c. Difusi pasif dengan fasilitas ( khusus toksin hidrofil/polar ) Toksin

c. Difusi pasif dengan fasilitas
( khusus toksin hidrofil/polar )
Toksin polar/hidrofil dengan d>4Å dapat
melewati membran sel karena ada
fasilitas molekul pembawa berupa
protein dari membran sel yang
mengandung protein.
Molekul pembawa ini akan membawa
toksin masuk ke dalam sel. Setelah
toksin masuk ke dalam sel maka
molekul pembawa akan kembali.
Contoh difusi pasif dengan fasilitas adalah
penetrasi gula, misal glukosa, asam amino,
gliserin, urea dan ion Cl ke membran sel darah
merah.
Difusi Toksin Dengan fasilitas
Sumber : Kimia Medisinal, AUP,2005 ITB
Sumber : 2005,RRE/AB,SITH ITB
Gambar:difusi toksin ke dalam sel dengan menggunakan
molekul pembawa ( P ) sebagai fasilisator
2. Difusi aktif
a. Sistem pengangkutan/Transpor
aktif( Khusus toksin hidrofil/polar )
Dimana,
- Pengangkutan berjalan dari
daerah yang berkadar rendah ke
tinggi
- Pengangkutan membutuhkan
energi yang berasal dari ATP
(Adenosin Tri Posfat )
Contoh :
Thalium (Ti2+), Timbal ( Pb2+), Stronsium (
Sr2+), Cadmium (Cd2+), Raksa ( Hg2+ ) diserap
lewat usus dengan sistem transpor aktif.
Gambar : Transpor toksin menggunakan energi ATP
Gambar : Fungsi membran protein : tempat masuk toksin ke dalam
sel menggunakan energi ATP
Sumber : 2005,RRE/AB,SITH ITB
Tambahan:
Pertahanan tubuh oleh sistem imun
Sistem imun adalah semua mekanisme yg digunakan tubuh untuk
mempertahankan keutuhan tubuh sebagai perlindungan terhadap
bahaya yang dapat ditimbulkan berbagai bahan dalam lingkungan
hidup.
Pertahanan terdiri atas sistem imun alamiah ( non spesifik dan didapat
atau spesifik)
Sistem imun non spesifik terdiri dari :
a. Pertahanan fisik/mekanik : kulit, selaput lendir,silia
saluran napas, batuk dan bersin. Kulit yang terbakar
atau selaput lendir yang rusak oleh asap rokok akan
meningkatkan risiko infeksi.
b. Pertahanan biokimia
pH asam dari keringat, sekresi sebasea, berbagai
asam lemak dan enzim yang mempunyai efek
antimikrobial akan mengurangi kemungkinan infeksi
melalui kulit.
Bahan yang disekresi mukosa saluran napas dan
telinga berperan dalam pertahanan tubuh secara
biokimia. Lisozom dalam keringat, ludah, air mata
dan air susu melindungi tubuh terhadap berbagai
kuman.
HCl dalam lambung, enzim proteolitik dan empedu
dalam usus halus membantu menciptakan lingkunga
yang dapat mencegah infeksi banyak
mikroorganisme.pH asam dari keringat, sekresi
sebasea, berbagai asam lemak dan enzim yang
mempunyai efek antimikrobial akan mengurangi
kemungkinan infeksi melalui kulit.
1. Fagosit
Berbagai sel dalam tubuh dapat melakukan
fagositosis, tetapi sel utama yang berperan adalah
monosit dan makrofag dan granulosit. Fagositosis
yang efektif pada invasi kuman dini akan dapat
mencegah timbulnya penyakit. Penghancuran
kuman terjadi dalam beberapa tingkat sebagai
berikut : kemotaksis, menelan, memakan
( fagositosis ), membunuh dan mencerna.
Semua sel fagosit yang dapat hidup lama di
seluruh jaringan tubuh disebut reticuloendothelial
system (RES), sekarang disebut sistem fagosit
makrofag.
2. Makrofag
makrofag dapat hisup lama, mempunyai beberapa
granul dan melepaskan berbagai bahan antara lain
lisozom yang memberikan kontribusi dalam
pertahanan tubuh.
b. Endositosis
Fagocytosis dan Pinocytosis
Bagi beberapa jenis sel berlaku pemasukan zat atau benda asing ke dalam sel dengan
cara memakannya. Sel yang memakan makanan berupa butiran besar ( < 1µ ), disebut
phagocytosis, dan jika berbutiran halus disebut pinocytosis. Yang pertama proses
makan, yang kedua proses minum sel. Phaga = makan; pino = minum; cytosis = masukkeluarnya zat dengan melibatkan pecahnya membran sel, karena dibawa masuknya zat
ke dalam sel menyebabkan pecahnya bagian membran yang menerima zat itu.
Phagocytosis umum dilakukan oleh lekosit, makrofoga, sel hati, sel lemak, dan
beberapa sel epitel dalam keadaan khusus. Pinocytosis umum berlaku bagi sel-sel
epitel, terutama pada sel dinding pembuluh kapiler darah. Butiran lemak yang
diangkut oleh darah yang disebut lipoprotein, seperti LDL (low density lipoprotein),
dibawa masuk ke dalam sel dari plasma darah secara phagocytosis. Dalam satu butiran
LDL itu dapat terkandung ribuan butiran kolesterol.
Bakteri dimakan oleh lekosit dan makrofog juga secara phagocytosis.
Setelah benda asing atau zat dibawa masuk ke dalam sel, akan masuk ke dalam
lisosom, lalu dicernakan. Setelah tercerna, molekul sederhana akan berdifusi ke dalam
sitoplasma. Ampas cernaan dikeluarkan dari membran sel secara exocytosis. Yakni,
mengeluarkan zat dari sel dengan proses cytosis. Bisa jadi ampas itu dimakan oleh
makrofoga. Butiran zat yang halus sehingga dianggap larut atau membentuk koloid
dalam cairan antarsel tertentu atau plasma darah, dibawa masuk ke dalam sel dengan
pinocytosis. Sel-sel dinding pembuluh kapiler darah biasa melakukan ini untuk
mengangkut sari makanan dari dalam rongganya ke dalam dindingnya, lalu masuk lagi
ke sel-sel jaringan lain. Phagocytosis dan pinocytosis selain harus memiliki reseptor
juga mengerahkan energi.
Gambar : Sistem fagosit makrofag (dulu disebut sistem makrofag,
sistem sel histiosit,sistem retikulo-histiosit dan sistem retikuloendotel)
Gambar : Peningkatan fagositosis (1. biasa),(2.mengikat komplemen
C3B/memakan bakteri),(3. bantuan antibodi),(4.Ada no. 2 dan 3)
Gambar : Fagositosis
Gambar : sel fagosit memakan toksin
Sumber : [email protected]
Fagositosis dan pinositosis
Sumber : 2005,RRE/AB,SITH ITB
ABSORPSI TOKSIKAN
= Proses masuknya toksin ke dalam tubuh
1. Di saluran pencernaan (ingesti)
2. Di inhalasi ( saluran pernafasan )
3. Di Dermal ( kulit )
ABSORBSI (Routes of Entry )
Kulit ( topikal )
Inhalation/pernafasan
Ingestion/tertelan
LUAS PERMUKAAN PARU, SALURAN
PENCERNAAN DAN KULIT
Organ/Sistim
Luas
Luas Permukaan Dapat
(kaki kuadrat) Dipersamakan Dengan
Paru
700 – 1100
Setengah kali luas
permukaan lapangan
tenis
100 – 110
Lantai dari Garasi mobil
Saluran
Pencernaan
Kulit
20 – 22
Luas permukaan alas
tempat tidur/kasur
(twin-sized mattress)
B. ABSORPSI MELALUI SALURAN PERNAFASAN
Gambar : Saluran pencernaan
Sumber : Wikipedia,
2008
Absorpsi melalui saluran cerna
Dipengaruhi oleh :
1. Faktor Biologis
pH lambung 1,3 (0,1 M )/asam, pH usus halus 58/basa. Membran sel sebagian besar terdiri dari
lipida dan pori-2 sel yg tersusun dari protein, Air.
2. Sifat fisik kimia toksin
a. Basa lemah (mis : NH4OH, Amin aromatik ArNH2)
Toksin basa lemah dalam lambung (asam)
akan terjadi ionisasi menjadi NH4+ atau ArNH3+
shg ber-sifat polar dan tidak dapat menembus
membran lambung yg sebagian besar
membran selnya bersifat non polar. Basa lemah
tadi kemudian menuju usus
halus yg bersifat agak basa sehingga menjadi
bentuk tak terionisasi yang bersifat non polar yg
dapat menembus membran usus halus.
Luka pada lambung
Sumber : www.Pengobatanalihgumelar.blogspot.com.
Sumber : Wikipedia,
2008
b. Asam lemah (mis : asam benzoat, fenol )
Toksin asam lemah dalam lambung (bersifat asam)
akan dalam bentuk tak terionisasi shg bersifat non
polar dan mudah menembus membran lambung.
c. Senyawa asam kuat, basa kuat kelarutan dalam
lemak sangat rendah shg sukar menembus membran
saluran cerna.
d. Senyawa yg sukar larut dlm air (BaSO4,MgO,Al(OH)3
tidak diabsorpsi oleh saluran cerna
Toksin senyawa Pb2+,Cr2+,Fe2+,Cd2+ diserap di
usus dg sistem transpor aktif. Pewarna azo dan
lateks polistirena diserap di usus lewat pinositosis
e. Senyawa lipofilik langsung diserap dalam membran
saluran cerna
B. ABSORPSI MELALUI SALURAN PERNAFASAN
gambar : Saluran pernafasan
Sumber : Wikipedia,
2008
Tambahan :
ANATOMI PARU
Saluran pernafasan paru ( Lung airways ) dibagi menjadi 2 bagian :
yaitu zona penghantar (conducting zona) yang berfungsi sebagai sarana penghantar aliran udara
dan zona pernafasan (respiratory zone) yang berfungsi sebagai sarana untuk pertukaran udara.
A. ZONA PENGHANTAR
Saluran pernafasan paru bermula pada trakea, selanjutnya
bercabang menjadi dua yang panjang dan penampangnya tidak
sama disebut bronkus (utama) kanan dan kiri. Tempat
percabangan trakea menjadi bronkus disebut karina. Bronkus
bercabang secara dikotomis sampai 23 generasi. Makin ke arah
distal, volume,luas permukaan maupun luas penampang total
makin meningkat. Bronkus seperti halnya trakea mengandung
tulang rawan pada dindingnya. Kelanjutan percabangan
bronkus yang tidak lagi mengandung tulang rawan disebut
bronkiolus. Cabang bronkiolus terakhir yang tidak mengandung
alveolus pada dindingnya disebut bronkiolus terminalis. Dua
sampai tiga generasi terakhir bronkiolus mengandung alveolus
pada dindingnya dan disebut respiratoris.
Zona penghantar dimulai dari trakea sampai bronkiolus
terminalis, zona pernafasan dimulai dari bronkiolus respiratoris
sampai alveolus.
Alveolus berupa suatu ruangan berdinding tipis dan terdiri dari gelembung-2 yang disebut sakkus
alveolaris yang semuanya bermuara pada suatu saluran yang disebut duktus alveolaris.
Permukaan dinding saluran pernafasan sampai dinding bronkiolus terminalis dilapisi oleh sel
epitel yang berbentuk epitel tiang berlapis semu dan epitel yang bersilia (seperti rambut halus
).Diantara sel-sel tersebut terdapat sel goblet. Sel goblet lebih banyak didapatkan di daerah
proksimal (awal percabangan) daripada di distal (akhir percabangan), dan bronkiolus hanya
tertinggal beberapa sel saja. Sel goblet mempunyai saluran kecil ke permukaan guna menyalurkan
mukus yang diproduksinya ke lumen saluran pernafasan.
Kelenjar mukus ditemukan hanya di bronkus dan berada diantara epitel tulang rawan. Volume
keseluruhan kelenjar mukus lebih besar daripada sel goblet sehingga produksi mukusnya lebih
besar pula. Apabila kelenjar mukus membesar berarti aktivitasnya juga meningkat sehingga
produksinya juga akan meningkat. Hal ini terjadi pada bronkitis kronis.
Mukus yang berada di saluran pernapasan akan dibawa oleh bulu getar secara ritmis ke larings
kemudian dengan refleks batuk akan didorong keluar. Produksi mukus yang berlebihan tidak akan
membawa akibat jelek pada penderita asalkan aktivitas bulu getar dan refleks batuknya masih
baik.
Gambar : Cilia pada sel, termasuk cilia
pada sel di saluran nafas
Gambar : Kelenjar kuning
pada trakhea
Gambar ini, yang diperbesar
5.900 kali,Memperlihatkan
sel-sel di trakhea (biru).
Mereka menggunakan
kelenjar mereka (kuning)
untuk mensekresikan suatu
Senyawa yang terjebak di
partikel-partikel udara.
Sumber : 2005,RRE/AB,SITH ITB
Sumber : [email protected]
B. ZONA PERNAFASAN
Zona pernafasan dimulai dari bronkiolus respiratoris. Bagian paling
akhir dari bronkiolus respiratoris berhubungan dengan alveolus melalui
duktus alveolaris. Alveolus dengan udara yang berada di dalamnya
berhubungan dengan kapiler melaui suatu lapisan tipis yang disebut
sebagai membran alveolo-kapilaris.
Diameter rata-rata alveolus ialah 0,15 mm, jumlah alveolus sekitar 300
juta dengan luas permukaan sekitar 143 m2. Dinding alveolus
mengandung beberapa macam sel dengan berbagai fungsi antara lain
menghalau benda asing, berperan pada proses imunologis.
Sel-sel tersebut adalah :
1. Sel tipe I atau pnemosit pipih (squamous pneumocity)
Sel tipe I meliputi hampir 95% permukaan alveolus dan di tempat ini
berlangsung pertukaran gas. Sel ini juga mempunyai sifat fagositik.
2. Sel tipe II atau pnemosit granula (granular pneumociyte)
Bentuknya bulat atau kuboid. Sel ini mengeluarkan bahan yang
disebut surfaktan yang berguna untuk mempertahankan lumen
alveolus agar tidak mengempis dan tidak menunjukkan aktivitas
fagositik. Sel tipe II lebih tanah terhadap jejas ( injury) daripada sel
tipe I
3. Makrofag alveoli
Makrofag berada dekat dengan sel tipe I, selalu aktif bergerak dan
menunjukkan aktivitas fagositik terhadap benda asing yang masuk
ke alveolus.
Makrofag dihasilkan oleh sumsum tulang dari bentuk pendahulunya
yaitu pnomosit yang selanjutnya setelah memasuki peredaran darah
berubah menjadi monosit. Di samping mempunyai sifat fagositik,
makrofag juga terlibat dalam proses imunologik guna melawan
benda asing yang masuk.
Gambar : Makrofag di alveoli paru-paru
Pada gambar ini anda dapat
melihat makrofag yang
berlokasi pada jaringan
paru-paru. Mereka
mengeliminasi partikel debu
di udara yang kita hirup
Sumber : [email protected]
FISIOLOGI PARU
Fisiologi sistem pernafasan dibagi menjadi 3 bagian yaitu ventilasi, perfusi dan pertukaran gas.
1. Ventilasi paru
Selama pernafasan berlangsung, udara yang masuk dan keluar paru
disebut ventilasi paru. Laju aliran udara di daerah proksimal lebih cepat
dibandingkan dengan di daerah distal.
Laju aliran udara tergantung pada luas penampang total saluran
pernafasan. Percabangan saluran pernafasan menyebabkan luas
penampang total meningkat dengan cepat dari generasi ke generasi.
Telah dihitung, apabila keliling percabangan generasi ke-16 dijumlah,
maka pangangnya kurang lebih 2000 kali penjang keliling trakea.
Luas penampamg total sampai generasi ke-16 perubahannya sedikit,
namun setelah generasi ke 16 luas penampangnya perubahn sangat
cepat, dianggap seperti terompet. Artinya, pada daerah proksimal
udara mengalir dengan cepat, begitu mencapai percabangan generasi
ke-16 kecepatan mualu berkurang. Implikasinya adalah partikel yang
sampai ke daerah perifer ( setelah generasi ke-16) tak dapat berlanjut
ke aran yang lebih distal karena memasuki suatu ruangan yang lebih
besar sehingga kemampuan difusinya menurun.
a. Volume paru
Saluran udara bagian atas ( hidung ke trakea )
: 80 cc
Saluran udara bagian bawah (pita suara ke bronkioli) : 71 cc
Sampai bronkioli terminalis
: 43 cc
Bronkiol respiratorius
: 865 cc
Daerah pernafasan luas 70 m2
: 3000 cc
Selama pernafasan berlangsung, volume paru sellau berubah-ubah.
Mengembang sewaktu isnpirasi dan mengempis sewaktu ekspirasi.
Dalam keadaan normal, pernafasan terjadi secara pasif dan
berlangsung hampir tanpa disadari.
Volume udara yang keluar masuk paru saat bernafas biass disebut
volume tidal (Tidal Volume-TV). Dengan usaha aktif, volume udara
yang keluar dan masuk paruh masih dapat ditambah. Volume udara
tambahan yang masuk pada saat inspirasi cadangan ( Inspiratory
Reserve Volume – IRV). Sedangkan volume udara tambahan yang
keluar paru pada saat ekspirasi maksimal disebut volume ekspirasi
cadangan ( Expiratory Reserve Volume – ERV). Volume udara yang
dapat dikeluarkan melalui ekspirasi maksimal setelah sebelumnya
melakukan inspirasi maksimal disebut kapasitas vital (Vital capacity –
VC ).Kapasitas vital yang diperoleh melalui ekspirasi paksa disebut
kapasitas vital paksa ( Forced Vital Capacity – FVC ).
VC = IRV + ERV + TV
b. Ventilasi total paru dan ventilasi alveolus
Ventilasi total paru adalah volume udara yang dikeluarkan selama 1
menit. Dalam keadaan normal besarnya kurang lebih 6 liter. Volume
udara inspirasi sedikit lebih besar daripada volume ekspirasi.
Ventilasi total paru harus dibedakan dari ventilasi total elveolus
karena hanya udara dalam alveolus yang ikut serta dalam pertukaran
gas, sedangkan udara dalam saluran penghantar tidak ikut serta
dalam pertukaran gas.
Ventilasi alveolus dalam keadaan normal kurang lebih 4,2 liter,
ventilasi elveolus pada inspirasi dan ekspirasi hampir sama.
c. Pengukuran Fungsi paru
1. Fungsi paru statis
Parameter yang ditentukan adalah VC
2. Fungsi paru dinamis
Parameter yang ditentukan adalah :FEV1
FEV1 = Force Exporatory Volume in one second
( Volume ekspirasi paksa dalam 1 detik), volume udara
yang dikeluarkan dalam 1 detik pertama
Ada beberapa interpretasi fungsi paru yang bisa dibuat di klinik :
1. Obstruksi : adalah hambatan pada aliran udara yang ditandai
dengan penurunan FEV1, VC
2. Restriksi : adalah hambatan pada pengembangan paru yang
ditandai dengan penurunan pada VC, RV dan TLC.
d. Pertukaran gas
Fungsi paru adalah menyerap O2 dan mengeluarkan CO2. Oksigen
masuk ke darah karena difusi dari tekanan tinggi ke tekanan yang
rendah. Oksigen yang semula berada di lumen alveolus harus
menembus membran alveolo-kapiler yang tebalnya 0,5 mikron.
Gas-gas O2 dan CO2 akan menembus barier gas-darah dengan
cara difusi pasif.
Pemaparan melalui inhalasi berbeda dengan yang melalui ingesti
( pencernaan ) karena zat kimia yang diabsorpsi ke dalam sistem
darah dari paru-paru akan melewati jantung dan kemudian
terdistribusi ke organ lainnya tanpa terlebih dahulu menjalani proses
detoktifikasi di hati. Hal ini berlawanan dengan pemaparan ingesti
karena zat kimia yang diabsorpsi ke dalam darah akan langsung
dibawa ke hati untuk menjalani biotransformasi metabolik menjadi
senyawa yang kurang toksik.
Hal ini sangat mempengaruhi toksisitas toksin yang masuk melalui
inhalasi ke organ-organ lain yang akan lebih tinggi dibandingkan
melalui ingesti.
Gambar : Pertukaran O2 Dan CO2
Dalam Pernafasan
Absorpsi melalui saluran nafas
Tergantung kecepatan aliran darah paru, sifat kepolaran gas serta ukuran partikel
Tipisnya dinding paru-2 (selapis sel alveoli) yg berhadapan dg dinding kapiler darah
dan luasnya permukaan paru-2 maka absorpsi melalui paru berjalan dg cepat.
a. Gas
Gas hidrofil (SO2, H2S, NH3) cepat diserap di rongga hidung
/nasofaring (yang mengandung lendir),jarang sampai pd trakea.
Gas lipofilik (HC alifatik, HC aromatik ) akan mudah diserap ke
dalam alveoli.
Gas iritan non polar (O3 ) akan masuk ke bronkiolus
b. Uap
Uap bersifat polar seperti PbO,HgO,CrO dan Uap non polar
seperti C2H5)4Pb , CH3Hg, Hg (material ) masuk sampai
alveoli.
c. Partikel (debu,aerosol) :
<1 µ : Dapat mencapai alveolus, akan diabsorpsi ke
dalam sistem darah atau dibersihkan oleh
sel-sel imun (makrofag) yang akan menelan
partikel tersebut ( pertahanan seluler ).
1-5 µ : Diendapkan dlm trakea, bronkus, bronkiolus
yang memiliki lendir dan lembab dan terdapat
silia ( seperti rambut halus ). Silia mencambuk
tanpa henti, secara perlahan menggerakkan
lendir keluar dari paru. Lendir dan partikel yang
terperangkap di dalamnya kemudian akan
ditelan atau dibatukkan keluar tubuh disebut
mekanisme bersihan mukosiliar (pertahanan
fisik/mekanik ).
5-30µ : Diendapkan terutama di saluran pernafasan
bagian atas yaitu nasofaring (rongga hidung)
dan tenggorokan, diserap lewat epitel saluran
cerna setelah tertelan bersama lendir.
Dampak pada saluran pernafasan
Efek pencemaran udara terhadap saluran pernafasan dapat menyebabkan:
1. Iritasi pada saluran pernafasan. Hal ini dapat menyebabkan
pergerakan silia menjadi lambat, bahkan dapat berhenti,
sehingga tidak dapat membersihkan saluran pernafasan.
2. Peningkatan produksi lendir akibat iritasi oleh bahan pencemar
3. Produksi lendir dapat menyebabkan penyempitan saluran pernafasan
4. Rusaknya sel pembunuh bakteri di saluran pernafasan
5. Pembengkakan saluran pernafasan dan merangsang pertumbuhan sel,
sehingga saluran pernafasan menjadi sempit.
6. Lepasnya silia dan lapisan sel selaput lendir.
7. Akibat dari hal tersebut di atas, akan menyebakan terjadinya kesuitan
bernafas, sehingga benda asing termasuk bakteri/mikroorganisme lain
tidak dpaat dikeluarkan dari saluran pernafasan dan hal ini memudahkan
terjadinya infeksi saluran pernafasan.
Dari hasil penelitian terdapat hubungan antara tingginya kadar SO2 dan partikel debu dengan
penderita bronkitis dan emfisema. SO2 dan partikel bekerja secara sinergisme, dimana SO2
menghambat pergerakan silia sehingga mendorong bahan partikel untuk lebih banyak masuk ke
paru (Mukono.2006).
Gangguan paru yang rusak antara lain :
1. Emfisema : penyakit umum yang ditandai dengan
penghancuran/ luluhnya dinding alveolus. Perubahan ini
biasanya berkembang secara perlahan selama beberapa tahun
dan mengakibatkan mengi, batuk serta berkurangnya
kemampuan untuk pertukaran gas sehingga menurunkan
kemampuan paru untuk mengoksigenasi darah dan
mengeluarkan CO2.
2. Bronktis kronis disebabkan oleh produksi lendir yang
berlebihan di dalam bronkus dan bronkiolus karena iritasi kronis
karena menghirup toksin.
3. Konstriksi bronkus adalah penyempitan jalan udara sehingga
menyebabkan mengi, disebabkan antara lain oleh pemaparan
akut SO2 ( selama 3 menit telah berdampak).
4. Edema merupakan istilah umum untuk akumulasi
( pengumpulan) cairan yang menyebabkan pembengkakan,
disebabkan toksin antara lain klorin, SO2. Kedua gas tersebut
dapat menimbulkan kerusakan pada pembuluh darah ( kapiler) di
dalam paru sehingga cairan akan bocor dan mengisi elveolus.
Gambar : Jaringan paru normal dan jaringan paru rusak
Dosis-Respon Beberapa Risk Agent
C. ABSORPSI MELALUI KULIT
Gambar : Penampang kulit (Anonimus, 2007)
gambar : Jalan masuk kelenjar
keringat
Gambar kiri merupakan tampak dekat dari jalan
masuk kelenjar Keringat Di sini, juga, Anda
akan mendapati bakteri seperti di tempat lain
di kulit.
Sumber : [email protected]
Fase Epidermis
Difusi lewat epidermis merupakan sawar terpenting terutama stratum
korneum yg terdiri dr beberapa
lapis sel mati yg tipis dan rapat yg berisi bahan yg resisten secara kimia.
Urutan kemudahan toksin melewati skrotum : perut>telapak
tangan>telapak kaki
Toksin polar ( mengandung asam )
Kulit mengandung kelenjar sebasea yang mengeluarkan asam-asam
lemak yang melapisi kulit. Toksin yang bersifat asam akan mudah
bereaksi dengan asam-asam lemak tersebut sehingga bersifat non
polar dan mengalami difusi masuk ke dalam membran sel kulit
pertama ( epidermis ).
Toksin non polar seperti organofosfat mudah diabsorpsi oleh dermis
dan akhirnya akan didistribusikan lewat darah menuju organ-organ
tubuh misalnya saraf dan otot.
Beberapa campuran/formulasi pestisida dapat menjadi sangat
berbahaya jika formulanya toksik dan mengandung solven yang larut
dalam lemak seperti minyak tanah, xilen dan produk-produk
petroleum lainnya yang dapat mempermudah pestisida menembus
kulit.
Toksin anorganik tidak diserap oleh kulit
kekuatan penyerapan pada kulit : Toksin lipofilik > Toksin Polar
Fase dermis :
Difusi lewat dermis yg mengandung medium difusi yg berpori, non
selektif dan cair. Pada kulit yang rusak/ luka berarti lapisan
epidermisnya hilang dengan demikian toksin mudah masuk ke dalam
kulit.
Toksin asam, basa dapat merusak sawar dermis. Toksin lipofilik dan
toksin polar mudah menembus lapisan dermis.
Setelah terabsorpsi melalui kulit dan memasuki sirkulasi sistemik,
toksin kemana saja di dalam tubuh dan merusak organ serta sistem
tubuh karena toksin tersebut tidak mengalami detoktifikasi terlebih
dahulu di dalam hati ( biotransformasi ).
BAB 5
DISTRIBUSI TOKSIKAN
SETELAH DIABSORPSI TOKSIKAN MEMASUKI DARAH DAN
DIDISTRIBUSIKAN KE SELURUH TUBUH. DISTRIBUSI DILAKUKAN
DENGAN CARA DIFUSI DALAM SEL.
MISAL : CH3Hg TERDISTRIBUSI KE HATI DENGAN CARA DIFUSI PASIF
MELEWATI MEMBRAN SEL HATI YG LIPOFILIK.
KECEPATAN TOKSIN MENCAPAI ORGAN TARGET TERGANTUNG :
a.BANYAK ALIRAN DARAH KE TARGET ORGAN
SEMAKIN CEPAT ALIRAN DARAH KE TARGET
ORGAN, DISTRIBUSI MAKIN CEPAT.KECEPATAN
ALIRAN DARAH KE ALVEOLI MAKIN BESAR SHG
TOKSIN BANYAK MENGALIR KE ORGAN INI.
Plasma darah
Unsur ini merupakan komponen terbesar dalam darah, karena
lebih dari separuh darah mengandung plasma darah. Hampir 90%
plasma darah adalah air.Plasma darah berfungsi mengangkat
sari-sari makanan ke sel-sel serta mebawa sisa pembakaran dari
sel ke pembuangan. Fungsi lainnya adalah menghasilkan zat
kekebalan tubuh terhadap penyakit atau zat antibodi.
Gambar : Susunan darah
Sumber : Wikipedia,
2008
AFFINITAS ( KEKUATAN MENARIK ELEKTRON ) ORGAN
YG TINGGI MENYEBABKAN KECEPATAN DISTRIBUSI
DARAH KE ORGAN TSB JUGA SEMAKIN TINGGI
MENYEBABKAN KONSENTRASI TOKSIN DALAM ORGAN
TERSEBUT JUGA SEMAKIN TINGGI. HATI DAN GINJAL
MEMILIKI KAPASITAS MENGIKAT/AFFINITAS BAHAN KIMIA
YG TINGGI DIBANDINGKAN ORGAN LAIN KARENA
MEMILIKI BANYAK ENZIM YG AKAN MEMETABOLISIR
TOKSIN SEHINGGA MENJADI TIDAK TOKSIK BAGI TUBUH.
KARENA ITU KONSENTRASI BAHAN KIMIA TINGGI DI
KEDUA ORGAN TSB. TOKSIN NON POLAR AKAN DIIKAT
OLEH HATI YANG MEMBRAN SEL SEBAGIAN BESAR
TERSUSUN DARI LIPIDA SEDANG TOKSIN POLAR DAN
HIDROFIL AKAN DIIKAT OLEH GINJAL YANG SEBAGIAN
BESAR MEMBRAN SELNYA TERSUSUN DARI PROTEIN.
Hg ELEMENTAL ( Hg ) DAN Hg ORGANIK (CONTOH CH3Hg)
YANG BERSIFAT NON POLAR AKAN TERDISTRIBUSI KE
DALAM HATI, SEDANG Hg ANORGANIK (MISAL HgCl) YANG
BERSIFAT POLAR AKAN TERDISTRIBUSI KE GINJAL
SEHINGGA KADAR MASING-2 TOKSIN-2 TSB DI KEDUA
ORGAN ITU TINGGI.
CONTOH : 10 MENIT SETELAH PAJANAN
TOKSIN Pb ORGANIK MAKA KONSENTRASI DI
HATI 50 KALI LEBIH TINGGI DARI DI DARAH
c. BARIER (SAWAR) MEMBRAN SEL
SAWAR MEMBRAN SEL YANG SEBAGIAN BESAR BERSIFAT
LIPOFILIK AKAN SULIT DITEMBUS OLEH TOKSIN YANG
BERSIFAT POLAR ATAU HIDROPIL SEHINGGA DISTRIBUSI
TOKSIN POLAR/HIDROFIL KE ORGAN TERSEBUT KURANG.
SEBALIKNYA SAWAR YANG BERSIFAT POLAR ATAU
HIDROFIL AKAN SULIT DITEMBUS OLEH TOKSIN YANG
BERSIFAT LIPOFILIK SEHINGGA DISTRIBUSI TOKSIN
LIPOFILIK KE ORGAN TERSEBUT KURANG.
TOKSIN LIPOFILIK AKAN TERDISTRIBUSI KE JARINGAN
LEMAK. TOKSIN POLAR/HIDROFIL AKAN TERDISTRIBUSI KE
JARINGAN YG BERSIFAT POLAR/PORI-2 SELNYA BESAR
CONTOH :
SAWAR DARAH-OTAK. CH3Hg BERSIFAT NON POLAR DPT
MENEMBUS MEMBRAN OTAK/ SISTEM SARAF PUSAT
KARENA SAWAR MEMBRAN SEL OTAK SEBAGIAN BESAR
TERDIRI DARI LIPIDA DAN SANGAT SEDIKIT PORI-2. KASUS
INI PERNAH TERJADI DI MINAMATA, JEPANG. TOKSIN
POLAR SULIT MENEMBUS SAWAR DARAH-OTAK SEHINGGA
SULIT TERDISTRIBUSI DI ORGAN TERSEBUT.
Gambar : Struktur saraf
Sumber : 2005,RRE/AB,SITH ITB
Gambar b
Gambar a
Gambar : Kerusakan otak karena keracunan CH3Hg pada
orang dewasa (titik hitam) yang terlihat terlokalisasi
Sumber gambar a : [email protected]
Sumber gambar b : Darmono, UIP, 1995
Gambar : Kerusakan otak karena penyakit minatama disease
kongenital (titik hitam) menunjukkan daerah kerusakan yang
menyebar seluruh otak
Kasus minamata, Jepang
Pathological Changes of Chronic Occurrence of
Minamata Disease (Moderate)
Takeuchi & Eto, 1977
Kasus minamata, Jepang
Kasus minamata, Jepang
Mode of the Disease
.
SAWAR PADA JARINGAN JARINGAN LEMAK YANG LAIN MISAL
KELENJAR MAMA. MUDAH DITEMBUS OLEH TOKSIN NON POLAR
SEPERTI DIELDRIN, DDT, POLICHLORINATED BIPHENIL ( PCB).
DENGAN DEMIKIAN TOKSIN-TOKSIN LIPOFILIK TERSEBUT AKAN
TERDISTRIBUSI MENUJU JARINGAN LEMAK. DISTRIBUSI TOKSINTOKSIN LIPOFILIK TERSEBUT JUGA MENJADI AWAL TERJADINYA
PENYAKIT KANKER PADA ORGAN TARGETNYA, SEPERTI KANKER
PAYUDARA. TOKSIN BERSIFAT POLAR SULIT TERDISTRIBUSI DI
JARINGAN LEMAK.
SAWAR GINJAL. SAWAR MEMBRAN GINJAL BERSIFAT POLAR DAN
HIDROFIL SEHINGGA TOKSIN HIDROFIL SEPERTI HgCl DAPAT
TERDISTRIBUSI MENEMBUS SAWAR MEMBRAN GINJAL, SEDANG
TOKSIN LIPOFILIK SULIT MENEMBUS SAWAR MEMBRAN GINJAL.
Ca payudara
Kanker payudara diawali dengan distribusi toksin lipofilik
stabil ( karsinogenik kimia ) ke organ tersebut
DAPAT MENGHALANGI TRANSFER TOKSIN KE
JANIN SAMPAI BATAS TERTENTU DAPAT
MELINDUNGI JANIN. CONTOH :
PEWARNA MAKANAN AMARANTH ( BERSIFAT
POLAR ) MISALNYA PADA JANIN HANYA 0,03% 0,06% DARI KADAR PADA IBUNYA.
SEDANG METIL MERKURI ( NON POLAR )
MEMILIKI KADAR TINGGI DALAM ALAT TUBUH
TERTENTU PADA JANIN KARENA DAPAT
MENEMBUS MEMBRAN SAWAR PLASENTA.
SAWAR ERITROSIT ( NON POLAR )
DAPAT DITEMBUS METIL MERKURI DAN SULIT
DITEMBUS MERKURI ANORGANIK SEHINGGA
KADAR MERKURI ANORGANIK DALAM ERITROSIT
HANYA SEKITAR SETENGAH DARI KADARNYA
DALAM PLASMA DARAH (POLAR ), SEMENTARA
KADAR METIL MERKURI DALAM ERITROSIT
SEKITAR 10 KALI KADARNYA DALAM PLASMA.
d. SIFAT FISIK-KIMIA TOKSIN
KESAMAAN MUATAN ( VALENSI ) ATAU ATOM
PUSAT
CONTOH :
TIMAH HITAM (Pb2+), CADMIUM (Cd2+),
STRONTIUM (Sr2+) (BERVALENSI 2 ) MUDAH
TERRDISTRIBUSI DAN TERTIMBUN DI TULANG
YANG BANYAK MENGANDUNG Ca (BERVALENSI
2). KASUS ITAI-ITAI DISEASE DI JEPANG
KARENA TOKSISITAS TULANG TERCEMAR
OLEH LOGAM Cd.
SEMUA IODIUM AKAN DIDISTRIBUSIKAN DAN
DISAMPAIKAN KE KELENJAR GONDOK
(MENGANDUNG IODIUM )
Itai-itai disease
-Pertama ditemukan di habitat S. Jinzu di Jepang
-kasus, korban merasa sakit pada tulang: daerah pinggul dan iga
-Gejala mirip :rheumatik, neuralgia, neuritis
-Rasa sakit pada pinggul: pinggul diangkat seperti bebek
-Terjadi pada wanita umur 40 – 50 tahun, hidup dalam lokasi ytersebut >30 tahun
-Penyakit terus berlanjut sampai 10 tahun
-Terjadi patah tulang pada beberapa lokasi: 28 pd tulang iga; dan 72 pada tulang yang lain
Pemeriksaan laboratorium
-Terjadi osteo-malasea
osteoporosis
-Mineral terbongkar, terjadi interaksi ikatan Ca dengan Cd: Ca menurun, Cd meningkat
-Ginjal tidak berfungsi: glikosuria., proteinuria