BAB I
LATAR BELAKANG
Polusi logam berat termasuk timbal (Pb) merupakan masalah yang serius di negara-negara maju maupun negara berkembang seperti Indonesia. Pencemaran lingkungan oleh timbal antara lain diakibatkan oleh penambangan dan industri yang menggunakan timbal. Pencemaran lingkungan oleh asap, debu, dan gas yang mengandung timbal berasal dari asap kendaraan bermotor serta pembuangan limbah pabrik baterai, cat, tekstil, juga buruknya sanitasi makanan, merupakan faktor yang menunjang untuk terjadinya keracunan timbal pada mahluk hidup. Khususnya bagi individu muda senyawa timbal sangat potensial merusak sistem saraf sehingga pada anak-anak dapat disertai penurunan IQ, akibatnya anak-anak cenderung lambat dalam berfikir dan tidak cerdas (Hariono 2005 dalam Suprijono 2010).
Sumber pencemaran timbal berasal dari asap kendaraan bermotor minuman, dan makanan. Akumulasi plumbum tertinggi dalam jaringan lunak terjadi berturut-turut pada ginjal disusul hati, otak, paru, jantung otot, dan testis (Hariono 2005 dalam Suprijono 2010). Salah satu organ yang ikut mengalami perubahan akibat paparan timbal (Pb) yang berlebihan adalah hati. Hati merupakan organ tubuh yang terbesar dan organ metabolisme yang paling kompleks di dalam tubuh. Organ ini terlibat dalam metabolisme zat makanan serta sebagian besar obat dan toksikan. (Lu 1995 dalam Suprijono 2010). Adapun mekanisme kerusakan hati yang diakibatkan oleh timbal (Pb) adalah timbal (Pb) tingkat tertentu dapat menginduksi pembentukan radikal bebas dan menurunkan kemampuan sistem antioksidan tubuh sehingga dengan sendirinya akan terjadi stres oksidatif (Gurer 2000 dalam Siprijono 2010).
Makalah ini bermaksud untuk menganalisis deskripsi jenis toksikan Pb sebagai logam berat, proses ADME (adsorpsi, distribusi, metabolisme, dan eksresi) toksikan Pb, efek toksik yang ditimbulkan toksikan Pb, uji evaluasi keamanan toksikan Pb, dan terapi antidotum. Pada makalah ini, digunakan data dari jurnal Suprijono, dkk (2010) mengenai pengaruh pemberian timbal (Pb) per oral terhadap gambaran histopatologi hepar (studi eksperimental laboratorik pada tikus putih (Rattus norvegicus) jantan galur wistar).
RUMUSAN MASALAH
Rumusan masalah yang dapat dikaji dari makalah ini yaitu:
Bagaimana sifat fisika dan kimia logam berat Pb?
Bagaimana proses ADME Pb dalam tubuh manusia?
Apa saja efek toksik yang ditimbulkan Pb?
Bagaimana cara menguji keamanan toksikan Pb?
Bagaimana terapi antidotum dari keracunan Pb?
TUJUAN
Tujuan yang ingin dicapai dalam makalah ini adalah:
Untuk mengetahui sifat fisika dan kimia logam berat Pb.
Untuk mengetahui proses ADME Pb dalam tubuh manusia.
Untuk mengetahui efek toksik yang ditimbulkan Pb.
Untuk mengetahui cara menguji keamanan toksikan Pb.
Untuk mengetahui terapi antidotum dari keracunan Pb.
MANFAAT
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah:
Dapat mengetahui sifat fisika dan kimia logam berat Pb.
Dapat mengetahui proses ADME Pb dalam tubuh manusia.
Dapat mengetahui efek toksik yang ditimbulkan Pb.
Dapat mengetahui cara menguji keamanan toksikan Pb.
Dapat mengetahui terapi antidotum dari keracunan Pb.
BAB II
ISI
DESKRIPSI JENIS TOKSIKAN
Berbagai macam logam yang terdapat pada lingkungan merupakan zat yang sangat toksik pada manusia dan hewan. Logam-logam tersebut seperti timbal, merkuri dan arsen yang memiliki sifat tosik telah bertahun-tahun diketahui oleh manusia. Kemampuannya berakumulasi pada lingkungan sehingga masuk pada rantai makanan membuatnya menjadi semakin berbahaya terhadap kesehatan. Selain pada rantai makanan, penyebaran logam berat pada ekosistem berasal dari pengguanaannya yang cukup besar pada industri modern sehingga dapat ditemukan pada air, udara bahkan alat-alat perkantoran (Barbossa 2005 dalam Setiawan 2012).
Unsur logam berat adalah unsur yang mempunyai densitas lebih dari 5 g/cm3 (Fardiaz 1992 dalam Sudarmaji 2006). Di antara semua unsur logam berat, Hg menduduki urutan pertama dalam hal sifat racunnya, dibandingkan dengan logam berat lainnya, kemudian diikuti oleh logam berat antara lain Cd, Ag, Ni, Pb, As, Cr, Sn, Zn (Waldchuk 1984 dalam Sudarmaji 2006).
Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) adalah setiap bahan yang karena sifat atau konsenterasi, jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung, dapat mencemarkan dan atau merusakkan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta mahluk hidup lain (Pasal 1 (17) UU No. 23 1997 dalam Sudarmaji 2006). B3 dalam ilmu bahan dapat berupa bahan biologis (hidup atau mati) atau zat kimia. Zat kimia B3 dapat berupa senyawa logam (anorganik) atau senyawa organik, sehingga dapat diklasifikasikan sebagai B3 biologis, B3 logam dan B3 organik (Sudarmaji, 2006).
Menurut data dari Environmental Protection Agency (EPA) tahun 1997 dalam Sudarmaji tahun 2006, yang menyusun ”top-20” B3 antara lain: Arsenic, Lead, Mercury, Vinyl chloride, Benzene, Polychlorinated Biphenyls (PCBs), Kadnium, Benzo(a)pyrene, Benzo(b)fluoranthene, Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, Chloroform, Aroclor 1254, DDT, Aroclor 1260, Trichloroethylene, Chromium (hexa valent), Dibenz[a,h]anthracene, Dieldrin, Hexachlorobutadiene dan Chlordane. Dari 20 B3 tersebut, diantaranya adalah logam berat, antara lain Arsenic (As), Lead (Pb), Mercury (Hg), Kadnium (Cd), dan Chromium (Cr). Berdasarkan toksisitasnya, logam berat digolongkan ke dalam tiga golongan, yaitu:
Hg, Cd, Pb, As, Cu, dan Zn yang mempunyai sifat toksik yang tinggi,
Cr, Ni, dan Co yang mempunyai sifat toksik menengah,
Mn dan Fe yang mempunyai sifat toksik rendah.
Timbal (Pb) merupakan salah satu jenis logam berat yang sering juga disebut dengan istilah timah hitam. Timbal memiliki titik lebur yang rendah, mudah dibentuk, memiliki sifat kimia yang aktif sehingga biasa digunakan untuk melapisi logam agar tidak timbul perkaratan. Timbal adalah logam yang lunak berwarna abu-abu kebiruan mengkilat, mudah ditempa, dapat diperoleh dari peleburan dan penyulingan primer dari bijih alami atau melalui daur ulang dan peleburan sekunder dari sisa produk timbal. Timbal memiliki bilangan oksidasi +2.
Gambar 1. Logam Timbal (Pb)
Timbal mempunyai nomor atom 82 dengan berat atom 207,20 gram/mol. Titik leleh timbal adalah 1740oC dan memiliki massa jenis 11,34 g/cm3. Logam Pb pada suhu 500-600oC dapat menguap dan membentuk oksigen di udara dalam bentuk timbal oksida (PbO). Dibawah ini merupakan tabel yang menunjukkan beberapa sifat fisika yang dimiliki timbal.
Tabel 1. Sifat-sifat Fisika Timbal (Pb)
No Sifat Fisika Keterangan
1 Nomor atom 82
2 Densitas (g/cm3) 11,34
3 Titik lebur (oC) 327,46
4 Titik didih (oC) 1749
5 Kalor peleburan (kJ/mol) 4,77
6 Kalor penguapan (kJ/mol) 179,5
7 Kapasitas pada 25oC (J/mol.K) 26,65
8 Konduktivitas termal pada 300 K (W/m.K) 35,5
9 Ekspansi termal 25oC (μm/m.K) 28,9
10 Kekerasan (skala Brinell = Mpa) 38,6
Timbal merupakan salah satu logam berat yang sangat berbahaya bagi makhluk hidup karena bersifat karsinogenik, dapat menyebabkan mutasi, terurai dalam jangka waktu lama dan toksisistasnya tidak berubah. Pb dapat mencemari udara, air, tanah, tumbuhan, hewan, bahkan manusia. Masuknya Pb ke tubuh manusia dapat melalui makanan dari tumbuhan yang biasa dikonsumsi manusia seperti padi, teh dan sayur-sayuran. Logam Pb terdapat di perairan baik secara alamiah maupun sebagai dampak dari aktivitas manusia. Logam ini masuk ke perairan melalui pengkristalan Pb di udara dengan bantuan air hujan. Selain itu, proses korofikasi dari batuan mineral juga merupakan salah satu jalur masuknya sumber Pb ke perairan. Timbal secara alami terdapat sebagai timbal sulfida, timbal karbonat, timbal sulfat, dan timbal klorofosfat. Kandungan Pb dari beberapa batuan kerak bumi sangat beragam. Batuan eruptif seperti granit dan riolit memiliki kandungan Pb kurang lebih 200 ppm.
Timbal (Pb) merupakan logam yang bersifat neurotoksin yang dapat masuk dan terakumulasi dalam tubuh manusia ataupun hewan, sehingga bahayanya terhadap tubuh semakin meningkat. Pb biasanya dianggap sebagai racun yang bersifat akumulatif dan akumulasinya tergantung levelnya. Hal itu menunjukkan bahwa terdapat pengaruh pada ternak jika terdapat pada jumlah di atas batas ambang. Batas ambang untuk ternak unggas dalam pakannya, yaitu batas ambang normal sebesar 1-10 ppm, batas ambang tinggi sebesar 20-200 ppm, dan batas ambang toksik sebesar lebih dari 200 ppm. Timbal (Pb) dapat diserap dari usus dengan sistem transport aktif. Transport aktif melibatkan carrier untuk memindahkan molekul melalui membran berdasarkan perbedaan kadar atau jika molekul tersebut merupakan ion. Pada saat terjadi perbedaan muatan transport, maka terjadi pengikatan dan membutuhkan energi untuk metabolisme.
Timbal (Pb) adalah salah satu jenis logam berat yang mengalami peningkatan penggunaan pada industri akhir-akhir ini. Timbal berasal dari kerak bumi, karena proses alam dan penambangan menyebabkan timbal dapat dijumpai pada ekosistem makhluk hidup. Logam timbal banyak digunakan pada kehidupan sehari-hari, dari kosmetik sampai bahan bakar kendaraan bermotor (Kurniawan 2008 dalam Setiawan 2012). Jalur masuknya timbal ke dalam tubuh manusia dapat melalui saluran pencernaan lewat makanan dan minuman, hirupan asap kendaraan bermotor serta hasil industri dan melalui penyerapan di kulit dari kosmetik atau mainan (Sakkir 2008 dalam Setiawan 2012).
Kadar Pb yang secara alami dapat ditemukan dalam bebatuan sekitar 13 mg/kg. Khusus Pb yang tercampur dengan batu fosfat dan terdapat didalam batu pasir (sand stone) kadarnya lebih besar yaitu 100 mg/kg. Pb yang terdapat di tanah berkadar sekitar 5-25 mg/kg dan di air bawah tanah (ground water) berkisar antara 1-60 μg/liter. Secara alami Pb juga ditemukan di air permukaan. Kadar Pb pada air telaga dan air sungai adalah sebesar 1-10 μg/liter. Dalam air laut kadar Pb lebih rendah dari dalam air tawar (Sudarmaji, 2006).
Secara alami Pb juga ditemukan di udara yang kadarnya berkisar antara 0,0001-0,001 μg/m3. Tumbuh-tumbuhan termasuk sayur-mayur dan padi-padian dapat mengandung Pb, kadarnya berkisar antara 0,1-1,0 μg/kg berat kering. Logam berat Pb yang berasal dari tambang dapat berubah menjadi PbS (golena), PbCO3 (cerusite) dan PbSO4 (anglesite) dan ternyata golena merupakan sumber utama Pb yang berasal dari tambang. Logam berat Pb yang berasal dari tambang tersebut bercampur dengan Zn (seng) dengan kontribusi 70%, kandungan Pb murni sekitar 20% dan sisanya 10% terdiri dari campuran seng dan tembaga (Sudarmaji, 2006).
Industri yang perpotensi sebagai sumber pencemaran Pb adalah semua industri yang memakai Pb sebagai bahan baku maupun bahan penolong, misalnya: industri pengecoran maupun pemurnian menghasilkan timbal konsentrat (primary lead), maupun secondary lead yang berasal dari potongan logam (scrap). Industri batery banyak menggunakan logam Pb terutama lead antimony alloy dan lead oxides sebagai bahan dasarnya. Industri bahan bakar menggunakan Pb berupa tetra ethyl lead dan tetra methyl lead dan banyak dipakai sebagai anti knock pada bahan bakar, sehingga baik industri maupun bahan bakar yang dihasilkan merupakan sumber pencemaran Pb. Industri kabel memerlukan Pb untuk melapisi kabel. Saat ini pemakaian Pb di industri kabel mulai berkurang, walaupun masih digunakan campuran logam Cd, Fe, Cr, Au dan As yang juga membahayakan untuk kehidupan makluk hidup. Industri kimia yang menggunakan bahan pewarna seringkali dipakai Pb karena toksisitasnya relatif lebih rendah jika dibandingkan dengan logam pigmen yang lain. Sebagai pewarna merah pada cat biasanya dipakai red lead, sedangkan untuk warna kuning dipakai lead chromate (Sudarmaji, 2006).
Hasil pembakaran dari bahan tambahan (aditive) Pb pada bahan bakar kendaraan bermotor menghasilkan emisi Pb anorganik. Logam berat Pb yang bercampur dengan bahan bakar tersebut akan bercampur dengan oli dan melalui proses di dalam mesin maka logam berat Pb akan keluar dari knalpot bersama dengan gas buang lainnya (Sudarmaji, 2006).
Gambar 2. Kontribusi logam berat timbal (Pb), merkuri (Hg), kadmium (Cd), arsenic (As) dan kromium (Cr) pada manusia
Sumber: Mukono 2002 dalam Sudarmaji 2006
Sekitar 85% digunakan di pabrik pembuatan baterai. Timbal digunakan untuk proteksi terhadap radiasi dan campuran timbal digunakan pada pabrik pembuatan pipa, pembungkus kabel, kuningan, perunggu dan baja, amunisi, solder (terutama perangkat listrik dan radiasi otomotif). Komponen timbal digunakan sebagai pigmen, stabilisator, bahan cat, keramik, kaca, dan plastik.
Walaupun penggunaan timbal pada cat rumah dibatasi sejak 1970, penggunaan cat berbahan dasar timbal yang tahan korosif masih terus berlanjut dan paparan pada level tertinggi dihasilkan dari renovasi, pengelasan, pembakaran, dan penghancuran. Anak kecil terutama lebih beresiko melalui ingesti debu rumah yang terkontaminasi timbal, halaman yang tercemar ataupun serpihan cat. Kontaminasi dapat juga melalui kebiasaan anak-anak memasukkan barang ke mulut seperti hiasan boneka yang dilapisi timbal dan berbagai benda hiasan yang mengandung timbal. Anak-anak dapat juga terpapar melalui timbal yang terbawa ke rumah seperti pada pakaian kerja orang dewasa yang sudah terkontaminasi.
Paparan timbal dapat terjadi melaui penggunaan keramik yang dilapisi timbal atau kontainer penyimpan makanan dan minuman. Beberapa pengobatan tradisional ada yang mengandung garam timbal dalam jumlah besar seperti pengobatan Amerika azarcon dan greta, pengobatan litargirio dari Dominika, dan beberapa preparat ayurveda dari India.
PROSES ADME TOKSIKAN
Pb masuk dalam tubuh manusia melalui saluran pernapasan yang merupakan jalan pemajanan terbesar dan melalui saluran pencernaan, terutama pada anak-anak dan orang dewasa dengan kebersihan perorangan yang kurang baik. Absorsi Pb udara pada saluran pernapasan ±40% dan pada saluran pencernaan ±5-10%, kemudian Pb di distribusikan ke dalam darah ±95% terikat pada sel darah merah, dan sisanya terikat pada plasma. Sebagian Pb di simpan pada jaringan lunak dan tulang. Ekskresi terutama melalui ginjal dan saluran pencernaan. Menurut World Health Organization (WHO) paparan timbal yang diperkenankan bagi pekerja laki-laki adalah 40 μg/dL dan bagi pekerja perempuan adalah 30 μg/dL (Hartini, 2010).
Pajanan timbal (Pb) dapat berasal dari makanan, minuman, udara, lingkungan umum dan lingkungan kerja yang tercemar Pb. Pajanan non occupational biasanya melalui tertelannya makanan dan minuman yang tercemar Pb. Pajanan occupasional melalui saluran pernapasan dan saluran pencernaan terutama oleh Pb karbonat dan Pb sulfat. Masukan Pb 100-350 mg/hari dan 20 mg diabsorbsi melalui inhalasi uap Pb dan partikel dari udara lingkungan kota yang tercemar (Hartini, 2010).
Timbal dan senyawanya masuk ke dalam tubuh manusia melalui saluran pernapasan dan saluran pencernaan, sedangkan absorbsi melalui kulit sangat kecil sehingga dapat diabaikan. Bahaya yang ditimbulkan oleh udara tergantung oleh ukuran partikelnya. Partikel yang lebih kecil dari 10 mg dapat tertahan di paru-paru, dan partikel yang lebih besar mengendap di saluran napas bagian atas (Hartini, 2010).
Timbal yang diabsorsi diangkut oleh darah ke organ-organ tubuh, sebanyak 95% Pb dalam darah diikat oleh eritrosit. Pada gusi dapat terlihat lead line yaitu pigmen berwarna abu-abu pada perbatasan antara gigi dan gusi. Hal itu merupakan ciri khas keracunan Pb. Pada jaringan lunak sebagian Pb disimpan dalam aorta, hati, ginjal, otak dan kulit. Timbal yang ada di jaringan lunak bersifat toksik (Hartini, 2010).
Sebagian besar Pb diekskresikan melalui urin dan feses, dan sebagian kecil diekskresikan melalui keringat dan rambut. Persentase Pb yang dikeluarkan tergantung dari absorbsi, umur, makanan yang dikonsumsi dan variabel lainnya. Ekskresi Pb melalui beberapa cara, yang terpenting adalah melalui ginjal dan saluran cerna. Ekskresi Pb melalui urin sebanyak 75–80%, melalui feses 15% dan lainnya melalui empedu, keringat, rambut dan kuku (Hartini, 2010).
EFEK TOKSIK YANG DITIMBULKAN
Toksisitas logam berat sangat dipengaruhi oleh faktor fisika, kimia, dan biologi lingkungan. Beberapa kasus kondisi lingkungan tersebut dapat mengubah laju absorbsi logam dan mengubah kondisi fisiologis yang mengakibatkan berbahayanya pengaruh logam. Akumulasi logam berat Pb pada tubuh manusia yang terjadi secara terus menerus dapat mengakibatkan anemia, kemandulan, penyakit ginjal, kerusakan saraf, dan kematian. Timbal dalam bentuk anorganik dan organik memiliki toksitas yang sama pada manusia. Misalnya pada bentuk organik seperti tetraetiltimbal dan tetrametiltimbal (TEL dan TML). Timbal dalam tubuh dapat menghambat aktivitas kerja enzim. Namun yang paling berbahaya adalah toksitas timbal yang disebabkan oleh gangguan absorbsi kalsium Ca. Hal ini menyebabkan terjadinya penarikan deposit timbal dari tulang tersebut.
Toksisitas timbal pada kesehatan manusia mempunyai pengaruh yang luas, dari gangguan saraf, gangguan metabolisme tulang sampai kerusakan ginjal dan gangguan fungsi hati (Sakkir 2008 dalam Setiawan 2012). Bahkan penelitian terakhir menunjukkan bahwa logam timbal memiliki sifat karsinogenik yang dapat merangsang terjadinya kanker pada manusia. Organ-organ tubuh yang menjadi tempat akumulasi timbal adalah liver, ginjal dan otak. Anak-anak dan balita memiliki resiko yang lebih tinggi terkena pencemaran bahan-bahan toksik. Jika dilihat dari rasio berat badan, balita dan anak-anak mengkonsumsi makanan dan minuman serta menghirup udara lebih banyak daripada orang dewasa. Paparan dalam waktu yang lama terhadap bahan toksis pada anak-anak menyebabkan penurunan kecerdasan (IQ), kemampuan membaca dan gangguan perilaku yang menetap. Hal ini disebabkan karena masih terjadi pertumbuhan pada sistem saraf anak-anak (Setiawan, 2012).
Timbal adalah logam toksik yang bersifat kumulatif sehingga mekanisme toksitasnya dibedakan menurut beberapa organ yang dipengaruhinya, yaitu sebagai berikut:
Sistem hemopoeitik: timbal akan mengahambat sistem pembentukan hemoglobin sehingga menyebabkan anemia.
Sistem saraf pusat dan tepi: dapat menyebabkan gangguan enselfalopati dan gejala gangguan saraf perifer.
Sistem ginjal: dapat menyebabkan aminoasiduria, fostfaturia, gluksoria, nefropati, fibrosis, dan atrofi glomerular.
Sistem gastro-intestinal: dapat menyebabkan kolik dan konstipasi.
Sistem kardiovaskular: menyebabkan peningkatan permeabelitas kapiler pembuluh darah.
Sistem reproduksi: dapat menyebabkan kematian janin pada wanita dan hipospermi dan teratospermia.
Di perairan, timbal ditemukan dalam bentuk terlarut dan tersuspensi. Kelarutan timbal cukup rendah sehingga kadar timbal dalam air relatif sedikit. Bahan bakar yang mengandung timbal juga memberikan kontribusi yang berarti bagi keberadaan timbal dalam air.
Toksisitas logam berat pada pada manusia berkaitan erat dengan akumulasinya pada jaringan sehingga menyebabkan gangguan proses fisiologis baik secara langsung maupun tidak langsung di tingkat molekuler. Timbal memiliki kemampuan untuk menimbulkan kerusakan oksidatif pada jaringan dan meningkatkan peroksidasi lemak, kerusakan DNA serta meningkatkan produksi ROS (Reactive Oxygen Species) (Komousani 2011 dalam Setiawan 2012). Logam-logam yang bersifat toksik meningkatkan produksi dari radikal bebas. Proses terjadinya kerusakan akibat timbal disebabkan berbagai faktor. Timbal secara langsung dapat menghambat kerja enzim, kemudian timbal juga dapat menghambat penyerapan mineral oleh tubuh (Yushui 2012 dalam Setiawan 2012). Selain itu timbal juga dapat menurunkan kadar antioksidan dan meningkatkan produksi radikal bebas. Ketidakseimbangan antara serangan oksidan dan pertahanan antioksidan pada jaringan dan sel mengarah pada terjadinya kerusakan organ (Wang Lin 2010 dalam Setiawan 2012).
Paparan bahan tercemar Pb dapat menyebabkan gangguan pada organ sebagai berikut: gangguan neurologi (susunan saraf) akibat tercemar oleh Pb dapat berupa encephalopathy, ataxia, stupor dan coma. Pada anak-anak dapat menimbulkan kejang tubuh dan neuropathy perifer. Gangguan terhadap fungsi ginjal dapat menyebabkan tidak berfungsinya tubulus renal, nephropati irreversible, sclerosis va skuler, sel tubulus atropi, fibrosis dan sclerosis glumerolus. Akibatnya dapat menimbulkan aminoaciduria dan glukosuria, dan jika paparannya terus berlanjut dapat terjadi nefritis kronis. Gangguan terhadap sistem reproduksi dapat menyebabkan gangguan pada sistem reproduksi berupa keguguran, kesakitan dan kematian janin. Logam berat Pb mempunyai efek racun terhadap gamet dan dapat menyebabkan cacat kromosom. Anak-anak sangat peka terhadap paparan Pb di udara. Paparan Pb dengan kadar yang rendah yang berlangsung cukup lama dapat menurunkan IQ (Sudarmaji, 2006).
Gangguan terhadap sistem hemopoitik dapat menyebabkan terjadinya anemia akibat penurunan sintesis globin walaupun tak tampak adanya penurunan kadar zat besi dalam serum. Anemia ringan yang terjadi disertai dengan sedikit peningkatan kadar ALA (Amino Levulinic Acid) urine. Pada anak-anak juga terjadi peningkatan ALA dalam darah. Efek dominan dari keracunan Pb pada sistem hemopoitik adalah peningkatan ekskresi ALA dan CP (Coproporphyrine). Dapat dikatakan bahwa gejala anemia merupakan gejala dini dari keracunan Pb pada manusia. Anemia tidak terjadi pada karyawan industri dengan kadar Pb-B (kadar Pb dalam darah) dibawah 110 ug/100 ml. Dibandingkan dengan orang dewasa, anak-anak lebih sensitif terhadap terjadinya anemia akibat paparan Pb. Terdapat korelasi negatif yang signifikan antara Hb dan kadar Pb di dalam darah (Sudarmaji, 2006).
Gangguan terhadap sistem saraf lebih sensitif pada anak-anak dibandingkan pada orang dewasa. Paparan menahun dengan Pb dapat menyebabkan lead encephalopathy. Gambaran klinis yang timbul adalah rasa malas, gampang tersinggung, sakit kepala, tremor, halusinasi, gampang lupa, sukar konsentrasi dan menurunnya kecerdasan. Pada anak dengan kadar Pb darah (Pb-B) sebesar 40-80 μg/100 ml dapat timbul gejala gangguan hematologis, namun belum tampak adanya gejala lead encephalopathy. Gejala yang timbul pada lead encephalopathy antara lain adalah rasa cangung, mudah tersinggung dan penurunan pembentukan konsep. Apabila pada masa bayi sudah mulai terpapar oleh Pb, maka pengaruhnya pada profil psikologis dan penampilan pendidikannya akan tampak pada umur sekitar 5-15 tahun. Akan timbul gejala tidak spesifik berupa hiperaktifitas atau gangguan psikologis jika terpapar Pb pada anak berusia 21 bulan sampai 18 tahun (Sudarmaji, 2006).
UJI EVALUASI KEAMANAN
Uji toksisitas akut adalah uji yang dilakukan dengan memberikan bahan yang akan diuji selama jangka waktu pendek, misalnya 24 jam atau sampai dengan 7-14 hari pada kasus-kasus tertentu. Uji Toksisitas ini selain untuk mengetahui dosis lethal suatu senyawa juga bertujuan untuk mengetahui efek suatu bahan uji terhadap fungsi fisiologi tubuh, seperti respirasi, sirkulasi, lokomosi dan perilaku hewan coba (Kusumawati 2004 dalam Listyorini 2012). Pengujian toksisitas ini dilakukan untuk menentukan dosis atau konsentrasi lethal median toksikan atau dikenal dengan istilah Lethal Dose 50 (LD50) atau Lethal Consentration 50 (LC50). Nilai LD50 atau LC50 didefinisikan sebagai dosis atau konsentrasi suatu toksikan yang secara statistik diharapkan dapat membunuh 50% hewan uji. Nilai uji akut dapat dipakai sebagai acuan untuk uji selanjutnya, yaitu uji toksisitas subkronik dan uji toksisitas kronik (Whitehouse 2001 dalam Listyorini 2012).
Penentuan LD50 merupakan tahap awal untuk mengetahui keamanan bahan yang akan digunakan manusia dengan menentukan besarnya dosis yang menyebabkan kematian 50% pada hewan uji setelah pemberian dosis tunggal. LD50 bahan obat mutlak harus ditentukan karena nilai ini digunakan dalam penilaian rasio manfaat (khasiat) dan daya racun yang dinyatakan sebagai indeks terapi obat (LD50/DE50). Makin besar indeks terapi, makin aman obat tersebut jika digunakan (Soemardji 2002 dalam Listyorini 2012). Uji LD50 juga dapat digunakan untuk membantu mengidentifikasi reaksi racun, memberikan informasi tentang dosis yang terkait dengan target-organ toksisitas, serta dapat diekstrapolasi untuk digunakan dalam diagnosis dan pengobatan reaksi beracun pada manusia (Hodgson 2004 dalam Listyorini 2012).
Menurut Loomis dan Hayes 1996 dalam Listyorini 2012, tidak ada aturan tetap yang mengatur pemilihan spesies hewan coba. Pada dasarnya tidak ada satu hewan pun yang sempurna untuk uji toksisitas akut yang kemudian akan digunakan oleh manusia. Hewan coba yang biasa digunakan pada uji toksisitas akut adalah tikus, mencit, marmut, kelinci, babi, anjing dan monyet. Tikus dan mencit merupakan spesies hewan coba secara umum, dalam penentuan dosis LD50 (C. Lu 1995 dalam Listyorini 2012).
Tujuan dari uji toksisitas antara lain menentukan dosis letal 50%, mengetahui mekanisme dan target organ dari zat toksik yang diuji, menentukan range dosis (interval dosis) untuk uji berikutnya, mengklasifikasikan zat uji, mengidentifikasi kemungkinan target organ yang dipengaruhi, serta mengetahui hubungan dosis dengan timbulnya efek. Penentuan nilai LD50 dapat dilakukan dengan empat cara antara lain, cara Farmakope Indonesia III (FI III), cara Weil, cara Probit, dan cara Reed and Muench.
Tabel 2. Pengaruh Pemberian Timbal Per Oral terhadap Kerusakan Sel Hati Tikus Putih Setelah 14 Hari Pemberian
No Dosis (mg) Kerusakan Sel Hati (%)
1 2,5 0,56
2 5,0 0,56
3 7,5 0,72
4 10,0 53,72
Sumber: Suprijono, 2010
Perhitungan nilai LD50 pada makalah ini dilakukan dengan cara Reed and Muench dikarenakan syarat-syarat dalam perhitungan cara Reed and Muench dapat dipenuhi dengan data yang didapatkan. Pada cara Farmakope Indonesia III, diperlukan data dosis terendah yang menyebabkan jumlah kematian 100% tiap kelompok sehingga cara ini tidak dapat digunakan untuk mengukur nilai LD50 pada data di atas. Pada cara Weil dan cara Probit, diperlukan data nilai dalam tabel Weil maupun dalam tabel Probit karena adanya angka kematian tertentu dimana nilai dalam tabel tersedia untuk angka kematian (%) dengan angka bulat dan sederhana sehingga tidak dapat digunakan untuk data di atas. Berikut adalah perhitungan nilai LD50 dengan cara Reed and Muench:
Diketahui:
a = prosentase kematian yang lebih kecil dari 50%
= 0,72%
b = prosentase kematian yang lebih besar dari 50%
= 53,72%
s = dosis yang menyebabkan kematian lebih kecil dari 50%
= 7,5
k = dosis yang menyebabkan kematian lebih besar dari 50%
= 10,0
i = kenaikan dosis
h = ukuran jarak
g = hasil perkalian antara kenaikan dosis dengan ukuran jarak
Y = hasil penjumlahan antara g dengan log s
Ditanyakan:
LD50 = ..?
Penyelesaian:
i =
=
= log 1,3333
= 0,1249
h =
=
=
= 0,9298
g = i x h
= 0,1249 x 0,9298
= 0,1161
log s = log 7,5
= 0,8751
Y = g + log s
= 0,1161 + 0,8751
= 0,9912
LD50 = anti log Y
= anti log 0,9912
= 9,7994
Jadi, berdasarkan cara Reed and Muench, nilai LD50 dari pengaruh pemberian timbal per oral terhadap kerusakan sel hati tikus putih setelah 14 haru pemberian adalah 9,7994 mg/kg.
TERAPI ANTIDOTUM
Bentuk keracunan toksikan ada tiga jenis yaitu keracunan akut, keracunan sub akut, dan keracunan kronik. Keracunan akut terjadi bila penyerapan terjadi dengan cepat dan paparan sangat mendadak dan berat, misalnya menelan toksikan secara langsung. Keracunan sub akut adalah keracunan yang timbul akibat paparan yang sering dan berulang, misalnya penggunaan penyemprot insektisida yang mengandung toksikan. Sedangkan keracunan kronik terjadi akibat paparan yang berulang selama jangka waktu yang lama oleh benda toksik yang dapat berakumulasi dalam tubuh, misalnya makan makanan yang mengandung bahan toksik dalam jumlah kecil.
Berikut adalah penunjang pemeriksaan kadar timbal dalam tubuh:
Kadar spesifik: bila kadar timbal dalam darah >80 mcg/dl, ditemukan intoksikasi serius berupa nyeri abdomen atau kolik timbal dan nefropati, encepalopati, dan neuropati umumnya terjadi pada level >100mcg/dl.
Peningkatan Free Erytrocyte Protophorpyrin (FEP) atau Zinc Protoporphyrin (ZPP) (>35 mcg/dl) menginduksi inhibisi sintesa heme.
Ekskresi timbal melalui urin, meningkat dan menurun lebih cepat dari timbal dalam darah.
Kadar timbal pada tulang diperiksa melalui fluoresensi X-ray invivo invasif, test ini dilakukan untuk mengetahui index paparan timbal kumulatif pada jangka panjang.
Tes lain, penemuan nonspesifik yang menunjang diagnosa kerancunan timbal meliputi:
Anemia normokrom normositer dan basophilic stipling pada eritrosit, berguna tapi bukan merupakan tanda yang sensitif.
Paparan akut dengan dosis tinggi kadang berhubungan dengan transient azotemia (peningkatan BUN dan kreatinib serum) dan elevasi ringan sampai sedang pada serum transaminase.
Benda yang mengandung timbal seperti serpihan cat, kaca, klip atau tanah dapat terlihat pada foto polos abdomen.
CT-scan atau MRI sering ditemukan edema serebri pada pasien dengan ensefalopati timbal.
Karena defisiensi besi meningkatkan absorbsi, maka kadar besi juga sebaiknya diperiksa.
Dasar dalam menangani kasus keracunan yang dapat dilakukan antara lain mencegah pemaparan yang lebih lanjut terhadap racun, mengeluarkan racun yang belum diabsorbsi, penggunaan antidotum, mengeluarkan racun yang sudah sempat diabsorbsi, dan melakukan pengobatan simptomatik. Penanganan darurat terhadap kasus keracunan timbal salah satunya adalah terapi kejang dan koma bila terjadi. Beri cairan adekuat untuk mempertahankan aliran urin (normal 1-2 mL/kg/jam) tetapi cegah overhidrasi yang dapat menyebabkan edema serebri. Hindari pemberian fenotiazin untuk mengatasi delirium karena dapat menurunkan ambang kejang. Pasien dengan peningkatan tekanan intrakranial dapat diberikan kortikosteroid (seperti deksametason 10 mg IV) dan manitol (0,25-1,0 g/kg IV sebagai larutan 20-25%).
Terapi antidotum adalah tata cara yang dilakukan untuk membatasi intensitas efek toksik zat kimia atau menyembuhkannya sehingga bermanfaat dalam mencegah timbulnya bahaya selanjutnya. Tujuan dari terapi antidotum adalah membatasi penyebaran racun di dalam tubuh dan meningkatkan pengakhiran aksi racun di dalam tubuh. Sedangkan sasaran terapi antidotum adalah penurunan atau penghilangan efek toksik. Berikut ini adalah berbagai jenis penggunaan terapi antidotum antara lain:
Antidotum mekanis, misalnya dengan banyak makan, dapat menggunakan albumin telur dan zat arang.
Antidotum kimia, mis asam lemah dan basa lemah, jeruk nipis, dan antidotum universal.
Antidotum fisiologis, misalnya fisostigmin atau neostigmin, bemegrid, nalorfin, dan barbiturat.
Berikut ini adalah zat-zat antidotum yang dapat digunakan dalam kasus keracunan Pb:
Dimerkaprol (2,3-dimerkaptopropanol), diberikan dalam larutan 10% minyak kacang, bekerja dengan cara mencegah pengikatan logam, indikasi Pb pada anak-anak, efek samping yang ditimbulkan adalah hipertensi dan takikardi, sakit kepala, mual, dan muntah.
Penisilamin (D-β dimetil sistein), efek samping yang ditimbulkan adalah defisiensi piridoksin dan reaksi alergi (bagi pasien alergi penisilin).
Polidentat Dinatrium Kalsium Edetat, efek samping yang ditimbulkan yaitu toksik terhadap ginjal, kedinginan, demam, mual, dan muntah.
Berikut ini adalah obat spesifik dan terapi antidotum terhadap kasus keracunan timbal:
Terapi dengan chelating agent menurunkan konsentrasi timbal darah dan meningkatkan ekskresi timbal pada urin. Walaupun chelat memberi perbaikan pada gejala dan menurunkan mortalitas, namun uji klinisnya belum ada dan terapi ini berdasarkan data empiris.
Enchepalophaty, dilakukan dengan membeerikan kalsium EDTA intravena. Beberapa klinisi memberi terapi awal dengan BAL dosis tunggal, diikuti 4 jam berikutnya dengan pemeberian bersamaan kalsium EDTA dan BAL.
Simptomatik tanpa enchepalophaty dilakukan dengan memberikan Succimer oral (DMSA) atau kalsium EDTA parenteral. Kalsium EDTA dipilih sebagai terapi inisial jika pasien mengalami toksisitas gastrointestinal berat seperti kolik timbal atau jika konsentrasi darah meningkat tinggi (>150 mcg/dl). Unithiol dapat diberikan sebagai alternatif DMSA.
Asimptomatik pada anak-anak dengan peningkatan level timbal darah. Pusat pencegahan dan control penyakit (CDC) menganjurkan terapi pada anak-anak dengan level 45 mcg/dl atau lebih. Gunakan Succimer oral (DMSA). Uji secara random, double-blind, control placebo penggunaan DMSA pada anak dengan konsentrasi darah antara 25 sampai 44 mcg/dl tidak ditemukan bukti keuntungan klinis.
Asimptomatik pada orang dewasa umumnya dengan menjauhkan dari paparan dan mengobservasi. Dianjurkan pemberian Succimer oral (DMSA) untuk pasien dengan level yang meningkat (>80-110 mcg/dl).
Walaupun d-penicillamine sebagai terapi oral alternatif, hal tersebut berhubungan dengan efek samping yang banyak dan diuresis yang kurang.
Monitoring timbal darah selama pemberian chelat. Kadar timbal darah dicek 24-48 jam setelah mulai pemberian chelat untuk konfirmasi penurunan level. Pemeriksaan ulang juga dilakukan pada 1, 7, dan 21 hari setelah pemberian chelat.
Dekontaminasi:
Ingesti akut karena benda-benda kecil (seperti serpihan cat atau menghisap benda yang dilapisi timbal) dapat mengandung 10 sampai 1000 mg timbal. Dekontaminasi usus diindikasikan pada saat akut ketika tertelan benda yang mengandung timbal.
Berikan karbon aktif, walaupun efikasinya belum diketahui.
Jika benda yang mengandung timbal masih terlihat pada foto polos abdomen setelah terapi awal, dianjurkan untuk melakukan whole-bowel irrigation.
Dianjurkan endoskopi atau tindakan bedah untuk mengeluarkan benda asing.
Peluru atau pecahan meriam yang mengandung timbal pada sinovial dan yang berdekatan atau ruang yang berisi cairan seperti pseudokista paravertebra atau bursa subkapsular harus dilakukan tindakan bedah untuk mengeluarkan benda sesegera mungkin, terutama bila terdapat bukti absorbsi timbal sistemik.
Untuk meningkatkan eliminasi timbal, tidak ada ketentuan untuk dialisis, hemoperfusi, atau pemberian karbon ulangan. Pada pasien anuria dengan gagal ginjal kronik, berdasarkan penelitian pemberian kalsium EDTA dikombinasikan dengan hemofiltrasi dapat meningkatkan klirens timbal. Untuk evaluasi dapat dilakukan dengan menjauhkan pasien dari sumber paparan dan ukur kadar untuk mencegah intoksikasi ulang. Perlu juga mengevaluasi orang lain yang mungkin juga terpapar seperti teman kerja, saudara dan teman bermain pada anak.
Bayi dan anak-anak, direkomendasikan untuk melakukan skrining timbal darah secara universal pada anak 12 dan 24 bulan pada komunitas dengan >27% tempat tinggal diperbaiki sebelum 1950. Untuk komunitas lain, skrining ditargetkan pada anak dari keluarga dengan pendapatan rendah atau dengan resiko lain. Panduan umum berdasarkan hasil tes timbal darah adalah sebagai berikut:
10-14 mcg/dl, ulang skrining, edukasi orangtua mengenai faktor resiko.
15-19 mcg/dl, ulang skrining dan jika meningkat rujuk untuk managemen kasus kesehatan lingkungan untuk meneliti dan mengurangi sumber.
20-44 mcg/dl, lakukan evaluasi medis lengkap, rujuk untuk managemen kasus.
45-69 mcg/dl, lakukan evaluasi medis lengkap, chelat dengan Succimer oral, rujuk untuk managemen kasus.
70 mcg/dl atau lebih, rawat anak di rumah sakit untuk pemberian chelat, rujuk untuk managemen kasus.
Orang dewasa dengan paparan di tempat kerja. Pada industri umum, pekerja harus dijauhkan dari sumber paparan jika pemeriksaan tunggal kadar timbal darah lebih dari 60 mcg/dl atau jika rata-rata pada tiga kali pemeriksaan kadar timbal darah lebih dari 50 mcg/dl. Pada pekerja konstruksi, pekerja harus dijauhkan dari paparan jika kadar timbal darah pada satu kali pemeriksaan lebih dari 50 mcg/dl. Pekerja tidak boleh kembali bekerja sampai kadar timbal darah dibawah 40 mcg/dl dan manifestasi klinis telah teratasi. Pemberian chelat sebagai propilaksis dilarang.
BAB III
PENUTUP
KESIMPULAN
Berdasarkan uraian pembahasan di atas, maka dapat disimpulkan bahwa:
Timbal memiliki sifat kimia yang aktif sehingga biasa digunakan untuk melapisi logam agar tidak timbul perkaratan. Timbal adalah logam yang lunak berwarna abu-abu kebiruan mengkilat, mudah ditempa, dan memiliki bilangan oksidasi +2.
Timbal masuk ke dalam tubuh manusia melalui saluran pernapasan dan pencernaan. Timbal yang diabsorsi diangkut oleh darah ke organ-organ tubuh. Sebagian besar Pb diekskresikan melalui urin dan feses, dan sebagian kecil diekskresikan melalui keringat dan rambut.
Toksisitas timbal pada kesehatan manusia mempunyai pengaruh yang luas, dari gangguan saraf, gangguan metabolisme tulang sampai kerusakan ginjal dan gangguan fungsi hati serta dapat merangsang terjadinya kanker pada manusia.
Penentuan uji evaluasi keamanan (nilai LD50) dapat dilakukan dengan empat cara antara lain, cara Farmakope Indonesia III (FI III), cara Weil, cara Probit, dan cara Reed and Muench.
Terapi antidotum terhadap kasus keracunan timbal antara lain terapi dengan chelating agent, enchepalophaty, simptomatik tanpa enchepalophaty, asimptomatik, dan lain-lain.
SARAN
Perlu dilakukan penelitian dengan dosis timbal bertingkat dan lebih besar dari data di atas.
DAFTAR PUSTAKA
Hartini, Eko. 2010. Kadar Plumbum (Pb) dalam Darah pada Wanita Usia Subur di Daerah Pertanian. Semarang: Universitas Dian Nuswantoro.
Listyorini, Puguh Ika. 2012. Uji Keamanan Ekstrak Kayu Jati (Tectona grandis L. F) sebagai Bio-Larvasida Aedes aegypti terhadap Mencit. Semarang: Universitas Negeri Semarang.
Novianto, Rio T. W. D., dkk. 2012. Analisis Kadar Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) pada Udang Putih (Penaeus marguiensis) di Pantai Gesek Sedati Sidoarjo. Surabaya: Universitas Negeri Surabaya.
Sartika, dkk. 2015. Kajian Ikan Medaka javanicus Oryziaz javanicus sebagai Bioindikator Pencemaran Logam Berat Timbal (Pb) di Perairan. Makassar: Universitas Hasanuddin.
Setiawan, Abdul Malik. 2012. Pengaruh Pemberian Timbal (Pb) Dosis Kronis secara Oral terhadap Peningkatan Penanda Kerusakan Organ pada Mencit. Malang: Universitas Indonesia.
Sudarmaji, dkk. 2006. Toksikologi Logam Berat B3 dan Dampaknya terhadap Kesehatan. Surabaya: Universitas Airlangga.
Suprijono, Agus, dkk. 2010. Pengaruh Pemberian Timbal (Pb) Per Oral terhadap Gambaran Histopatologi Hepar. Semarang: Universitas Islam Sultan Agung Semarang.
Tinggalkan komentar