Toksikologi adalah ilmu yeang mempelajari tentang sifat zat yang beracun dan berbahaya. Setiap hari kita bersinggungan dengan bahan yang tidak berbahaya dalam keadaan yang biasa atau dengan kadar tertentu. Tapi dapat menjadi berbahaya jika kontak atau masuk kedalam tubuh dengan kadar atau paparan yang berlebihan yang secara teoritis dapat ditoleransi tanpa efek berbahaya dengan paparan yang lebih rendah atau konsentrasi lebih rendah.
Efek toksik atau keracunan adalah efek berbahaya yang dapat diubah atau tidak dapat diubah oleh tubuh akibat dari kontak dengan suatu bahan/zat melalui saluran pernapasan, kulit, mata, mulut, atau rute lainnya, dengan kata lain efek toksik merupakan gangguan yang tidak diinginkan terhadap fungsi fisiologis yang disebabkan oleh paparan berlebihan dari suatu bahan kimia ataupun fisik, dan bisa juga timbul dari efek samping sebagai respon terhadap pengobatan atau vaksinasi.
Toksisitas adalah kapasitas bahan kimia untuk menyakiti atau melukai organisme hidup. Memerlukan besaran kuantitas atau disebut dosis, toksisitas suatu bahan kimia tergantung pada tingkat paparan dan penyerapan. Banyak bahan kimia penting untuk kesehatan manusia dengan jumlah kecil, tetapi sangat beracun pada jumlah yang besar.
Industrial Toxicologist atau ahli toksikologi industri merupakan bagian dari Industrial Hygienist adalah orang yang bertanggungjawab untuk menentukan suatu kadar atau jumlah besaran kadar toksik suatu bahan untuk dapat meresepkan tindakan pencegahan atau batasan sehingga penggunaan biasa atau yang direkomendasikan tidak menyebabkan menyerap terlalu banyak toksik dari zat tertentu. Dari sudut pandang toksikologi, Industrial Hygienist harus mempertimbangkan semua jenis eksposur dan efek berikutnya pada organisme hidup.
Toksisitas dan Bahaya
Toksisitas dan bahaya berbeda. Pada toksikologi mempertimbangkan toksisitas sebagai kemampuan suatu zat untuk menghasilkan efek yang tidak diinginkan ketika zat tersebut telah mencapai konsentrasi yang cukup di lokasi tertentu dalam tubuh, sedangkan bahaya dianggap sebagai suatu probabilitas atau kemungkinan dari suatu konsentrasi akan terjadi pada suatu lokasi. Banyak faktor yang berkontribusi terhadap penentuan tingkat bahaya seperti rute masuk, jumlah paparan, kondisi fisiologis, variabel lingkungan, dan faktor lainnya.
Dalam membahas toksisitas, maka perlu untuk mengetahui bagaimana zat memasuki tubuh. Jalur masuk yang umum adalah inhalasi/pernapasan, penyerapan kulit, konsumsi atau menelan, dan injeksi. Tergantung pada substansi dan sifat tertentu, bagaimanapun, entri (penyerapan) dapat terjadi lebih dari satu rute, seperti menghirup pelarut yang juga bisa menembus kulit.
Dose-Response Relationship
Pertimbangan utama yang menjadi perhatian pada toksikologi adalah hubungan antara dosis dan respon yang timbul. Pada penelitian yang menggunakan hewan sebagai bahan percobaan, dilihat respon yang iinginkan yang timbul pada hewan setelah diberikan dosis yang sudah diatur dengan menambah atau mengurangi kuantitas substansi, misal efek yang timbul apakah injury atau bahkan kematian. Data digunakan untuk membuat kurva dosis-respon yang terkait dengan akibat yang ditimbulkan pada dosis tertentu. Dosis yang dibrikan merupakan kuantitas yang diatur per satuan berat badan, per luas permukaan kulit, atau per satuan volume udara pernapasan. Selain itu, jangka waktu selama dosis diberikan harus tercantum.
Hubungan dosis-respon juga dapat dinyatakan sebagai hasil dari konsentrasi (C) dikalikan dengan durasi waktu paparan (T). Hasil ini adalah proporsional atau lebih kurang sebanding dengan konstanta (K) secara matematis, C x T = K. Dosis dipengaruhi oleh dua variabel, konsentrasi dan durasi paparan. Untuk bahan kimia tertentu, konsentrasi tinggi dalam waktu paparan yang singkat dapat menghasilkan efek yang sama pada konsentrasi yang lebih rendah dalam paparan waktu yang lama. Walau bagaimanapun konsep ini harus digunakan sangat hati-hati dan tidak dapat diterapkan pada kondisi konsentrasi atau waktu yang ekstrim, tapi dapat berguna dalam memprediksi batas aman untuk beberapa kontaminan udara di tempat kerja. Peraturan Ambang Batasaman diatur menurut besarnya konsentrasi dan durasi paparan yang secara teori nilainya dibawah paparan yang dapat menyebabkan cidera.
Konsep Ambang Batas
Pada sebagian besar bahan kimia terdapat konsep ambang batas berefek dan ambang batas tidak berefek. Kebanyakan bahan kimia beracun yang dikenal, jika digunakan dalam jumlah yang sedikit akan menghasilkan efek yang tidak dapat diukur, mungkin hanya dapat merusak satu atau beberapa sel saja, tetapi efeknya tidak dapat diukur langsung, contoh kasus disfungsi ginjal. Lain halnya jika dosisnya ditingkatkan atau ditambah, maka akan ada efek yang dapat diukur yaitu terdapat kejadian berdampak kesehatan pada populasi yang terpapar dibandingkan dengan populasi yang tidak terpapar. Potensi toksik pada bahan kimia didefinisikan sebagai hubungan antara besarnya dosis dari bahan kimia dan respon dari sistem biologis. Konsentrasi tinggi terpapar pada organ tertentu akan menimbulkan efek yang serius, begitu juga sebaliknya, konsentrasi yang rendah mengakibatkan efek yang ringan. Tingkat bahaya suatu bahan tergantung pada komposisi kimia, tipe, tingkat paparan, dan kandungan bahan dalam tubuh. Pada beberapa bahan, dosis toksik tunggal dalam jumlah besar akan menyebabkan respon yang besar pula dibanding dengan dosis toksik dalam jumlah kecil dengan durasi yang lama. Pada paparan toksik dengan dosis kecil maka akan cepat di detoksifikasi oleh tubuh, tetapi pada paparan dosis besar akan terjadi gangguan terlebih dahulu sebelum sempat di detoksifikasi oleh tubuh.
Dalam tubuh dapat terjadi akumulasi substansi yang disebabkan oleh proses penambahan substansi yang diakibatkan oleh durasi paparan yang terus menerus dan berulang. Efek biologi akibat paparan dapat dilihat dari urin, darah, atau udara yang keluar dari tubuh. Nila ambang batas paparan dapat dengan mudah dilihat dari efek yang terjadi segera setelah paparan terjadi. Efek lainnya seperti cacat reproduksi dan kanker terjadi beberapa bulan atau tahun setelah paparan dimulai. Data terkait dosis sering tidak tepat dalam studi epidemiologi manusia. Untuk alasan ini dan lainnya, ambang batas untuk beberapa karsinogen (seperti asbes) belum diidentifikasi dan dianggap nol.
Dosis Letal
Jika sejumlah hewan diberi papran bahan beracun atau toksik dan pada konsentrasi/dosis mencapai nilai tertentu beberapa hewan akan mati tapi tidak semua. Hasil studi seperti ini akan menentukan nilai dosis letal dari bahan berbahaya atau beracun. Jika hanya variabel jumlah kematian saja yang dipakai, maka memungkinkan menggunakan konsep dosis letal.
Beberapa penunjuk tingkat keparahan yang biasa digunakan seperti LD50, LD100, dan LD0. LD50 adalah dosis yang dihitung dengan perkiraan akan mengakibatkan kematian 50 persen populasi hewan eksperimen dan 50 persen lainnya tidak dapat dikatakan dengan kondisi yang masih sehat. LD0 jarang digunakan, dan merupakan konsentrasi tertinggi pada hewan eksperimen yang dapat ditoleransi yaitu konsentrasi yang tidak menyebabkan kematian. LD100 merupakan konsentrasi terendah yang membunuh 100 persen dari hewan eksperimen. Biasanya LD unit ini merupakan berat dari substansi per kilogram berat badan hewan, biasanya miligram per kilogram.
Konsentrasi Letal
Ketika membahas tentang paparan melalui rute inhalasi atau saluran pernapasan, maka yang dibutuhkan adalah dosis berhubungan dengan rute inhalasi. Konsentrasi Letal digunakan untuk material partikel udara. Konsentrasi udara dapat dinyatakan sebagai mg/m3 (miligram per meter kubik) atau ppm (bagian per juta). LC50 berarti bahwa ketika populasi hewan percobaan ditetapkan terkena substansi yang konsentrasinya sudah dihitung, akan menyebabkan 50 persen kematian dari hewa tersebut pada durasi tertentu. Lamanya paparan sangat penting karena setengah jam pemaparan mungkin menghasilkan efek yang berbeda secara signifikan dalam keparahan atau karakter dari yang 24 jam paparan.
Data yang menyertai LC harus menyatakan spesies hewan yang diteliti, lamanya waktu pemaparan dipertahankan, dan lamanya waktu pengamatan dilakukan setelah paparan. Dosis harus dinyatakan dalam jangka waktu tertentu diikuti dengan pengamatan untuk periode lain waktu tertentu seperti jam atau hari, atau bahkan beberapa tahun ketika pengujian untuk karsinogenesis.
Kesimpulan
Toksisitas digunakan untuk menggambarkan kemampuan suatu zat untuk menimbulkan efek buruk pada kesehatan manusia. Efek buruk kesehatan terjadi tergantung dari sifat-sifat kimia, dosis, rute zat memasuki tubuh, dan kerentanan atau perlawanan dari individu yang terpapar. Ada empat jalur masuk atau sarana dari suatu zat dapat masuk atau pada tubuh: inhalasi, penyerapan kulit atau kontak, konsumsi, dan injeksi. Dari jumlah tersebut, inhalasi adalah rute yang paling terpenting pada paparan ditempat kerja.
Ketika terpapar bahan kimia, sifat dan tingkat respon merugikan tergantung pada dosis yang diterima yaitu, jumlah bahan kimia yang benar-benar masuk ke dalam tubuh atau sistem dan interval waktu selama dosis ini diberikan. Efek dapat bervariasi, mungkin mulai dari batuk dan iritasi pernapasan ringan atau sampai efek serius seperti kanker dan kematian.
Referensi
A.Plog, Barbara. 2002. Fundamental of Industrial Hygiene. Quinlan : National Safety Council
Baca Juga : Awas! Ini Bahaya Gas H2S