Document

perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB II
LANDASAN TEORI
A.
Tinjauan Pustaka
1. Timah Hitam (Pb) dalam Darah
a. Definisi Timah Hitam (Pb)
Timah Hitam atau Pb adalah suatu logam berat berwarna
kelabu kebiruan dan lunak dengan titik leleh 3270C dan didih 1.6200C,
pada suhu 550-6000C Pb menguap dan membentuk oksigen dalam udara
membentuk timbale udara. Pb termasuk kedalam logam golongan IV A,
memiliki berat (BA) 207,2. Pb dapat larut dalam asam nitrit, asam asetat
dan asam sulfat pekat (Palar,2004).
Timbal atau timah hitam dan dalam bahasa ilmiahnya dikenal
dengan kata plumbum dan logam ini disimpulkan dengan Pb. Logam ini
termasuk kedalam kelompok logam-logam golongan IV–A pada tabel
periodik unsur kimia. Mempunyai nomor atom (NA) dengan bobot atau
berat (BA) 207,2 adalah suatu logam berat berwarna kelabu kebiruan
dan lunak dengan titik leleh 327°C dan titik didih 1.620°C. Pada suhu
550-600°C. Pb menguap dan membentuk oksigen dalam udara
membentuk timbal oksida. Bentuk oksidasi yang paling umum adalah
timbal. Walaupun bersifat lunak dan lentur, Pb sangat rapuh dan
mengkerut pada pendinginan, sulit larut dalam air dingin, air panas dan
commit to user
6
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
7
air asam. Pb dapat larut dalam asam nitrit, asam asetat dan asam sulfat
pekat (Palar, 2004).
Pb pada awalnya adalah logam berat yang secara alami terdapat
di dalam kerak bumi. Namun, timbal juga berasal dari kegiatan manusia
bahkan mampu mencapai jumlah 300 kali lebih banyak dibandingkan
Pb alami. Pb memiliki titik lebur rendah, mudah dibentuk, memiliki
sifat kimia yang aktif, sehingga bisa digunakan untuk melapisi logam
agar tidak timbul perkaratan. Timbal (Pb) adalah logam yang mendapat
perhatian karena bersifat toksik melalui kosumsi makanan, minuman,
udara, air serta debu yang tercemar Pb. Intoksitasi Pb bisa terjadi
melalui jalur oral, lewat makanan, minuman, pernafasan, kontak lewat
kulit, kontak lewat mata, serta lewat parenteral (Widowati dkk, 2008).
b. Penggunaan Timah Hitam (Pb) dalam Industri
Penggunaan Pb di industri dan penambangan semakin
meningkat seiring dengan meningkatnya penambangan, peleburan,
pembersih, dan berbagai industri. Beberapa industri menggunakan timah
hitam (Pb) yaitu :
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
8
Tabel 1.1 Bentuk persenyawaan timah hitam/Pb dan kegunaannya
No
Bentuk Persenyawaan
Kegunaan
1
Pb + Sb
Kabel telefon
2
Pb + As + Sn + Bi
Kabel listrik
3
Pb + Ni
Senyawa azida untuk bahan peledak
4
Pb + Cr + Mo + Cl
Untuk pewarnaan pada cat
5
Pb – asetat
Pengkilapan keramik dan bahan anti api
6
Pb + Te
Pembangkit listrik tenaga panas
7
Tetrametil-Pb (CH3)-Pb
Aditif untuk bahan bakar kendaraan
Tetraetil-Pb (C2H5)4-Pb
bermotor
Sumber : Palar, 2004
Timah hitam (Pb) sebagai salah satu zat yang dicampurkan ke
dalam bahan bakar (premium dan premix), yaitu (C2H5)4Pb atau Tetra
Ethyl Lead (TEL) yang digunakan sebagai bahan aditif, yang berfungsi
meningkatkan
angka
oktan
sehingga
penggunaannya
akan
menghindarkan mesin dari gejala “ngelitik” yaitu berfungsi sebagai
pelumas bagi kerja antar katup mesin (intake & exhause velve) dengan
dudukan katup velve seat serta velve guide. Keberadaan Octane booster
dibutuhkan dalam bensin agar mesin bisa bekerja dengan baik
(Nasution, 2004).
Untuk mengendalikan efek negatif pada pekerja Occupational
safety and Health Association (OSHA) telah menetapkan Nilai Ambang
Batas (NAB) untuk Pb anorganik, debu dan uapnya 0,05 mg/m³ atau
5.10-8ppm sedangkan untuk TEL adalah 0 ,075 mg/m³ atau 75.10-9ppm
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
9
. Menurut World Health Organization (WHO) pajanan timbal yang
diperkenankan untuk pekerja laki-laki 40 µg/dL atau 0,4 ppm dan untuk
pekerja perempuan adalah 30 µg/dL atau 0,3 ppm (DeRoos, 1997 dan
OSHA, 2005).
c. Keracunan Timah Hitam (Pb)
Keracunan yang ditimbulkan oleh persenyawaan logam Pb
dapat terjadi karena masuknya persenyawaan logam tersebut dalam
tubuh. Proses masuknya Pb kedalam tubuh dapat melalui beberapa jalur,
yaitu melalui makanan dan minuman, udara dan perembesan atau
penetrasi pada selaput atau lapisan kulit (Palar, 2008).
Sebagian besar dari Pb yang terhirup pada saat bernafas akan
masuk ke dalam pembuluh darah paru-paru dan kemudian diedarkan ke
seluruh jaringan dan organ tubuh. Lebih dari 90% logam Pb yang
terserap oleh darah berikatan dengan sel-sel darah merah (erytrocyt)
(Palar, 2008).
Timbal diekskresi melalui beberapa cara, yaitu melalui urin
(75-80%), feses (sekitar 15%), dan keringat. Waktu paruh timbal dalam
darah kurang lebih 36 hari, pada jaringan lunak 40 hari, sedangkan pada
tulang lebih dari 25 tahun. Pada umumnya ekskresi timbal berjalan
lambat, ini menyebabkan timbal mudah terakumulasi dalam tubuh
(WHO, 1995).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
10
Menurut Palar (2008), keracunan akibat logam Pb dapat
menimbulkan hal-hal sebagai berikut :
1) Meningkatkan kadar ALA dalam darah dan urin.
2) Meningkatkan kadar protoporphin dalam sel darah merah
3) Memperpendek umur sel darah merah
4) Menurunkan jumlah sel darah merah
5) Menurunkan kadar retikulosit (sel-sel darah merah yang masih
muda)
6) Meningkatkan kandungan logam Fe dalam plasma darah
d. Pengukuran Timah Hitam (Pb)
Untuk mengetahui seberapa besar kandungan Pb yang terserap
dalam tubuh manusia dapat dilakukan dengan beberapa cara :
1) Pengujian kadar koproporphirin dalam urin
2) Pengujian kadar ALA dalam urin
3) Pengujian kadar ALA dan ALAD dalam darah
Kadar Pb dalam darah merupakan indikator yang paling baik
untuk menunjukkan current exposure (pemaparan sekarang). Hal ini
hanya berlaku pada steady state conditions yaitu bila seseorang terpapar
Pb secara terus menerus. Untuk mencapai kondisi steady state tersebut
diperlukan waktu pemaparan selama 2 bulan secara terus menerus.
Setelah pemaparan berhenti, kadar Pb akan turun secara perlahan-lahan
(Siswanto, 1991).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
11
e. Faktor yang Mempengaruhi Toksisitas Timah Hitam (Pb) menurut Palar
(2004)
1) Faktor Lingkungan
a) Dosis dan lama pemaparan
Dosis (konsentrasi) yang besar dan pemaparan yang lama dapat
menimbulkan efek yang berat dan bisa berbahaya.
b) Kelangsungan pemaparan
Berat ringan efek timbal tergantung pada proses pemaparan
timbal yaitu pemaparan secara terus menerus (kontinyu) atau
terputus-putus (intermitten). Pemaparan terus menerus akan
memberikan efek yang lebih berat dibandingkan pemaparan
secara terputus-putus
c) Jalur pemaparan (cara kontak)
Pb dapat masuk ke dalam tubuh melalui pernafasan 85%,
pencernaan 14%, dan kulit 1%, setelah seseorang disebut berada
dalam udara yang tercemar Pb. Paparan udara yang tercemar Pb
sebesar l μg/Nm3 berpeluang menyumbangkan 2,5-5,3 μg/dL Pb
dalam darah seseorang yang berada dalam tempat tersebut.
Ketika akumulasi Pb dalam darah seseorang mencapai 10 μg/dl
maka dapat terjadi penurunan IQ sebesar < 2,5 point. Apabila
hal tersebut juga terjadi pada orang dewasa, maka efek yang
timbul adalah beberapa gejala berbagai sakit dan penyakit,
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
12
seperti mengganggu fungsi ginjal, saluran pencernaan, sistem
saraf, menurunkan fertilitas, menurunkan jumlah spermatozoa
dan
meningkatkan
spermatozoa
abnormal
serta
dapat
menyebabkan aborsi spontan (Fardiaz, 2001).
2) Faktor manusia, meliputi :
a) Umur
Usia muda pada umumnya lebih peka terhadap aktivitas Pb, hal
ini berhubungan dengan perkembangan organ dan fungsinya
yang belum sempurna. Sedangkan pada usia tua kepekaannya
lebih tinggi dari rata-rata orang dewasa, biasanya karena
aktivitas
enzim
biotransformase
berkurang
dengan
bertambahnya umur dan daya tahan organ tertentu berkurang
terhadap efek Pb. Semakin tua umur seseorang, akan semakin
tinggi pula konsentrasi Pb yang terakumulasi pada jaringan
tubuh (Joko, 1995).
b) Status kesehatan, status gizi dan tingkat kekebalan (imunologi)
Malnutrisi, hemoglobinopati dan enzimopati seperti anemia dan
defisiensi glukosa-6-fosfat dehidrogenase juga meningkatkan
kerentanan
terhadap
paparan
Pb.
Kurang
gizi
akan
meningkatkan kadar Pb yang bebas dalam darah (Joko, 1995).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
13
c) Jenis kelamin
Efek toksik pada laki-laki dan perempuan mempunyai pengaruh
yang berbeda. Wanita lebih rentan dari pada pria. Hal ini
disebabkan oleh perbedaan faktor ukuran tubuh (fisiologi),
keseimbangan hormonal dan perbedaan metabolisme (Joko,
1995).
3) Efek Kesehatan Timah Hitam (Pb)
Meskipun jumlah Pb yang diserap oleh tubuh hanya sedikit, logam
ini ternyata menjadi sangat berbahaya. Hal ini disebabkan senyawasenyawa Pb dapat memberikan efek racun terhadap banyak fungsi
organ yang terdapat dalam tubuh (Palar, 2004).
a) Pada sistem saluran cerna
Kolik usus (spasme usus halus) merupakan gejala klinis
tersering dari keracunan Pb lanjut, yang biasanya didahului
dan hampir selalu disertai konstipasi berat. Nyeri terlokalisir di
sekitar dan di bawah umbilikus. Tanda paparan Pb (tidak
berkaitan dengan kolik) adalah pigmentasi kelabu pada gusi
(garis-garis timbal).
b) Pada sistem hematopoeietik.
Pada gangguan awal dari biosintesis hem belum terlihat
adanya gangguan klinis, gangguan hanya dapat terdeteksi
melalui pemeriksaan laboratorium. Pada kadar Pb darah 10
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
14
µg/dL Pb menghambat aktivitas enzim
δ-aminolevulinat
dehidratase (ALAD) dalam eritroblas sumsum tulang dan
eritrosit. Hal ini
mengakibatkan peningkatan kadar
δ-
aminolevulinat (δ-ALA) dalam serum dan kemih. Kelompokkelompok ribosom dapat dilihat pada sel berbintik basofilik
sebagai basofil pungtata meskipun tidak ada anemia. Kadar
ALAD yang tinggi dapat menimbulkan aksi neurotoksik (Adnan,
2001).
Menurut Adnan (2001), kadar Pb dalam darah yang
dapat menyebabkan anemia klinis adalah sebesar 70 µg/dL atau
0,7 mg/L. Sedangkan menurut US Department of Health and
Human Services kadar timbal dalam darah yang dapat
menimbulkan gangguan terhadap hemoglobin adalah sebesar
>50 µg/dL atau sebesar 0,5 mg/L.
c) Pada sistem saraf
Sistem saraf merupakan sistem yang paling sensitif terhadap
daya racun Pb. Senyawa seperti Pb tetra etil, dapat menyebabkan
keracunan akut pada sistem saraf pusat, meskipun proses
keracunan tersebut terjadi dalam waktu yang cukup panjang
dengan kecepatan penyerapan yang kecil. (Darmono, 2001).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
15
d) Pada sistem ginjal
Pajanan lama Pb dapat menyebabkan nefropati yang
ditandai dengan gangguan ginjal progresif dan sering disertai
hipertensi, degenerasi tubular dan perubahan vaskular pada arteri
kecil dan arteriol (Darmono, 2001).
Senyawa Pb yang larut dalam darah akan dibawa oleh
darah ke seluruh tubuh dan akan masuk kedalam glomerulus.
Disini terjadi pemisahan akhir semua bahan yang dibawa darah,
apakah masih berguna bagi tubuh atau harus dibuang karena
sudah tidak diperlukan lagi. Ikut sertanya Pb yang larut dalam
darah ke sistem urinaria (ginjal) mengakibatkan terjadinya
kerusakan pada saluran ginjal (WHO, 1993).
e) Sistem kardiovaskuler
Pada keracunan timbal akut, terjadi kolik yang disertai
peningkatan tekanan darah. Perubahan elektrokardiografi (EKG)
dijumpai pada 70% penderita dengan gejala umum berupa
takikardi, disritmia atrium, gelombang T terbalik dengan/tanpa
kompleks QRS-T yang abnormal (Adnan, 2001)
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
16
2. Eritrosit
a. Pengertian Eritrosit
Sel darah merah berbentuk diskus bikonkaf, berdiameter tujuh
mikron dan tebal dua mikron. Sel-sel itu mengandung pigmen
hemoglobin yang berwarna merah terang bila bergabung dengan
oksigen dan biru gelap warnanya bila tidak ada oksigen (Green, 2012).
Sel darah merah (eritrosit) membawa hemoglobin ke dalam
sirkulasi. Sel ini berbentuk lempengan bikonkaf dan dibentuk di
sumsum tulang. Pada manusia, sel ini berada di dalam sirkulasi selama
lebih kurang 120 hari. Hitung rata-rata normal sel darah merah adalah
5,4 juta/µL pada pria dan 4,8µL pada wanita (Ganong, 2001).
b. Pembentukan Eritrosit
Sel darah merah memiliki masa hidup 120 hari sejak dibentuk
di jaringan hematopoietik. Pembentukannya diatur oleh eritropoitin,
suatu hormone yang disintesis di ginjal, kemudian keluar ke aliran darah
menuju sumsum tulang sebagai respons terhadap hypoxia jaringan.
Dalam sumsum tulang selanjutnya terjadi mobilisasi sel stem
multipotein. Dalam perkembangannya multipoten ini akan membentuk
kelompok progenitor myeloid yang kemudian akan menghasilkan calon
sel darah merah dan trombosit serta granulosit dan monosit. Semua
proses ini berlangsung di sumsum tulang sebelum akhirnya lepas ke
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
17
sirkulasi darah perifer dalam bentuk sel dewasa yang telah masak
(Salam, 2012).
Secara fisiologis setiap 1 gram hemoglobin akan mampu
mengikat 1.34 mm oksigen. Pada pria maximal dalam 100 mm darah
akan dapat membawa sekitar 20 mm oksigen, sedangkan pada wanita
akan mampu membawa 19 mm oksigen. Di dalam perangsangan
produksi eritrosit sangat bergantung dengan eritropoietin, yaitu suatu
glikoprotein yang di produksi sebagian besar 90% di dalam sel epitel
tubulus ginjal dan 10% nya di dalam hati (Guyton, 2008).
Pembentukan eritrosit disebut juga eritropoiesis. Eritropoiesis
terjadi di sumsum tulang. Pembentukannya diatur oleh suatu hormone
glikoprotein yang disebut dengan eritropoietin. Sel pertama yang
diketahui sebagai rangkaian pembentukan eritrosit disebut proeritroblas.
Dengan rangsangan yang sesuai maka dari sel-sel tuns (stem cell) ini
dapat dibentuk banyak sekali sel. Proeritroblas kemudian akan
membelah beberapa kali. Sel-sel baru pertama ini disebut sebagai
basofil eritroblas sebab dapat dicat dengan zat warna basa. Sel-sel ini
mengandung sedikit sekali hemoglobin. Pada tahap berikutnya akan
mulai terbentuk cukup hemoglobin yang di sebut polikromatofil
eritroblas. Sesudah terjadi pembelahan berikutnya, maka akan terbentuk
lebih banyak lagi hemoglobin. Sel-sel ini disebut ortokromatik eritroblas
dimana warnanya menjadi merah. Akhirnya, bila sitoplasma dari sel-sel
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
18
ini sudah dipenuhi oleh hemoglobin sehingga mencapai konsentrasi
lebih kurang 34%, nucleus akan memadat sampai ukurannya menjadi
kecil dan terdorong dari sel. Sel-sel ini disebut retrikulosit. Retrikulosit
berkembang menjadi eritrosit dalam satu sampai dua hari setelah
dilepaskan dari sumsum tulang (Aryulina dkk, 2004).
Jika eritrosit telah berada dalam sistem sirkulasi, maka dalam
keadaan normal umur rata-rata 120 hari. Eritrosit yang telah tua menjadi
rapuh. Jika dinding sel sangat rapuh, maka eritrosit dapat pecah dalam
perjalanannya melalui pembuluh darah yang sempit. Sebagian besar
eritrosit pecah di dalam limpa karena terjepit sewaktu melewati pulpa
merah limpa. Hemoglobin yang terlepas dari eritrosit difagositosis dan
dicernakan oleh sel-sel makrofag terutama yang terdapat dalam limpa,
hati (sel-sel kupffer) dan sumsum tulang. Besi (Fe) yang lepas diangkut
kedalam sumsum tulang untuk membentuk eritrosit baru, atau disimpan
di hati dan jaringan lain dalam bentuk feritrin (Murray, 2003).
c. Hitung Eritrosit
Eritroblas menghasilkan sel darah merah. Terdapat lebih
banyak sel darah merah dari pada sel darah putih. Hitung sel darah
merah normal adalah lima juta sel setiap millimeter kubik (Green,
2012).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
19
Hitung sel darah merah secara tradisional disebut sebagai
jumlah sel dalam satu millimeter kubik darah tetapi dalam satuan unit
S.I dipakai liter. Jumlah sel dalam 1 liter darah adalah 1.000.000 kali
lebih besar karena satu millimeter kubik adalah sama dengan satu
mikroliter (µL). Jadi dalam unit S.I hitung sel darah merah akan menjadi
5,0x103sel darah merah setiap liter (Green, 2012).
d. Peningkatan Protoporfirin
Suksinil Ko-A dan glisin mengalami kondensasi membentuk
asam aminilevulinat (ALA) dengan dikatalisis oleh enzim mitokondria
aminolevulinat sintase, yang meninggalkan mitokondria secara difusi
pasif dan masuk dalam sitoplasma. Dalam sitoplasma, 2 molekul asam
aminolevulinat bersatu membentuk porfobilinogen dengan bantuan
enzim aminolevulinat dehidrase. Kemudian 4 molekul porfobilinogen
mengalami kondensasi membentuk uroporfirinogen, dengan dikatalisis
oleh enzim uroporfirinogen dekarboksilase menjadi koproporfirinogen
III, kemudian membentuk protoporfirinogen IX. Protoporfirinogen IX
dioksidasi oleh enzim protoporfirinogen oksidase menghasilkan
protoporfirin IX. Oksidasi ini menghasilkan sistem ikatan rangkap
terkonjugasi yang merupakan ciri khas porfirin. Uroporfirinogen tipe I,
III dan koproporfirinogen juga dapat dioksidasi menjadi porfirin.
Kemudian terjadi pemasukan ion fero ke dalam cincin porfirin dari
protoporfirin dengan dikatalisis enzim feroketalase menghasilkan hem.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
20
(Widmann, 1995). Hem disintesis di mitokondria,dan penggabungan
dengan globin terjadi dalam sitoplasma eritrosit yang sedang
berkembang. (Hoffbrand, 1996. Sacher and McPherson, 2002).
e. Umur Eritrosit
Eritrosit memiliki masa hidup 120 hari sejak dibentuk di
jaringan hematopoietik. Pembentukannya diatur oleh eritropoitin, suatu
hormone yang disintesis di ginjal, kemudian keluar ke aliran darah
menuju sumsum tulang sebagai respons terhadap hypoxia jaringan.
Dalam sumsum tulang selanjutnya terjadi mobilisasi sel stem
multipotein. Dalam perkembangannya multipoten ini akan membentuk
kelompok progenitor myeloid yang kemudian akan menghasilkan calon
sel darah merah dan trombosit serta granulosit dan monosit (Salam,
2012).
3. Hubungan Kadar Timah Hitam (Pb) dalam Darah dengan Jumlah Eritrosit
Sebagian besar dari Pb yang terhirup pada saat bernafas akan masuk
ke dalam pembuluh darah paru-paru dan kemudian diedarkan ke seluruh
jaringan dan organ tubuh. Lebih dari 90% logam Pb yang terserap oleh
darah berikatan dengan sel-sel darah merah (erytrocyt) (Palar, 2004).
Keracunan akibat logam Pb dapat menimbulkan hal-hal sebagai berikut :
a. Meningkatkan kadar ALA dalam darah dan urin.
b. Meningkatkan kadar protoporphin dalam sel darah merah
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
21
c. Memperpendek umur sel darah merah
d. Menurunkan jumlah sel darah merah
e. Menurunkan kadar retikulosit (sel-sel darah merah yang masih muda)
f. Meningkatkan kandungan logam Fe dalam plasma darah
Jumlah eritrosit umumnya dipertahankan pada kadar yang hampir
konstan. Pasien yang mempunyai penurunan signifikan pada kapasitas
darah pengangkut oksigen menderita anemia. Hal ini mungkin disebabkan
jumlah eritrositnya yang dibawah normal atau hemoglobinnya yang
berkurang (Bloom dan Fawcett, 2002). Anemia disebabkan kekurangan
jumlah sel darah merah karena kekurangan hemoglobin, zat besi (Fe) atau
kekurangan eritrosit (Susilowarno dkk, 2010).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
22
B.
Kerangka Pemikiran
SPBU
BBM
Emisi Udara
Lingkungan
Pb
Tenaga Kerja
Inhalasi
Pb dalam darah
1. Jenis Kelamin
2. Status Gizi
3. Kebiasaan
Merokok
4. Usia
Meningkatkan kadar
protoporphirin
1. APD yang
digunakan
2. Lama paparan
3. Karakteristik
SPBU
Memperpendek umur
sel darah merah
Banyak/sedikitnya
jumlah eritrosit
Gambar 1: Kerangka Pemikiran Hubungan Kadar Timah hitam (Pb) dalam
Darah dengan Jumlah Eritrosit pada Pekerja SPBU di Wilayah Surakarta.
C.
Hipotesis
Ada hubungan antara kadar timah hitam (pb) dalam darah dengan jumlah
eritrosit pada pekerja SPBU di wilayah Surakarta.
commit to user