EFEK RADIASI IONISASI

A. INTERAKSI RADIASI IONISASI DENGAN BAHAN BIOLOGI 1) Tahap Fisik: berupa absorbsi energi radiasi yang menyebabkan terjadinya eksitasi dan ionisasi pada molekul atau atom penyusun bahan biologi 2) Tahap Fisikokimia:dimana atom atau molekul yang tereksitasi atau terionisasi mengalami reaksi sekunder sehingga terbentuk radikal bebas yang tidak stabil 3) Tahap Kimia & Biologi:yang berlangsung dalam beberapa detik dan ditandai dengan terjadinya reaksi antara radikal bebas dengan peroksidasi dengan molekul organik sel serta inti yang terdiri atas kromosom-kromosom 4) Tahap Biologis:ditandai dengan terjadinya perubahan biologis yang bervariasi tergantung pada molekul penting mana yang bereaksi dengan radikal bebas atau peroksidasi pada tahap ketiga

EKSITASI Apabila energi pengion hanya cukup untuk mengeluarkan electron pada kulit pada kulit terluar untuk pindah sementara waktu yang agak jauh dari kulit normalnya kemudian kembali lagi sambil mengeluarkan energi dalam bentuk foton

IONISASI Terlemparnya salah satu elektron dari atom suatu molukel keseimbangan terganggu, akibatnya atom yang kehilangan elektron ion positif Elektron yang keluar akan bergabung dengan atom normal lainnya ion negatif

Radiasi Foton

Sel 70 % H2O

H2O+ + e-

e- + H2O

H2O+

H2O-

H2O

H+ + OH∙

H2O

OH- + H∙

H2OH∙ + H∙

OH∙ + OH∙

H2

H2O2

Chain Reaction a/. R1∙ + R2 - H

∙

b/. R2 + R3 - H

R1 – H + R2∙ R2 – H + R3∙

c/. R1∙ + R1∙

R1– R1

R2∙ + R2∙

R1– R2

B. EFEK RADIASI PADA TINGKAT MOLEKULER Radiasi Ionisasi

Materi Biologis 1. Teori Benturan Langsung

2. Teori Aksi Tidak Langsung

Molekul air intra sel Radikal bebas

MOLEKUL TARGET DNA/RNA Enzim

Protein

Sel

Membran Sel

dll

C. EFEK RADIASI PADA TINGKAT SELULER RADIASI DNA, KROMOSOM RUSAK

GAGAL

KEMATIAN SEL

TAK SEMPURNA Tak terkompensasi melebihi ambang, akut SEL GANAS E. DETERMINISTIK (NON STOKASTIK)

PERBAIKAN

SEMPURNA

SEL NORMAL

tunda E. STOKASTIK: Kanker,leukemia & e. pewarisan

D. EFEK RADIASI PADA JARINGAN/ORGAN

E. PENYAKIT AKIBAT RADIASI 1) Radiodermatitis Dosis

Gejala

3-6 Gy

Eritema (kemerahan pada kulit)

6-12 Gy

Radiodermatitis sika (rasa raba hilang, rambut rontok, bengkak) Radiodermatitis eksudativa (kulit melepuh, bernanah)

12-24 Gy

Dapat terjadi nekrosis (kematian jaringan) di atas 24 Gy

2) Katarak Terjadi akibat penyinaran pada lensa mata, dengan masa tenang 5-10 tahun

3) Sterilitas  Akibat penyinaran pada kelenjar kelamin, dengan efek berupa pengurangan kesuburan sampai kemandulan.  Testis lebih peka dari pada ovarium, dan sel sperma yang muda lebih peka dari pada sel sperma yang tua.  Aktivitas pembentukan sperma dapat mulai menurun pada dosis beberapa cGy.

4) Sindroma Radiasi Akut 

Terjadi setelah penyinaran seluruh tubuh dengan dosis lebih dari 1 Gy yang diterima secara sekaligus dengan laju dosis yang cukup tinggi oleh radiasi berdaya tembus besar.



Diawali dengan gejala tak khas seperti mual dan muntah, demam, rasa lelah, sakit kepala serta diare, kemudian diikuti oleh masa tenang 2-3 minggu. Pada masa ini gejala mereda. Setelah masa tenang lewat maka timbul nyeri perut, diare, perdarahan, anemia, infeksi dan bahkan kematian. Bila dosis radiasi sangat tinggi (di atas 20 Gy) dapat timbul gangguan fungsi jantung dan syaraf pusat (shock, rasa bingung, pingsan, koma, dsb) dan kematian dapat terjadi dalam waktu beberapa jam hingga beberapa hari saja.

BAGAN EFEK RADIASI TERHADAP SISTEM BIOLOGI

Iradiasi organisme hidup Penyerapan energi dalam sel

Efek Tak Langsung : penyerapan energi dalam lingkungan intrasel (air)

Efek Langsung : ionisasi langsung pada molekul target

Produk radiolisis air Interaksi produk radiolisis dengan molekul target

Molekul target rusak Kerusakan Kromosomal Ekspresi kerusakan pada tingkat seluler

Kerusakan yang mematikan

Kerusakan awal pada jaringan radiosensitif (selsel yang cepat berproliferasi)

Kerusakan tertunda

Kerusakan yang tak mematikan Mutasi gen

- Jar.yg mempunyai kinetika proliferasi lambat (fibrosis kulit dan paru) - Kerusakan jar. Penunjang mis. Kapiler dsb (gangren dsb) - katarak

- lap. basal epidermis (eritema, kulit terbakar dsb) - prekursor sel darah (sindroma hematologis) - sel spermatogonial (oligospermia) - sel-sel epithelial crypto (sindroma gastrointes-tinal) - pneumonitis

Efek genetik (herediter: pd. generasi berikutnya)

Sel yang tertransformasi Karsionegenesis (bertahuntahun setelah pemajanan)