KISARAN DOSIS DAN KONSEP LD50 Visi Program Studi Sarjana Kesehatan Masyarakat FIKES UHAMKA: “Program Studi Kesehatan Masyarakat FIKES UHAMKA pada tahun 2020 Menjadi Salah Satu Pusat Pendidikan Tinggi Kesehatan Masyarakat Yang Menghasilkan Lulusan Unggul Di Tingkat Nasional Yang Memiliki Kecerdasan Spiritual, Intelektual, Emosional, Dan Sosial”. KISARAN DOSIS DAN KONSEP LD50

Karakteristik Pemaparan Karakteristik pemaparan dan spectrum efek secara bersamaan membentuk hubungan korelasi yang dikenal sebagai hubungan dosis-respons. Respons timbul karena adanya bahan kimia yang diberikan dan respons berhubungan dengan dosis. Dalam penggunaan dosis-respon harus ada metode kuantitatif untuk mengukur secara tepat toksisitas dari suatu bahan kimia. Dosis-respons dinyatakan dengan suatu indek Lethal Dosis (LD50) dan Lethal Concentration (LC50).

Karakteristik Pemaparan Efek merugikan / toksik pada sistem biologis dapat disebabkan oleh bahan kimia yang mengalami biotransformasi dan dosis serta susunannya cocok untuk menimbulkan keadaan toksik. Respon terhadap bahan toksik tersebut antara lain tergantung kepada sifat fisik dan kimia, situasi paparan, kerentanan sistem biologis, sehingga bila ingin mengklasifiksikan toksisitas suatu bahan harus mengetahui macam efek yang timbul dan dosis yang dibutuhkan serta keterangan mengenai paparan dan sasarannya. Perbandingan dosis lethal suatu bahan kimia toksik dan perbedaan jalan masuk dari paparan sangat bermanfaat berkaitan dengan absorbsinya. Suatu bahan toksik dapat diberikan dalam dosis yang sama tetapi cara masuknya berbeda. Misalnya bahan toksisk pertama melalui intravena, sedangkan bahan lainnya melalui oral, maka dapat diperkirakan bahwa bahan toksik yang masuk melalui intravena memberi reaksi cepat dan segera. Sebaliknya bila dosis yang diberikan berbeda maka dapat diperkirakan absorbsinya berbeda pula, misalnya suatu bahan masuk kulit dengan  dosis  lebih tinggi sedangkan lainnya melalui mulut dengan dosis yang lebih rendah maka, dapat diperkirakan kulit lebih tahan terhadap racun sehingga suatu bahan kimia untuk dapat diserap melalui kulit diperlukan dosis tinggi.

Efek Toksik Di Dalam Tubuh Tergantung Pada : Reaksi alergi Alergi adalah reaksi yang merugikan yang disebabkan oleh bahan kimia atau toksikan karena peka terhadap bahan tersebut. Kondisi alergi sering disebut sebagai “ hipersensitif “, sedangkan reaksi alergi atau reaksi kepekaannya dapat dipakai untuk menjelaskan paparan bahan kimia yang menghasilkan efek toksik. Reaksi alergi timbul pada dosis yang rendah sehingga kurve dosis responnya jarang ditemukan. Contoh : Pneumonitis Hipersensitivitas uatu peradangan paru yang terjadi akibat reaksi alergi terhadap alergen (bahan asing) yang terhirup. Berupa pneumonitis hipersensitivitas yang paling terkenal adalah paru-paru petani (farmer's lung), yang terjadi sebagai akibat menghirup bakteri termofilik di gudang tempat penyimpanan jerami (yang berjamur) secara berulang. Penyakit kronik bisa menyebabkan terjadinya fibrosis paru (pembentukan jaringan parut pada paru). 2) Reaksi ideosinkrasi Merupakan reaksi abnormal secara genetis akibat adanya bahan kimia. Toksisitas cepat dan lambat. Toksisitas cepat merupakan manifestasi yang segera timbul setelah pemberian bahan kimia. Sedangkan toksisitas lambat merupakan manifestasi yang timbul akibat bahan kimia atau toksikan selang beberapa waktu dari waktu timbul pemberian. Contoh : efek samping rimpafisin dan izoniasid (INH) pada penderita Tuberkulosis dapat menyebabkan kerusakan hati. Cyanobacteria termasuk uniselular berflagel dan banyak di temukan di air tawar paling menyebabkan efek kesehatan serius yang disebabkan oleh air minum yang mengandung toxins (cyanobacteria), Hepatotoxins (yang mempengaruhi hati) yang diproduksi oleh beberapa jenis dari cyanobacteria, misalnya :Microcystis.

Efek Toksik Di Dalam Tubuh Tergantung Pada : Toksisitas setempat dan sistemik Perbedaan efek toksik dapat didasarkan pada lokasi manifestasinya. Efek setempat didasarkan pada tempat terjadinya yaitu pada lokasi kontak yang pertama kali antara sistem biologi dan bahan toksikan. Efek sistemik terjadi pada jalan masuk toksikan kemudian bahan toksikan diserap, dan didistribusi hingga tiba pada beberapa tempat. Target utama efek toksisitas sistemik adalah sistem syaraf pusat kemudian sistem sirkulasi dan sistem hematopoitik, organ viseral dan kulit, sedangkan otot dan tulang merupakan target yang paling belakangan. Contoh : Fenol (C6H5OH) pelarut selain menimbulkan rasa nyeri (Lokal) Dermatitis, juga dapat menyebabkan depresi pada susunan syaraf pusat.

Respon Toksik Tergantung Pada: Sifat kimia dan fisik dari bahan tersebut Situasi pemaparan Kerentanan sistem biologis dari subyek.

Faktor utama yang mempengaruhi toksisitas adalah : Jalur masuk ke dalam tubuh Jalur masuk ke dalam tubuh suatu polutan yang toksik, umumnya melalui saluran pencernaan makanan, saluran pernafasan, kulit, dan jalur lainnya. Jalur lain tersebut diantaranya adalah intra muskuler, intra dermal, dan sub kutan. Jalan masuk yang berbeda ini akan mempengaruhi toksisitas bahan polutan. Bahan paparan yang berasal dari industri biasanya masuk ke dalam tubuh melalui kulit dan terhirup, sedangkan kejadian “keracunan” biasanya melalui proses tertelan. 2) Jangka waktu dan frekuensi paparan Akut : pemaparan bahan kimia selama kurang dari 24 jam Sub akut : pemaparan berulang terhadap suatu bahan kimia untuk jangka waktu 1 bulan atau kurang Subkronik : pemaparan berulang terhadap suatu bahan kimia untuk jangka waktu 3 bulan Kronik : pemaparan berulang terhadap bahan kimia untuk jangka waktu lebih dari 3 bulan.

Pada beberapa bahan polutan, efek toksik yang timbul dari paparan pertama sangat berbeda bila dibandingkan dengan efek toksik yang dihasilkan oleh paparan ulangannya. Seperti : bahan polutan benzena pada peran pertama akan merusak sistem syaraf pusat sedangkan paparan ulangannya akan dapat menyebabkan leukemia. Penurunan dosis akan mengurangi efek yang timbul. Suatu bahan polutan apabila diberikan beberapa jam atau beberapa hari dengan dosis penuh akan menghasilkan beberapa efek. Apabila dosis yang diberikan hanya separohnya maka efek yang terjadi juga akan menurun setengahnya, terlebih lagi apabila dosis yang diberikan hanya sepersepuluhnya maka tidak akan menimbulkan efek. Efek toksik yang timbul tidak hanya tergantung pada frekuensi pemberian dengan dosis berbeda saja tetapi mungkin juga tergantung pada durasi paparannya. Efek kronis dapat terjadi apabila bahan kimia terakumulasi dalam sistem biologi. Efek toksik pada kondisi kronis bersifat irreversibel. Hal tersebut terjadi karena sistem biologi tidak mempunyai cukup waktu untuk pulih akibat paparan terus-menerus dari bahan toksin.

Penyelidikan hubungan antara dosis atau konsentrasi dan kerja suatu bahan kimia dapat dilakukan dengan dua cara: (1) menguji frekuensi efek yang timbul pada satu kelompok objek percobaan dengan mengubah-ubah dosis (hubungan dosis-reaksi=dose-respons relationship) atau (2) mengubah-ubah dosis, kemudian mengukur intensitas kerja pada satu objek percobaan (hubungan dosis-kerja=dose-effect relationship). Pada cara yang pertama, jumlah objek percobaan yang menunjukkan efek tertentu akan bertambah sampai maksimum, sedangkan pada cara yang kedua, intensitas efek yang bertambah.

Perilaku efek suatu bahan kimia digambarkan sebagai peningkatan dosis akan meningkatkan efek sampai efek maksimal tercapai. Hubungan dosis-respon biasanya berciri kuantitatif dan hal tersebut yang membedakan dengan paparan di alam dimana kita hanya mendapatkan kemungkinan perkiraan dosis. Suatu respon dari adanya paparan dapat berupa respon-respon yang mematikan (lethal response) dan respon yang tidak mematikan (non-lethal response). Bahan kimia dengan tingkat toksisitas rendah memerlukan dosis besar untuk menghasilkan efek keracunan dan bahan kimia yang sangat toksik biasanya memerlukan dosis kecil untuk menghasilkan efek keracunan.

Definisi LD50 Dan LC50 Dosis-respon dinyatakan dengan suatu indek Lethal Dosis (LD50) LD50 adalah dosis tunggal dari suatu zat yang secara statistik diharapkan dapat menyebabkan kematian sebanyak 50% dari hewan percobaan selama 14 hari paparan. Lethal Dosis 50 dibagi menjadi 3, yaitu LD50 melalui mulut dan LD50 kulit yaitu zat kimia diberikan dosis dalam miligram tiap kilogram berat badan yang mengakibatkan kematian setengah (50%) dari populasi hewan percobaan pada waktu tertentu serta LC50 (lethal concentration) yaitu kadar zat kimia beracun di dalam udara yang menyebabkan matinya 50% hewan percobaan dan biasanya dinyatakan dalam satuan miligram tiap meterkubiknya. Sebagai contoh LD50 dari Acrylamid adalah 124 ppm, artinya pada konsentrasi 124 ppm 50% dari hewan percobaan mati selama masa percobaan 14 hari.

Derajat Toksisitas Zat Kimia Berdasarkan LD50 dan LC50 Catatan : Suatu zat beracun dengan LD50 lebih kecil menunjukkan zat tersebut relatif lebih beracun (toksik), demikian pula sebaliknya.

TD = Toxic Dose dan Effective Dose (ED) TD = Toxic Dose, adalah dosis tertentu yang sudah dapat menyebabkan kerusakan jaringan tubuh. ED = Effective Dose, adalah dosis tertentu yang mempunyai efek yang ringan namun efektif terhadap jaringan tubuh. Nilai LD50 tidaklah ekuivalen dengan toksisitas tetapi nilai ini dapat diinterpretasikan ke dalam nilai TD da ED. Toxic Dose (TD) adalah merupakan dosisi dari suatu bahan yang dipaparkan pada suatu populasi dan pada tingkat dosis tertentu sudah dapat mengakibatkan kerusakan pada jaringan tubuh hewan percobaan. Effective Dose (ED) adalah merupakan dosis dari suatu bahan dan pada tingkat dosis tersebut sudah dapat menimbulkan efek biologis yang ringan untuk pertama kalinya pada hewan percobaan. Aplikasi lebih lanjut dari TD dan ED adalah untuk menentukan therapeutic index yaitu tingkat keamanan suatu bahan/obat yang diekpresikan melalui perbandingan antara LD50 dengan ED50.

Hubungan Dosis-Respon

TERIMA KASIH