548 Efek Radiasi Terhadap Manusia

(1)

EFEK

R

_R

ADIASI

_ADIASI

TERHADAP

MANUSIA

(2)

(3)

(4)

(5)

RADIASI

~ massa

5

(6)

RADIASI

~ muatan listrik

(7)

RADIONUKLIDA

(8)

DAYA TEMBUS RADIASI

PENGION

(9)

SIFAT RADIASI PENGION

JENIS

RADIASI SIFAT

α

Partikel bermuatan positifdapat dibelokkan oleh medan

magnet/listrik

Saat menembus zat, sinar α menghasilkan ion.

Memiliki daya tembus yang rendah.

_{Kecepatan antara 2.000 – 20.000 mil per detik (1 –10% kec. Cahaya)}

β

Partikel bermuatan negatif dan identik dengan elektron.

Daya tembus lebih besar tetapi daya pengion lebih kecil dari sinar α .

Dapat menembus kertas aluminium setebal 2 hingga 3 mm.

Partikel beta dapat dibelokkan oleh medan listrik/magnet, tetapi arahnya berlawanan dari partikel α .

Mengalami pembelokan > partikel α dalam medan listrik/magnet. mβ < mα

γ

Mempunyai daya tembus besar Tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik/magnet.

Mempunyai panjang gelombang yang sangat pendek.

Daya tembus besar

(10)

Sistem Biologi

Tubuh Manusia

_{Tubuh Manusia}

(11)

SEL

(

genetik

&

somatik

)

◦

Sitoplasma



organel sel yang

mengatur fungsi metabolisme

◦

_Nukleus



mengandung kromosom

sebagai pusat kontrol informasi

genetik



Keduanya dilindungi oleh membran

sel yang berfungsi sebagai media

komunikasi dan transportasi bahan

makanan

(12)

Interaksi Radiasi

dengan Materi Biologi

k

_k

1. Eksitasi/ionisasi (10

-15

detik)

2. Fisikokimia (10

-10

detik)



ion

radikal

3. Reaksi kimia (10

-5

detik)



radikal bebas (induksi)

4. Reaksi biokimia



kerusakan

pada DNA

5. Respon biologi



efek biologi

(13)

Interaksi Radiasi Elektron

Sekunder

13

Langsung:

penyerapan energi

dari e- langsung

terjadi pada molekul

organik dalam sel

yang mempunyai arti

biologi penting (DNA)

Tidak langsung:

terlebih dahulu

terjadi interaksi

radiasi dengan

(14)

Interaksi Radiasi dengan Molekul

Air (

Radiolisis

_Radiolisis

A

_A

ir

_ir

)

₎



_{dekomposisi air menjadi radikal bebas}

yang

diinduksi oleh radiasi pengion spontan : H2O  H+ + OH

radiasi : H₂O  H₂O+ + e _{ion radikal (10}-10 detik)

H2O+  H+ + OH*

_{radikal bebas} ₍₁₀-5 detik)

e- + H₂O  OH- + H*

(15)

Ionisasi

Kerusakan DNA

Modifikasi proses perbaikan Ekspresi gen

perbaikan tidak sempurna

Kematian sel aberasi mutasi perbaikan “aktif” kromosom sempurna

sel mati sel tetap hidup

15

(16)

Efek radiasi pada kromosom

(aberasi kromosom)

(17)

(18)

(19)

EFEK RADIASI PADA SEL

TUBUH

(20)

Efek Radiasi terhadap Sel

Kematian sel “aktif”

gen _{Perbaikan tidak sempurna}

Aberasi kromosom

Mutasi

Sel mati Sel tetap hidup

(21)

Klasifikasi Efek Radiasi

(lanjutan)

Sel terpapar radiasi

Perbaikan secara enzimatis

Sel mati Sel hidup

Disfungsi organ Sel normal Sel abnormal

Efek

deterministik

Efek stokastik

Efek segera _{Efek tertunda}

Eritema; Sterilitas;

Retardasi mental

Katarak; Kanker; Efek pewarisan

(22)

Efek Radiasi Akut

(Radiation Sickness)

- Mual, muntah, sakit kepala,erythema

(stlh 24 jam)

- Sakit perut, demam (2-3 hari)

- Diare, dehidrasi (minggu ke 2)

- Rambut rontok, lesu, demam, perarahan

(minggu ke 3)

- Jika gejala diatas semakin parah dpt

timbul perdarahan hebat yg

menyebabkan kematian (4-6 minggu

setlh radiasi)

(23)

Victim of Chernobyl

a. Five-year-old Alec Zhloba from a town in Belarus is suffering from leukemia. Some 70 percent of the fallout from the 1986 Chernobyl disaster fell on Belarus.

b. These children live in a village not far from the Chernobyl nuclear plant. Four years after the 1986 Chernobyl accident, these children are suffering intestinal problems from

exposure to radiation

(24)

Aberasi kromosom dan dosimeter

biologi

 Digunakan secara luas sebagai biomarker

akibat

paparan radiasi berlebih

 Pengamatan dilakukan terhadap sel darah

limfosit pada analisa sitogenetik

 Frekuensi aberasi kromosom (disentrik &

cincin) menggambarkan dosis radiasi yang diterima

 Rentang dosis: 0,5 Gy – 8 Gy

 Frekuensi disentrik menurun dengan

bertambahnya waktu (tidak stabil)

 Analisa dilakukan dalam waktu 24 jam -30

hari pasca paparan radiasi

(25)

Efek Radiasi Mengion :

Menyebabkan terjadinya kerusakan atom/ molekul yg dilaluinya

Efek radiasi mengion 2 jenis :

1. Efek stokastik,

- Tergantung pd frekuensi pemajanan, tingkat keparahan tidak tergantung pd dosis

- Contoh: mutagen (kerusakan gen/chromosom), teratogen (cacat bayi dalam kandungan), dan karsinogen (menyebabkan kanker).

2. Efek Non-stokastik/Deterministik

- Efek yg ditimbulkan tergantung pd frekuensi dan dosis

- Efek ini terjadi karena adanya kematian sel. - Contoh : erythema pd kulit, katarak pd mata

(26)

Charts: Dose-Frequency Relationship

• Efek deterministik : timbul bila dosis yang diterima di

atas dosis ambang (threshold dose) dan umumnya timbul beberapa saat setelah terpapar

• Efek stokastik : tanpa ada dosis ambang dan baru

(27)

Efek Stokastik

pada Individu terpapar



Target : sel somatik

_

karsinogenesis



Kanker akibat radiasi tidak spesifik



Prediksi risiko kanker diperoleh dari studi

epidemiologi radiasi pada populasi

terpapar radiasi



Koefisien peluang pada pekerja radiasi :

4 x 10

-2

/Sv

(28)

Efek Stokastik

pada Turunan Individu

terpapar



Target :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 10

-2

/Sv

(29)

Efek Deterministik pada Kulit

(30)

Efek Deterministik

pada

Sistem Pembentukan

Darah

_ _{Sel darah berasal dari sel stem sumsum tulang}

_{eritrosit (sdm)}

_{lekosit (sdp)}__{granulosit dan limfosit} _{trombosit (platelet)}

 Dosis 0,5 Gy _ penurunan segera komponen darah

_{limfosit menurun dalam beberapa jam}

_{trombosit & granulosit dalam beberapa hari –}

minggu

_{eritrosit menurun lambat dalam beberapa minggu}

 Kematian terjadi akibat dari infeksi dan hemorrhage  Efek stokastik: leukimia dan kanker sel darah merah

(31)

Efek Radiasi pada Mata

Paling sensitif _ lensa mata _ katarak

Dosis 0,5 Gy _ kekeruhan lensa yang teramati

Semakin tinggi dosis _ semakin singkat masa laten Dosis 2–10 Gy _ katarak dalam 6 bulan - 35 tahun

(32)

Efek Radiasi pada Organ

Reproduksi

Testis

Perubahan jumlah sperma dan waktu pulih Dosis 0,15 Gy : oligospermia

Dosis < 1 Gy : steril beberapa bulan

Dosis 0,65 Gy : steril sementara

Dosis 5 – 7 Gy : steril pada usia 40-an Dosis 12 – 15 Gy : steril pada usia 20-an

ICRP 60: 2,5 – 6 Gy (dosis ambang sterilitas) Efek deterministik: sterilitas

(33)

Efek Radiasi pada Janin

 Bergantung Periode kehamilan:

1. Preimplantasi & implantasi (minggu 0 – 2)

 kematian janin (0,05 – 0,1 Gy)

2. Organogenesis (minggu 2 – 7)

 malformasi organ, kematian neonatal,

kanker masa anak-anak 3. Tahap Fetus (minggu 8 – 40)

 retardasi mental, kanker pada masa anak-anak

 Dosis ambang retardasi mental (penurunan IQ):

 0,1 Gy pd minggu 8 – 15 dan

0,4 -0,6 Gy pd minggu 6 – 25

(34)

Efek

Genetik-Somatik

Somatik

 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}  _{Keparahannya tergantung dosis radiasi}

(35)

Efek Stokastik Deterministik

 Efek stokastik: efek yang kebolehjadian timbulnya

merupakan fungsi dosis radiasi dan diperkirakan

tidak mengenal dosis ambang yang meliputi kanker, leukimia (efek somatik) dan penyakit keturunan

(efek genetik)

 Efek deterministik dapat terjadi akibat masuknya

radionuklida ke dalam tubuh. Penyebabnya:

ledakan IN atau bom nuklir dan kesalahan dalam pengobatan atau penelitian

 Ciri efek stokastik:

 _{Tidak mengenal dosis ambang}

 _{Tiimbul setelah melalui masa tenang yang lama}  _{Keparahannya tidak tergantung pada dosis radiasi}  _{Tidak ada penyembuhan spontan}

(36)

36

(37)

SINDROMA PRODROAL

SEBAGAI TAHAP INISIAL SRA

37

Simptom Tingkat SRA dan perkiraan dosis akut radiasi pada seluruh tubuh (Gy)

rendah (1-2) sedang (2-4) parah (4-6) sangat parah (6-8) letal (>8 Gy)

Limfosit (G/L, hari 3-6)

0.8 – 1.5 0.5 – 0.8 0.3 – 0.5 0.1 – 0.3 0.0 – 0.1

Granulosit (G/L) > 2.0 1.5 – 2.0 1.0 – 1.5 ≤ 0.5 ≤ 0.1 Diare tidak ada tidak ada jarang hari 6-9 hari 4-5 Epilasi tidak ada sedang pada

hari > 15

sedang pada hari > 11-21

total pada hari > 11 total pada hari > 10

Masa laten

(hari) 21-35 18-28 8-18 < 7 tidak ada Tindakan

(38)

FASE LATEN SEBAGAI FASE KEDUA SRA

38

Simptom Tingkat SRA dan perkiraan dosis akut radiasi pada seluruh tubuh (Gy)

rendah (1-2) sedang (2-4) parah (4-6) sangat parah (6-8) letal (>8 Gy)

Muntah < 30 menit

100

-< 10 menit100

Diare <1 jam hampir

100

medis rawat jalan

rawat pada RSU

tindakan pada RS khusus

tindakan pada RS

(39)

Sindroma Radiasi Akut

(SRA)

_{Sindroma Radiasi Akut (SRA): sekumpulan sindrom}

klinik yang terjadi dalam waktu beberapa detik

sampai 3 hari setelah paparan radiasi pengion akut pada seluruh tubuh dengan dosis relatif tinggi (> 1 Gy)

_{Sindroma sistem pembentukan darah}

(hematopoietic syndrome)



_{Sindroma sistem pencernaan (gastrointestinal}

syndrome)



_{Sindroma sistem syaraf pusat (central}

nervous system syndrome)

(40)

 _{DOSIS AMBANG SINDROMA : 1 GY}

 _{S. PRODROMAL : MUAL, MUNTAH, LETIH,}

PUSING, HILANG NAFSU MAKAN DAN DIARE  3 HARI

 _{MASA LATEN : 2 – 3 MINGGU}

 _{EFEK SISTEMIK: PENURUNAN JUMLAH SEL}

DARAH

 _{DOSIS AMBANG KEMATIAN : 3 GY DALAM 3}

MINGGU

 INFEKSI DAN HEMORRHAGE

 _{PENURUNAN SEL STEM SUMSUM TULANG}

(SAMPAI 8 GY)

40

(41)

Sindroma Gastrointestinal

(sistem pencernaan)

_{Dosis ambang sindrom: 5 Gy}

_{Sindroma Prodromal: demam, diare parah +} darah,

kram perut

_{Masa laten : 3 – 5 hari}

_{Efek sistemik: kerusakan sel stem & lapisan}

mukosa usus halus

_{Dosis ambang kematian: 10 Gy dalam}

3 hari – 2 minggu

(42)

Sindroma Sistem Syaraf

Pusat



_{Dosis ambang sindroma : 20 Gy}



_{Sindroma Prodromal: hilang}

keseimbangan,

susah bernafas, tremor dan koma



_{Masa laten : 15 menit – 3 jam}



_{Efek sistemik: kerusakan parah sistem}

syaraf

dan cardiovascular



_{Dosis ambang kematian : 50 Gy dalam <}

3 hari

(43)

KONTAMINASI INTERNA

(44)

DEKONTAMINASI

Radionuklida

Radionuklida Radiasi Radiasi

(T½)

(T½) TargetTarget masukmasukJalan Jalan DekontaminanDekontaminan 3

3_H_H _β_β

(12,4 th)

Tubuh

Tubuh Inh/ing/kInh/ing/k airair

90

90_Sr_Sr _γ_γ

(29, th)

Tulang

Tulang Inh/ingInh/ing Stronsium laktatStronsium laktat

137

137_Cs_Cs _β_β_,_,_γ_γ

(30 th)

Tubuh

Tubuh Inh/ing/kInh/ing/k Prussian bluePrussian blue

226

226_Ra_Ra _α_α

(600 th)

Tulang

Tulang Inh/ing/kInh/ing/k Kalsium glukonatKalsium glukonat

239

tulang, hati Inh/ing/kInh/ing/k dietilentriamin pentasetik asid dietilentriamin pentasetik asid (DTPA)

(DTPA)

(45)

Nilai Batas Dosis - NBD

(ditetapkan dlm SK Ka.BAPETEN

No.01/Ka.BAPETEN/V/1999 ttg Ketentuan Keselamatan Kerja dg Radiasi)

• _{NBD utk penyinaran seluruh tubuh 50 mSv}

(5000 mRem)/thn

• _{NBD utk wanita usia subur 13 mSv dlm}

jangka 13 minggu pd abdomen

• _{NBD utk wanita hamil 10 mSv pd janin,}

terhitung sejak dinyatakan mengandung

hingga saat bayi lahir

• _{NBD utk penyinaran lokal rata2 pd setiap}

organ/jaringan 500 mSv/thn

(46)

Sumber Pemaparan Radiasi

Mengion :

46

- Industri tabung sinar katoda

- Pembangkit tenaga nuklir

- Pertambangan

- Rumah sakit (kedokteran gigi, umum,

radiologi, laboratorium)

- Lembaga penelitian

- Pertanian

(47)

• Background radiation is a small amount of radiation coming from the environment, such as the cosmic rays from outer space, the natural radioactive materials in rocks and soil and radioactive gases in air, e.g. radon

(48)

Aplikasi Radiasi

(49)

KONTRIBUSI DOSIS RADIASI

(50)

Persyaratan proteksi radiasi

• _{Justifikasi :Tdk menerapkan}

/menggunakan radiasi, kecuali

jika ada positive net benefit

• _{Optimisasi :Prinsip ALARA (as low}

as reasonably achievable)

• _{Limitasi : Standar pemajanan/}

Dosis sesuai rekomendasi

(51)

Pengendalian

-

Isolasi peralatan dan daerah

radiasi dg penyekatan

-

Maksimalisasi jarak, menjauhkan

TK dari sumber radiasi

-

Membatasi waktu pemajanan

-

Pemasangan pagar, label dan

tanda peringatan bhy radiasi

-

Penggunaan APD(pakaian, kaca

mata, dsb.)

-

Pelatihan dan pengawasan

-

Emergency preparadness,

kesiap-siagaan jika terjadi

keadaan darurat

(52)

Alpha ----> sangat kecil/tidak ada Beta ----> kecil

Sinar X ----> besar

Sinar gamma ----> besar

Neutron ----> besar

(53)

53

Radiation

Radiation Shielding MaterialShielding Material

Alpha

Alpha dpt dihambat dengan bhn tipis, mis. kertas dpt dihambat dengan bhn tipis, mis. kertas atau lapisan luar kulit mati

atau lapisan luar kulit mati

Beta

Beta penyekatan dg bhn spt aluminium dan penyekatan dg bhn spt aluminium dan plastik/Al dg ketebalan sp 1 cm

plastik/Al dg ketebalan sp 1 cm

Gamma &

X-ray

ray semakin besar intensitas radiasi yg diserap. semakin besar intensitas radiasi yg diserap. Semakin tebal dan tinggi berat jenis bhn, Semakin tebal dan tinggi berat jenis bhn, Pb / tembok beton

Pb / tembok beton

Neutron

Neutron dihambat dg penyekatan bhn yg dihambat dg penyekatan bhn yg

mengandung kadar hidrogen tinggi, shg bhn

cair spt air, poliethilen, parafin dsb. banyak

digunakan

(54)

(55)

Tingkat keparahan/bahaya radiasi

Bahaya

external

Bahaya

internal

Bahaya

internal

Kurang

Alpha

Gamma

Beta

Sangat

Gamma

Alpha

(56)

Effect of Radiation on Cells

• Inhibition of cell division

• Damage to chromosome (number of structure)

• Damage to genes (mutation)

Pemajanan radiasi dlm jaringan tubuh tergantung pd sifat fisik dan kimia dr bahan radioaktif.

Contoh :

- Radioaktif iodine, umumnya

mempengaruhi/terkonsentrasi pd kelenjar thyroid; - Strontium-90, mengendap pada tulang;

- Cesium, pd jaringan lunak

Setelah terakumulasi, konsentrasinya dpt menurun setelah beberapa waktu melalui peluruhan atau proses biologi

(Iodine-131, waktu peluruhan 7 hr; plutonium-239, 24

000th;

strontium-90, 28 tahun)

(57)

Berbagai Jenis Personal Dosimeter

(58)

Detektor Sintilasi

Detektor Surface Barrier

Detektor Isian Gas

Berbagai Jenis detektor radiasi

(59)

RADIOGRAFI DENGAN FILM

Peralatan Pesawat Sinar-X

(60)

Konversi :

Dosis ekivalen = dosis absorbsi x quality factor

Sievert = Gray x QF

Rem = rad x QF

1 Gray = 100 rad = 1 J/kg

1 Sv = 100 rem

1 rad = 1.15 roentgen = 0,01 Gray

1 roentgen = 0,87 rad

Dosis radiasi : jml energi yg diserap oleh jaringan tiap satuan massa pd tempat pengukuran( satuan rad )