmu untuk mengembangkan Toskikologi ini. 3. Pentingnya makna Dosis bagi keamanan agent toksis. 2002 digitized by USU digital library 5
KEPUSTAKAAN : 1. john Doull, MD,PhD : TOXICOLOGY : The Basic Science of Poisons Second Edition, Mac millan Publishing Co, Inc, New York 1980 2. B.G.katzung : FARMAKOLOGI DASAR DAN KLINIK ALIH BAHASA : Dr. Binawati H.K.dkk : ECG. 1986 3. Gilbert W. Castellan : PHYSICAL CHEMISTRY. Second Edition University of Maryland. Addison Wesley Publishing Company. 1971 4. Lloyd N Ferguson : TEXBOOK of ORGANIC CHEMISTRY HOWARD UNIVERSITY 2 nd Edition. Van nostrand reinhold company. 2002 digitized by USU digital library 6