EFEK R RADIASI TERHADAP MANUSIA
RADIASI ~ massa
energi yang dipancarkan dalam bentuk partikel atau gelombang
RADIASI ~ muatan listrik
RADIONUKLIDA
DAYA TEMBUS RADIASI PENI!N
SI"AT RADIASI PENI!N J ENI S
SI F AT
RADI ASI
Partikel
#
bermuatan po$iti% dapat dibelokkan ole& medan magnet'li$trik Saat menembu$ (at) $inar # meng&a$ilkan ion* Memiliki daya tembu$ yang renda&* +ecepatan antara ,*--- . ,-*--- mil per detik /0 .0-1 kec* 2a&aya3 Partikel
4 9
bermuatan negati% dan identik dengan elektron* Daya tembu$ lebi& be$ar tetapi daya pengion lebi& kecil dari $inar # * Dapat menembu$ kerta$ aluminium $etebal , &ingga 5 mm* Partikel beta dapat dibelokkan ole& medan li$trik'magnet) tetapi ara&nya berla6anan dari partikel # * Mengalami pembelokan 7 partikel # dalam medan li$trik'magnet* m 4 8 m# Mempunyai Tidak dapat
daya tembu$ be$ar dibelokkan ole& medan li$trik'magnet* Mempunyai pan:ang gelombang yang $angat pendek* Daya tembu$ be$ar
Si st em Bi ol og T i ubuhManus i a T
SEL /genetik ; ; $omatik3 ◦ Sitopla$ma bagian $el yang mengatur %ung$i metaboli$me ◦ Nukleu$ mengandung kromo$om $ebagai pu$at kontrol in%orma$i genetik +eduanya
dilindungi ole& membran $el yang ber%ung$i $ebagai media komunika$i dan tran$porta$i ba&an makanan
Interaksi Radiasi dengan Materi Biologi k 1. Eksitasiionisasi !1" detik% #1$
Fisikoki'ia !1"#1" detik% ion radikal (. Reaksi ki'ia !1" #$ detik% radikal )e)as !ind*ksi% ker*sakan +. Reaksi )ioki'ia ,ada DNA $. Res,on )iologi e-ek )iologi &.
Interaksi Radiasi Elektron Sek*nder
Langs*ng ,en/era,an energi dari e# langs*ng ter0adi ,ada 'olek*l organik dala' sel /ang 'e',*n/ai arti )iologi ,enting !DNA% Tidak langs*ng terle)i da*l* ter0adi interaksi radiasi dengan 'olek*l air dala' sel
Interaksi Radiasi dengan Molek*l Air !Radiolisis Air% deko',osisi air 'en0adi radikal )e)as
/ang diind*ksi ole radiasi ,engion s,ontan H&2 H3 3 2H# radiasi
H &2
H&23 3 e#
ion radikal !1"#1" detik%
H&23
H3 3 2H4 radikal )e)as !1"#$ detik%
e# 3 H&2
2H# 3 H4
INTERAKSI RADIASI DEN8AN SEL
Ionisasi
Ker*sakan DNA Modi5kasi ,roses ,er)aikan Eks,resi gen ,er)aikan tidak se',*rna Ke'atian sel 6akti-7
a)erasi '*tasi kro'oso'
sel 'ati
,er)aikan se',*rna
sel teta, id*,
E-ek radiasi ,ada kro'oso' !a)erasi kro'oso'%
E"E+ RADIASI PADA SE< TUBU=
A)erasi kro'oso' dan dosi'eter )iologi Digunakan $ecara lua$ $ebagai biomarker akibat paparan radia$i berlebi& Pengamatan dilakukan ter&adap $el dara& lim%o$it pada anali$a $itogenetik "rekuen$i abera$i kromo$om /di$entrik ; cincin3 menggambarkan do$i$ radia$i yang diterima Rentang do$i$> -)? y . @ y "rekuen$i di$entrik menurun dengan bertamba&nya 6aktu /tidak $tabil3 Anali$a dilakukan dalam 6aktu , :am 5&ari pa$ca paparan radia$i
E-ek Stokastik ,ada Indi9id* ter,a,ar Target
> $el $omatik kar$inogene$i$ +anker akibat radia$i tidak $pe$iCk Predik$i ri$iko kanker diperole& dari $tudi epidemiologi radia$i pada popula$i terpapar radia$i +oeC$ien peluang pada peker:a radia$i > 0-, 'S
E-ek Stokastik ,ada T*r*nan Indi9id* ter,a,ar
:sel reproduktif efek pewarisan Tidak ada bukti konklusif pada manusia Hewan :bervariasi buta warna, kelainan metabolisme minor sampai serius (kematian) dan retardasi mental Koefisien peluang pada pekerja radiasi : 0,8 x 0!" #$v Target
E k % u e k l i t $ t o k a $ t i k > k a n k e r
E%ek Determini$tik pada Si$tem Pembentukan Dara&
Sel dara& bera$al dari $el $tem $um$um tulang eritro$it /$el dara& mera&3 leuko$it /$el dara& puti&3 → granulo$it dan lim%o$it trombo$it /platelet3
Do$i$ -)? y → penurunan $egera komponen dara& lim%o$it menurun dalam beberapa :am trombo$it ; granulo$it dalam beberapa &ari . minggu eritro$it menurun lambat dalam beberapa minggu
+ematian ter:adi akibat dari in%ek$i dan &emorr&age E%ek $toka$tik> leukimia dan kanker $el dara& mera&
E%ek Radia$i pada Mata $en$iti% → len$a mata → katarak Do$i$ -)? y → kekeru&an len$a yang teramati Semakin tinggi do$i$ → $emakin $ingkat ma$a laten Do$i$ ,.0- y → katarak dalam F bulan 5? ta&un Paling
E%ek Radia$i pada !rgan Reproduk$i Testis Peruba&an :umla& $perma dan 6aktu puli& Do$i$ -)0? y > oligo$permia Do$i$ 8 0 y > $teril beberapa bulan Do$i$ 0 . 5 y > $teril 0 . , ta&un I2RP F- > 5)? F y /do$i$ ambang $terilita$ permanen3 29ari*' Bergantung u$ia> ↑ u$ia ↓ do$i$ Do$i$ -)F? y > $teril $ementara Do$i$ ? . G y > $teril pada u$ia -an Do$i$ 0, . 0? y > $teril pada u$ia ,-an I2RP F-> ,)? . F y /do$i$ ambang $terilita$3 E%ek determini$tik> $terilita$
E%ek Radia$i pada Hanin
Bergantung Periode ke&amilan> 0* Preimplanta$i ; implanta$i /minggu - . ,3 ⇒ kematian :anin /-)-? . -)0 y3 ,* !rganogene$i$ /minggu , . G3 ⇒ mal%orma$i organ) kematian neonatal) kanker ma$a anakanak 5* Ta&ap "etu$ /minggu @ . -3 ⇒ retarda$i mental) kanker pada ma$a anakanak
Do$i$ ambang retarda$i mental /penurunan I3> ⇒ -)0 y pd minggu @ . 0? dan -) -)F y pd minggu F . ,?
E%ek enetikSomatik
Efek genetik: Efek radiasi yang dirasakan oleh keturunan dari orang yang menerima paparan radiasi somatik jika akibat radiasi dirasakan langsung oleh orang yang menerima radiasi
Efek non stokastik: efek yang kualitas keparahannya bervariasi menurut dosis dan hanya timbul jika dosis ambang dilampaui
Efek non stokastik meliputi beberapa efek somatik: luka bakar, sterilitas, katarak, kelainan kongenital efek genetik adalah efek stokastik sedangkan efek somatik dapat stokastik (leukimia dan kanker) maupun non stokastik
Ciri efek non stokastik:
Mempunyai dosis ambang
Umumnya timbul beberapa saat setelah radiasi
Adanya penyembuhan spontan yang tergantung keparahannya
eparahannya tergantung dosis radiasi
E%ek Stoka$tik Determini$tik E%ek $toka$tik> e%ek yang kebole&:adian timbulnya merupakan %ung$i do$i$ radia$i dan diperkirakan tidak mengenal do$i$ ambang yang meliputi kanker) leukimia /e%ek $omatik3 dan penyakit keturunan /e%ek genetik3 E%ek determini$tik dapat ter:adi akibat ma$uknya radionuklida ke dalam tubu&* Penyebabnya> ledakan IN atau bom nuklir dan ke$ala&an dalam pengobatan atau penelitian 2iri e%ek $toka$tik>
Tidak mengenal do$i$ ambang
Tiimbul $etela& melalui ma$a tenang yang lama
+epara&annya tidak tergantung pada do$i$ radia$i Tidak ada penyembu&an $pontan
PR!SES SE< SE< TERPAPAR TERPAPAR RADIASI
SINDR!MA PR!DR!A< SEBAAI TA=AP INISIA< SRA /Syndroma /Syndroma Radia$i Akut3 Simptom
Tingkat SRA dan perkiraan dosis akut radiasi pada seluruh tubuh (Gy) rendah (1-2)
sedang (2-4)
parah (4-6)
sangat parah (6-)
letal (! Gy)
!imfosit ("#!, hari $%&)
' * +
' * '
'$ * '
'+ * '$
'' * '+
"ranulosit ("#!)
- .'
+ * .'
+' * +
/ '
/ '+
0iare
tidak ada
tidak ada
jarang
hari &%1
hari 2%
Epilasi
tidak ada
sedang pada hari - +
sedang pada hari - ++%.+
total pada hari - ++
total pada hari +'
Masa laten (hari)
.+%$
+%.
%+
34
tidak ada
5indakan medis
tidak perlu dira6at
disarankan untuk dira6at
perlu dira6at
sangat perlu dira6at
hanya tindajkan simtompatik
"ASE
rendah (1-2)
sedang (2-4)
parah (4-6)
sangat parah (6-)
letal (! Gy)
Muntah 7aktu 8 kejadian
% . jam +'%'
% +%. jam 4'%1'
% 3 + jam +''
% 3 $' menit +''
% 3 +' menit+''
0iare 7aktu 8 kejadian
tidak ada % %
tidak ada % %
rendah $% jam 3+'
parah +%$ jam -+'
parah 3+ jam hampir +''
9akit epala 7aktu 8 kejadian
sangat ringan % %
ringan % %
sedang 2%.2 jam '
parah $%2 jam '
parah +%. jam '%1'
esadaran 7aktu 8 kejadian
tidak terganggu % %
tdk terganggu % %
tdk terganggu % %
terganggu sedikit % %
hilang detik%menit +'' (-'"y)
9uhu tubuh 7aktu 8 kejadian
normal % %
naik +%$ jam +'%'
demam +%. jam '%+''
demam tinggi 3 + jam +''
demam tinggi 3 + jam +''
ra6at jalan
ra6at pada 9U
tindakan pada 9 khusus
tindakan pada 9 khusus
tindakan paliatif
5indakan medis
Sindro'a Radiasi Ak*t !SRA% Sindroma
Radia$i Akut /SRA3> $ekumpulan $indrom klinik yang ter:adi dalam 6aktu beberapa detik $ampai 5 &ari $etela& paparan radia$i pengion akut pada $eluru& tubu& dengan do$i$ relati% tinggi /7 0 y3
Sindroma
$i$tem pembentukan dara& /&ematopoietic $yndrome3
Sindroma
$i$tem pencernaan /ga$trointe$tinal $yndrome3 Sindroma $i$tem $yara% pu$at /central nerou$ $y$tem $yndrome3
SINDR!MA SISTEM =EMAT!P!ITI+ /SISTEM PEMBENTU+AN DARA=3
D!SIS AMBAN SINDR!MA > 0 Y S* PR!DR!MA< > MUA<) MUNTA=) , . 5 MINU E"E+ SISTEMI+> PENURUNAN HUM 5 Y DA
Sindro'a 8astrointestinal !siste' ,en:ernaan% Do$i$
ambang $indrom> ? y Sindroma Prodromal> demam) diare para& J dara&) kram perut Ma$a laten > 5 . ? &ari E%ek $i$temik> keru$akan $el $tem ; lapi$an muko$a u$u$ &alu$ Do$i$ ambang kematian> 0- y dalam 5 &ari . , minggu
Sindroma Si$tem Syara% Do$i$ Do$i$ ambang $indroma > ,- y Pu$at Sindroma Sindroma Prodromal> &ilang ke$eimbangan) $u$a& berna%a$) tremor dan koma Ma$a Ma$a E%ek E%ek
laten > 0? menit . 5 :am
$i$temik> keru$akan para& $i$tem
$yara% dan cardioa$cular Do$i$
ambang kematian > ?- y dalam 8
KONTAMINASI INTERNA
DE+!NTAMINASI Radiasi Radionuklida
Target (T½)
Jalan asuk
!ekontainan
"
# (12$4 t%)
Tu&u%
'n%ingk
air
r
* (29$ t%)
Tulang
'n%ing
tronsiu laktat
+s
#$ * (30 t%)
Tu&u%
'n%ingk
,russian &lue
Ra
; (&'' th)
Tulang
'n%ingk
-alsiu glukonat
,u
; (.,2 +'2 th) th)
,aru$ tulang$ %ati
'n%ingk
dietilentriain .entasetik asid (!T,/)
3
90
137
226
239
+!NTRIBUSI D!SIS RADIASI
SUMBER RADIASI N2N# I2NISIN8 0* "A+TA
Telepon $eluler $aat ini $uda& berkembang dengan $angat cepat dan $uda& men:adi kebutu&an ma$yarakat kela$ menenga& ke ata$*
,* D!SIS SERAP YAN DITERIMA MANUSIA DARI TE+N!
ditetapkan Spe$iCc Ab$orption Rate$ /SAR3 atau plane 6ae den$ity) untuk men:aga ke$elamatan dan perlindungan ter&adap penduduk yang berada di lingkungan antena /BTS3
Dian:urkan
digunakan angka keamanan yang $angat kon$erati% yakni di ba6a& ,1 dari leel di mana terdapat e%ek biologi$
BATASAN BATASAN Bata$
untuk &and$et /=P3 adala& -*0 6att yang ter$erap ole& per 0- gram :aringan tubu&) ratarata dalam F menit paparan* Dari paparan ter$ebut di&arapkan kepala tidak menderita peningkatan $u&u lebi& dari 0 o 2 6alaupun dalam :angka paparan yang lama* Mengingat paparan radia$i dari antena Ba$e Station akan mengenai tubu& manu$ia $ecara $eragam maka dian:urkan agar tubu& menerima paparan tidak lebi& dari -* 6att per kilogram ratarata dalam 6aktu 0? menit* Bia$anya dipermukaan tana& paparannya :au& lebi& kecil dari bata$an ter$ebut* Sangat dian:urkan tidak berada terlalu dekat /beberapa meter3 dari antena /bukan to6er antena3* Untuk ke$elamatan dan ke$e&atan ma$yarakat ditetapkan ba&6a paparan yang diperbole&kan adala& -*? &ingga 0 mL'cm,*
Pengaru&
+eru$akan'+ematian Sel Stre$$
&ebat > $el tidak dapat beradapta$i dengan keadaan e>Terpapar agen peru$ak Akibatnya > a* +eru$akan yang ber$i%at reer$ibel> Peruba&an mor%ologi dan %ung$i yang reer$ibel :ika penyebab ditiadakan b* +eru$akan yang irreer$ibel > keru$akan berlan:ut +ematian $el
Penyebab keru$akan pada $el
0* Agen C$ik> Menurunnya kadar ok$igen /=ipok$ia3 ,* Ba&an kimia> Kiru$ ; Bakteri * Reak$i immunologi> Benda a$ing * De%ek /keru$akan3 genetik> Muta$i gen ?* angguan Nutri$i> +etidakcukupan ba&an baku pengganti $el yang ru$ak*
Agen "i$ika 0* ,* 5* * ?*
Radia$i Su&u yang ek$trim Peruba&an tekanan udara yang tibatiba Aliran
I Radia$i ;enis Radiasi A* Radia$i pengion ◦ Memiliki %rek6en$i tinggi dan λ pendek ◦ Menyebabkan ioni$a$i atom ◦ , tipe Radia$i Pengion> el* Elektromagnetik > ray$ dan γ ray$ Partikel > α) β) ) proton) neutron$) me$on$) deutron B* Radia$i non pengion ◦ Memiliki %rek6en$i renda& λ pan:ang ◦ IR ◦ UK
Tingkat keru$akan $el Tergantung pada Do$i$ 7 0- gray > Nekro$i$ 0, gray > ProClera$i $el di&entikan 8 -)? gray > Tidak ada e%ek &i$topatologi
E%ek biologi dari Radia$i Pengion Do$i$
◦ Single do$e dapat menyebabkan keru$akan yang &ebat daripada do$i$ terbagi Sel
yang akti% membela& lebi& $en$iti% dibandingkan $el yang tidak akti% ◦ Sen$iti% > Sel &ematopoitik) $el beni&) epitel ga$trointe$tinal) epitel $uamou$) $el endotelial) lymp&ocyte$ ◦ Re$i$ten > Tulang) kartilago) otot) $ara% peri%er
Sel
pada %a$e mito$i$ dari $iklu$ $uatu $el lebi& $en$iti%
Basics of Radiobiological Damage
Chemical Damage 10-10 Seconds
-".H"0 /ree radials formed (-H!, H"-" , H-")
Biological Molecular Damage
Symptoms Hours to years
Seconds to hours
%ell deat& or d'sfuntion /ree adials ttak maro! moleules
T&e &ig&er t&e dose, t&e more severe t&e earl' effets and t&e greater t&e possibilit' of dela'ed effets
eoplasti disease *mmune related +eneti defets $'stemi disease eprodutive
RADIASI
DNA, KROMOSOM
RUSAK
KEMATIAN SEL
GAGAL
PERBAIKAN TAK SEMPURNA
+$
Mutasi Aberasi kromosom Instabilitas enetik
SEMPURNA
SEL NORMAL
Radiation Inury! "#ternal Irradiation
s
$ocal
%artial Body &hole Body
Radiation Inury Contamination 1xternal
*nternal
'lasifi(asi "fe( $anut Radiasi
$omatik : 1fek 'ang mengenai orang 'ang terpapar radiasi ( efek timbul setela& "!2 ta&un kemudian dapat berupa leukemia, kanker kolon, 3aru, gaster)
+enetik : 1fek 'ang timbul pada keturunan akibat terjadin'a mutasi
inar non .engion )ltra*iolet
"le(tromagneti(
3aparan 20!40 H5 lapangan magnet meningkatkan insiden leukemi
Hasil penelitian epidemiologi tidak terbukti
MUTASI
63
M)+,SI
3eruba&an kesatuan kimia gen dari aslin'a 6 mutasi
*ndividu 'ang bermutasi 6 mutagen
Kejadian mutasi sngat jarang karena: ! 7utasi 'ang terjadi pada gen tidak menunjukkan penampakann'a karena jumla& gen 'ang terdapat dalam satu individu sangat ban'ak ! +en 'ang brmutasi bersifat let&al, se&ingga gejala mutasi tidak dapat diamati sebab individu segera mati sebelum dewasa ! +en 'ang bermutasi bersifat resesif, se&ingga selama dalam keadaan &omo5igor tidak akan terli&at
'erusa(an 'romosom da 9 maam: ! *nversi: peruba&an urutan letak gen dalam kromosom (perisentrik dan parasentrik) ! elesi (&ilang sebagian gen) dan duplikasi (penamba&an sebagain gen) dari kromosom &omologn'a ! Translokasi: pertukaran gen dari suatu kromosom 'ang bukan &omologn'a ! Katenisasi: kromosom &omolog 'ang ujungn'a saling berdekatan se&ingga membentuk lingkaran
Macam-macam mutasi D,
Sebab-sebab Mutasi 7utasi spontan (seara alamia& atau dengan sendirin'a) panas, radiasi sinar kosmis, batuan radioaktif, mikroorganisme, kesala&an dalam metabolisme 7utasi buatan (ole& manusia) dengan: ! ba&an radioaktif untuk diagnosis, terapi, deteksi pen'akit, pengawetan makanan ! senjata nuklir ! ba&an kimia, fisika dan biologi
Bahan penimbul mutasi
/isika: sinar kosmis, sinar ultraviolet, unsur radioaktif; alat nuklir; radiasi sinar <
Kimia: ! pestisida: T ! gen alkilase: mengganggu replikasi ! asam nitrit: deaminasi , + dan % pada ! Hidroksil amino: mutagen bekteriofag 'ang men'erang % dan =
>iologi: virus
,neusomi pada manusia
$indrom Turner (pengurangan kromosom ? ""@<-) %irin'a: berkelamin wanita tetapi ovariumn'a tidak tumbu& (ovariculardisgenesis)
$indrom Klinefelter (trisomik pada gonosom dan kariotipe ("@ 6 "" @ <
$indrom 3atau (trisomik autosom (" @ 6 (92@<< atau 92@
$indrom own (trisomi pada autosom (" @ 6 (92@<< atau 92@
