MEKANISME TOKSISITAS LOGAM BERAT

Mekanisme Toksisitas Logam Berat

l Keracunan Akut dan Keracunan Kronis

Dalam bidang kesehatan kerja, dikenal istilah keracunan akut dan keracunan kronis. Keracunan akut didefinisikan sebagai suatu bentuk keracunan yang terjadi dalam jangka waktu yang singkat atau sangat singkat. Peristiwa keracunan akut ini terjadi apabila individu atau biota secara tidak sengaja menghirup atau menelan bahan beracun dalam jumlah yang besar. Adapun keracunan Kronis di definisikan dengan terhirup atau tertelannya bahan beracun dalam dosis rendah tetapi dalam jangka waktu yang panjang.

Kasus-kasus keracunan yang disebabkan oleh logam berat, sering terjadi pada orang-orang yang bekerja dalam bidang industri, di laboratorium, bidang pertanian dan pembangunan. Peristiwa keracuanan itu biasanya di sebabkan oleh kelalaian penderita ataupun oleh kecelakaan kerja.

Keracunan akut yang disebabkan oleh logam-logam berat yang berkenaan dengan lingkungan kerja dapat dicontohkan sebagai berikut : Keracuanan dalam bidang industri, biasanya terjadi sebagai akibat dari kecelakaan, misalnya peledakan pipa dan tangki, kebocoran yang tiba-tiba dari uap logam, selain itu kerusakan sistem ventilasi. Terhirupnya uap logam-logam yang berkosentrasi tinggi akan menyebabkan iritasi pada jalan pernafasan dan bila dibiarkan akan sampai keparu-paru. Pada keracunan akut, kosentrasi tinggi ini dapat mengakibatkan kematian secara seketika. Sebagai contoh, keracunan yang disebabkan oleh logam merkuri. Keracunan merkuri secara kronis banyak ditemukan pada pekerja-pekerja pertambangan emas karena untuk memurnikan emas menggunakan merkuri. Merkuri dalam hal ini digunakan untuk menarik butiran-butiran emas dari batuan yang telah diproses. Uap merkuri yang masuk lama kelaman akan mengendap atau menumpuk dalam tubuh. Jika semakin banyak akan mulai menimbulkan gejala-gejala keracunan.

2.5 Keracunan Tembaga (Cu) dan Logam Pb

l Cu (tembaga) bagi Organisme

Sebagai logam berat, Cu (tembaga) berbeda dengan logam-logam berat lainnya seperti Hg, Cd, dan Cr. Logam berat Cu digolongkan ke dalam logam berat di pentingkan atau logam berat esensial, artinya meskipun Cu merupakan logam berat beracun, unsur logam ini sangat diperlukan tubuh meski dalam jumlah yang sedikit. Toksisitas yang dimiliki oleh Cu baru akan bekerja dan memperlihatkan pengaruhnya bila logam ini telah masuk ke dalam tubuh organisme dalam jumlah besar atau melebihi nilai teloransi organisme terkait. Biota perairan sangat peka terhadap kelebihan Cu dalam badan perairan tempat hidupnya. Konsentrasi Cu terlarut yang mencapai 0.01 ppm, akan mengakibatkan kematian bagi fitoplankton. Hal ini disebabkan daya racun Cu telah menghambat aktivitas enzim dalam pembelahan sel fitoplankton.

Keracunan cu

Bentuk tembaga yang paling beracun berupa debu-debu Cu yang dapat mengakibatkan kematian pada dosis 3,5mg/kg. Pada manusia, efek keracunan utama ditimbulkan akibat terpapar oleh debu atau uap logam Cu. Hal ini dapat mengakibatkan terjadinya gangguan pada jalur pernafasan sebelah atas, juga kerusakan atropik pada selaput lendir yang berhubungan dengan hidung. Kerusakan itu merupakan akibat dari gabungan sifat iritatif yang dimiliki oleh debu atau uap Cu tersebut.

Bentuk- bentuk Keracunan Cu

Sesuai dengan sifatnya sebagai logam berat beracun, Cu dapat mengakibatkan keracunan akut dan kronis. Terjadinya keracunan akut dan kronis ini ditentukan oleh besarnya dosis yang masuk dan kemampuan organisme untuk menetralisir dosis tersebut.

Keracunan Akut

Gejala-gejala yang dapat dideteksi sebagai akibat keracunan akut tersebut diantaranya:

1. Adanya rasa logam pada pernafasan penderita

2. Adanya rasa terbakar pada epigastrum dan muntah yang terjadi secara berulang-ulang.

Keracunan Kronis

Pada manusia, keracunan Cu secara kronis dapat dilihat dengan timbulnya penyakit Wilson dan kinsky. Gejala dari penyakit Wilson ini terjadinya hepatic cirrhosis, kerusakan pada otak dan demyelinasi, serta terjadinya penurunan kerja ginjal dan pengendapan Cu dalam kornea mata. Penyakit kinsky dapat diketahui dengan terbentuknya rambut yang kaku dan berwarna kemerahan pada penderita. Sementara pada hewan seperti kerang, bila dalam tubuhnya telah terakumulasi dalam jumlah tinggi, maka bagian otot tubuhnya akan memperlihatkan warna kehijauan. Hal itu dapat menjadi petunjuk apakah kerang tersebut masih bisa dikonsumsi oleh manusia.

l Pb di Dalam Air dan Makanan

Perairan yang telah kemasukkan senyawa atau ion-ion Pb, sehingga jumlah Pb yang ada dalam perairan melebihi konsentrasi yang semestinya, dapat mengakibatkan kematian bagi biota perairan tersebut. Konsentrasi Pb yang mencapai 188 mg / l, dapat membunuh ikan-ikan. Dalam air minum juga, dapat ditemukan senyawa Pb bila air tersebut disimpan atau dialirkan melalui pipa yang merupakan alloy dari logam Pb. Kontaminasi air oleh logam Pb ini pernah melanda daratan Eropa beberapa tahun yang lalu. Hal itu terjadi disebabkan oleh pipa aliran air minum (pipa PDAM) yang dialirkan ke rumah-rumah mengandung logam Pb. Minuman keras seperti Wiskey juga ditemukan mengandung logam Pb, karena tutup dari minuman tersebut terbuat dari alloy logam Pb yang menjadi sumber kontaminasi minuman.

Selain kontaminasi Pb pada minuman, juga ditemukan kontaminasi Pb pada makanan olahan atau makanan kaleng. Makanan yang telah diasamkan dapat melarutkan Pb dari wadah atau alat-alat pengolahannya. Beberapa studi terbatas juga telah menemukan Pb pada daun tumbuhan.

Keracunan Oleh Logam Pb

Keracunan yang ditimbulkan oleh persenyawaan logam Pb dapat terjadi karena masuknya persenyawaan logam tersebut ke dalam tubuh. Proses masuknya Pb ke dalam tubuh dapat melalui beberapa jalur, yaitu melalui makanan dan minuman, udara, dan perembesan atau penetrasi pada selaput atau lapisan kulit.

Senyawa Pb yang masuk ke dalam tubuh melalui makanan dan minuman akan diikutkan dalam proses metabolisme tubuh. Namun demikian jumlah Pb yang masuk bersama makanan dan minuman ini masih mungkin ditolerir oleh lambung disebabkan asam lambung (HCl) mempunyai kemampuan untuk menyerap logam Pb. Tetapi walaupun asam lambung mempunyai kemampuan untuk menyerap keberadaan logam Pb ini, pada kenyataannya Pb lebih banyak dikeluarkan oleh tinja.

Pada jaringan dan organ tubuh, logam Pb akan terakumulasi pada tulang, karena logam ini dalam bentuk ion (Pb²⁺) mampu menggantikan keberadaan ion Ca²⁺ (kalsium) yang terdapat dalam jaringan tulang. Di samping itu, pada wanita hamil logam Pb dapat melewati plasenta dan kemudian akan ikut masuk dalam sistem peredaran darah janin dan selanjutnya setelah bayi lahir, Pb akan dikeluarkan bersama air susu.

Senyawa Pb organik umumnya masuk ke dalam tubuh melalui jalur pernafasan atau penetrasi melewati kulit. Penyerapan lewat kulit ini dapat terjadi karena senyawa ini dapat larut dalam minyak dan lemak. Senyawa seperti tetraetil-Pb, dapat menyebabkan keracunan akut pada sistem syaraf pusat, meskipun proses keracunan tersebut terjadi dalam waktu yang cukup panjang dengan kecepatan penyerapan yang kecil.

Pada pengamatan yang dilakukan terhadap para pekerja yang bekerja menangani senyawa Pb, tidak ditemukan keracunan kronis yang berat. Gejala keracunan kronis ringan yang ditemukan berupa insomnia dan beberapa macam gangguan tidur lainnya, sedangkan gejala pada kasus keracunan akut ringan berupa penurunan tekanan darah dan berat badan. Keracunan akut yang cukup berat dapat mengakibatkan koma bahkan kematian. Meskipun jumlah Pb yang diserap oleh tubuh hanya sedikit, logam ini ternyata menjadi sangat berbahaya. Hal itu disebabkan senyawa-senyawa Pb dapat memberikan efek racun terhadap fungsi organ yang tedapat dalam tubuh.

Keracunan yang disebabkan oleh keberadaan logam Pb dalam tubuh mempengaruhi banyak jaringan dan organ tubuh. Organ-organ tubuh yang banyak menjadi sasaran dari peristiwa keracunan logam Pb diantaranya. sistem syaraf, sistem ginjal, sistem reproduksi, sistem endokrin, dan jantung. Setiap bagian yang diserang oleh racun Pb akan memperlihatkan efek yang berbeda-beda.

Efek Pb Pada Sistem Syaraf

Diantara semua sistem organ tubuh, sistem syaraf merupakan sistem yang paling sensitive tehadap daya racun yang dibawa oleh logam Pb. Pengamatan yang dilakukan pada pekerja tambang dan pengolahan logam Pb menunjukkan bahwa pengaruh dari keracunan Pb dapat menimbulkan kerusakan pada otak. Penyakit-penyakit yang berhubungan dengan otak, sebagai akibat dari keracunan Pb diantaranya, epilepsi, halusinasi, kerusakan pada otak besar, dan delirium (sejenis penyakit gula).

Efek Pb Terhadap Sistem Urinaria

Senyawa-senyawa Pb yang terlarut dalam darah akan dibawa oleh darah ke seluruh sistem tubuh. Ikut sertanya senyawa Pb yang terlarut dalam darah ke system urinaria (ginjal) dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan pada saluran ginjal.

2.6 Keracunan Merkuri dan Logam Cd (Kadmium)

l Keracunan Merkuri

Keracunan yang disebabkan oleh merkuri ini, umumnya berawal dari kebiasaan memakan makanan dari laut, terutama sekali ikan, udang, dan tiram yang telah terkontaminasi oleh merkuri. Awal peristiwa kontaminasi merkuri terhadap biota laut dimulai dengan masuknya buangan industri yang mengandung merkuri ke dalam perairan teluk (lautan). Selanjutnya dengan adanya proses biomagnifikasi yang bekerja di lautan, konsentrasi merkuri yang masuk akan terus ditingkatkan. Setelah itu, merkuri akan berasosiasi dengan system rantai makanan, sehingga masuk ke dalam tubuh biota perairan dan ikut termakan oleh manusia bersama makanan yang diambil dari perairan yang tercemar oleh merkuri. Di samping itu, merkuri juga masuk bersama bahan makanan pokok seperti gandum dan beras yang telah diberi senyawa merkuri pada waktu pembibitan dan penyemaian.

Pengaruh utama yang ditimbulkan oleh merkuri di dalam tubuh dapat menghalangi kerja enzim dan merusak selaput dinding (membran) sel. Keadaan itu disebabkan karena kemampuan merkuri dalam membentuk ikatan kuat dengan gugus yang mengandung belerang (sulfur, S) yang terdapat dalam enzim atau dinding sel.

Keracunan Akut

Keracunan akut yang disebabkan oleh logam merkuri umumnya terjadi pada pekerja-pekerja industri, pertambangan, dan pertanian, yang menggunakan merkuri sebagai bahan baku, katalis dan pembentuk amalgam atau pestisida. Keracunan akut yang ditimbulkan oleh logam merkuri dapat diketahui dengan mengamati gejala-gejala berupa : Peradangan pada tekak (pharyngitis), dyspaghia, rasa sakit pada bagian perut, mual-mual dan muntah, murus disertai dengan darah dan shok. Bila gejala-gejala awal ini tidak segera diatasi, penderita selanjutnya akan mengalami pembengkakan pada kelenjar ludah, radang pada ginjal (nephritis), dan radang pada hati (hepatitis).

Keracunan Kronis

Keracunan kronis terjadi secara perlahan dan berlangsung dalam selang waktu yang panjang. Penderita keracunan kronis biasanya tidak menyadari bahwa dirinya telah menumpuk sejumlah racun dalam tubuh mereka, sehingga pada batas daya tahan yang dimiliki tubuh, racun yang telah mengendap dalam selang waktu yang panjang tersebut bekerja. Pengobatan akan menjadi sangat sulit untuk dilakukan. Keracunan kronis yang disebabkan oleh merkuri, peristiwa masuknya sama dengan keracunan akut, yaitu melalui jalur pernafasan dan makanan. Akan tetapi pada peristiwa keracunan kronis, jumlah merkuri yang masuk sangat sedikit sekali sehingga tidak memperlihatkan pengaruh pada tubuh. Namun demikian masuknya merkuri ini berlangsung secara terus-menerus. Sehingga lama kelamaan jumlah merkuri yang masuk dan mengendap dalam tubuh menjadi sangat besar dan melebihi batas toleransi yang dimiliki tubuh sehingga gejala keracunan mulai terlihat.

Pada peristiwa keracunan kronis oleh merkuri, ada dua organ tubuh yang paling sering mengalami gangguan, yaitu gangguan pada sistem pencernaan dan sistem syaraf. Radang gusi (gingivitis) merupakan gangguan paling umum yang terjadi pada sistem pencernaan. Radang gusi pada akhirnya akan merusak jaringan penahanan gigi, sehingga gigi mudah lepas. Tanda-tanda seorang penderita keracunan kronis merkuri dapat dilihat pada organ mata. Biasanya pada lensa mata penderita terdapat warna abu-abu sampai gelap atau abu-abu kemerahan yang semua itu dapat dilihat dengan mikroskop mata. Di samping itu, gejala keracunan kronis merkuri yang lainnya dapat berupa anemia ringan pada darah.

l Keracunan Oleh Cd

Keracunan yang disebabkan oleh Cd dapat bersifat akut dan keracunan kronis. Keracunan akut yang disebabkan oleh Cd, sering terjadi pada pekerja di industri-industri yang berkaitan dengan logam. Peristiwa keracunan akut ini dapat terjadi karena para pekerja tersebut terkena paparan uap logam Cd atau CdO. Gejala-gejala keracunan akut yang disebabkan oleh logam Cd dapat berupa timbulnya rasa sakit dan panas pada bagian dada. Akan tetapi gejala keracunan itu tidak langsung muncul begitu si penderita terpapar oleh uap logam Cd ataupun CdO. Gejala keracunan akut ini muncul setelah 4-10 jam sejak si penderita terpapar oleh uap logam Cd. Akibat dari keracunan logam Cd ini, dapat menimbulkan penyakit paru-paru yang akut. Penyakit paru-paru akut ini dapat terjadi bila penderita terpapar oleh uap Cd dalam waktu 24 jam. Selain itu, keracunan akut yang disebabkan oleh uap Cd atau CdO dapat menimbulkan kematian bila konsentrasi yang mengakibatkan keracunan tersebut berkisar dari 2500 sampai 2900 mg/m³.

Keracunan yang bersifat kronis ini membawa akibat yang buruk dan lebih menakutkan bila dibandingkan dengan keracunan akut. Pada keracunan kronis yang disebabkan oleh Cd, umumnya berupa kerusakan-kerusakan pada banyak sistem fisiologis tubuh. Sistem-sistem tubuh yang dapat dirusak oleh keracunan kronis logam Cd ini diantaranya, pada sistem urinaria (ginjal), sistem respirasi (pernafasan / paru-paru), sistem sirkulasi (darah) dan jantung. Di samping semua itu, keracunan kronis tersebut juga merusak kelenjar reproduksi, sistem penciuman bahkan dapat mengakibatkan kerapuhan pada tulang.

Efek Cd Terhadap Paru-paru

Keracunan yang disebabkan oleh peristiwa terhirupnya uap atau debu Cd juga mengakibatkan kerusakan terhadap organ respirasi paru-paru. Kerusakan paru-paru tersebut dapat terjadi sebagai akibat dari keracunan kronis yang disebabkan oleh Cd. Pada peristiwa terhirupnya debu Cd selama 20 tahun oleh para pekerja industri yang melibatkan Cd, telah menyebabkan terjadinya pembengkakan paru-paru (pulmonary emphysema).

Efek Cd Terhadap Darah

Keracunan kronis yang disebabkan oleh CdO dapat mengakibatkan penyakit anemia (kekurangan darah). Penyakit ini dapat ditemukan pada para pekerja yang telah bekerja selama 5-30 tahun pada industri-industri yang melibatkan CdO.

Efek Cd Terhadap Tulang

Serangan yang paling hebat dari keracunan yang disebabkan oleh logam Cd berupa kerapuhan pada tulang. Menurut para ahli, efek yang ditimbulkan oleh Cd terhadap tulang mungkin disebabkan karena kekurangan kalsium (Ca) dalam makanan yang tercemar oleh Cd, sehingga fungsi kalsium dalam pembentukan dan perawatan tulang digantikan oleh logam Cd yang ada. Pada para penderita keracunan Cd yang kronis, dapat diketahui dengan melihat tanda-tanda keracunan berupa lingkaran kuning pada bagian pangkal gigi.

Efek Cd Terhadap Sistem Reproduksi

Daya racun yang dimiliki oleh Cd (kadmium) juga mempengaruhi sistem reproduksi dan organ-organnya. Pada konsentrasi tertentu Cd dapat mematikan sel-sel sperma pada laki-laki. Hal inilah yang menjadi dasar, bahwa akibat terpapar oleh uap logam Cd dapat mengakibatkan impotensi.