2007 Efek Radiasi Terhadap Manusia

(1)

EFEK RADIASI BAGI

MANUSIA

Pusat Pendidikan dan Pelatihan Pusat Pendidikan dan Pelatihan

(2)

POKOK BAHASAN

I. PENDAHULUAN

II. SEL SEBAGAI UNIT FUNGSIONAL TERKECIL

III. INTERAKSI RADIASI DENGAN MATERI BIOLOGIK A. Radiasi dengan Molekul Air (Radiolisis Air)

B. Radiasi dengan DNA

C. Radiasi dengan Kromosom D. Radiasi dengan Sel

VIII. EFEK BIOLOGI RADIASI PADA TUBUH A. Klasifikasi Efek Radiasi

B. Efek Stokastik

(3)

TUJUAN INSTRUKSIONAL

Umum:

(4)

TUJUAN INSTRUKSIONAL

Khusus:

2. menyebutkan struktur sel manusia

3. menyebutkan pengertian interaksi langsung dan tidak langsung

4. menguraikan interaksi radiasi dengan molekul air

5. menguraikan interaksi radiasi dengan materi biologik

(5)

Tujuan Instruksional Khusus (lanjutan)

1. menjelaskan efek stokastik

2. menjelaskan efek deteministik

3. menjelaskan efek radiasi pada jaringan dan organ tubuh

4. menjelaskan efek radiasi pada janin

(6)

SEL SEBAGAI UNIT FUNGSIONAL

TERKECIL

 _{Unit fungsional terkecil dalam tubuh}  _{Tersusun dari :}

– Membran sel → batasan terluar dari sel

– Sitoplasma → organel dan inti (nukleus) sel

 _{Organel : ribosom, mitokondria, lisosom, dll.}  _Inti→_{pusat kontrol sel mengandung informasi}  _{genetik yang tersusun dalam kromosom}

(7)

Gb. Struktur Sel

(8)

INTERAKSI RADIASI DENGAN

MATERI BIOLOGIK

Interaksi radiasi dengan materi biologik :

• Interaksi langsung

(9)

A. Interaksi Radiasi dengan Air

Skema radiolisis air

spontan : H₂O ⇐⇒ H+_{+ OH}

-radiasi : H₂O ⇒ H₂O+ _{+ e}

_{ion radikal (10}-10_detik)

H₂O+ ⇒_H+₊• _OH

_{radikal bebas} ₍₁₀-5_detik)

e- _{+ H}

(10)

B. Interaksi Radiasi dengan (DNA)

• Single strand breakSingle strand break: : putusnya salah satu

putusnya salah satu

untai DNA

• Double strand breakDouble strand break:: putusnya kedua untai

putusnya kedua untai

DNA

(11)

C. Interaksi Radiasi dengan Kromosom

• Kromosom merupakan rangkaian ikatan yang sangat kompleks antara DNA dengan protein

(12)

Efek Radiasi pada Kromosom

(Aberasi Kromosom)

A B

(13)

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

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

(14)

Kurva Hubungan Jumlah Limfosit Absolut

(15)

D. Efek Radiasi terhadap Sel

Kematian sel “aktif” Perbaikan

sempurna Ionisasi

Kerusakan DNA

Proses Perbaikan Modifikasi

ekspresi gen

Perbaikan tidak sempurna

Aberasi kromosom Mutasi

(16)

EFEK BIOLOGI RADIASI PADA TUBUH

A. Klasifikasi Efek Radiasi

• Jenis sel :

genetik (pewarisan) dan

somatik (segera & tertunda)

• Dosis radiasi :

(17)

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

Kanker; Efek pewarisan, Leukimia

Efek tertunda

(18)

B. Efek Stokastik

Efek stokastik dapat terjadi jika sel yang terkena paparan radiasi pengion mengalami modifikasi

Pr

Ciri-ciri efek stokastik: • bersifat random

• tidak memiliki dosis ambang

• probabilitas kejadian bergantung dosis

(19)

Efek Stokastik (lanjutan)

Individu terpapar:

• Target : sel somatik karsinogenesis • Kanker akibat radiasi tidak spesifik

• Prediksi risiko kanker diperoleh dari studi epidemiologi

pada populasi terpapar radiasi

• Koefisien peluang pada pekerja radiasi : 4 x 10-2 /Sv

Turunan individu terpapar:

• Target : sel genetik efek pewarisan • Tidak ada bukti konklusif pada manusia

(20)

Karsinogenesis

(21)

C. Efek Deterministik

Efek deterministik terjadi karena adanya kematian sel sebagai akibat dari paparan radiasi baik pada sebagian atau seluruh tubuh

Dose

Ciri-ciri efek deterministik: • memiliki dosis ambang • tingkat keparahan

bergantung dosis • terjadi hanya pada

(22)

Efek Radiasi pada Kulit

Epilasi dan

(23)

Efek paparan radiasi oleh Ir-192 (185 GBq)

selama 2 jam

Hari ke-5

(24)

Kecelakaan Industri Radiografi

di Yanango, Lima PERU

Ir-192 (37 Ci / 1,37 TBq), 20 Feb. 1999

(25)

(26)

(27)

Efek Radiasi pada Mata

• Paling sensitif → lensa mata → katarak

• Dosis 0,5 Gy → kekeruhan lensa yang teramati

(28)

(29)

Efek Radiasi pada Paru-paru

3 – 12 minggu 6 bulan ~ Pneumonities

Pulmonary fibrosis

Waktu Efek Radiasi

(30)

Efek Radiasi pada Testis

0,15 < 1 1 – 3 3,5 - 6 Oligosperma

Steril untuk beberapa bulan Steril untuk 1 -2 tahun

Steril permanen

(31)

Efek Radiasi pada Ovarium

0,65 5 – 7 12 – 15 Steril sementara

Steril pada usia 40 tahunan Steril pada usia 20 tahun

(32)

Efek Radiasi pada

Sistem Pembentukan Darah

Dosis ambang : 0,5 Gy

Efek radiasi pada sistem pembentukan darah berupa penurunan segera komponen darah

Beberapa minggu

Beberapa jam

Beberapa hari – minggu Beberapa hari - minggu Transport O₂ dan CO₂

(33)

Efek Radiasi pada

Efek Radiasi pada Janin

Kematian

(34)

Efek Radiasi pada Janin (lanjutan)

Tabel hubungan antara usia kehamilan dengan

dosis ambang yang dapat menyebabkan retardasi

mental

Dosis Ambang (Gy)

(35)

Sindroma Radiasi Akut

Sindroma Radiasi Akut (SRA) : Sindroma Radiasi Akut (SRA) :

sekumpulan sindrom yang timbul akibat paparan radiasi dosis tinggi, lebih besar dari 1 Gy, pada seluruh tubuh secara akut

Tahapan Sindroma Radiasi Akut:

• Prodromal, timbulnya simptom awal segera pasca paparan

• Masa laten, masa dimana tidak timbul simptom

(36)

Sindroma Radiasi Akut (lanjutan)

PRODROMAL _LATEN_LATENMASAMASA PERWUJUDAN PERWUJUDAN

(37)

Perwujudan Sindroma Radiasi Akut

Subklinis

Hematopoitik

Pencernaan

Cardiovascular/ Syaraf Pusat

Bertambahnya Dosis

(38)

Sindroma pada Sistem Hematopoitik

Organ target : sumsum tulang

Anemia, penurunan

sistem kekebalan tubuh, infeksi, hemorrage Dosis Ambang

(39)

Sindroma Sistem Pencernaan

Organ target : usus halus

Malabsorbsi, paralityc uleus, dehidrasi,

(40)

Sindroma Sistem Syaraf Pusat

Organ target : otak

Simptom

(41)

Mean Lethal Dose (LD)

Dosis radiasi akut yang menyebabkan kematian pada suatu populasi dalam rentang waktu tertentu

LD 50/60 : kematian 50% populasi dalam 60 hari Rentang Dosis : 2,5 – 5 Gy

(42)

LATIHAN SOAL

1.

1. Aberasi kromosom yang spesifik disebabkan oleh Aberasi kromosom yang spesifik disebabkan oleh

radiasi adalah

radiasi adalah : :

a.

a. Translokasi Translokasi

b.

b. Kromosom disentrikKromosom disentrik

c.

c. Kromosom cincinKromosom cincin

d.

d. Fragmen asentrikFragmen asentrik

2.

2. Kerusakan berikut merupakan efek deterministik, Kerusakan berikut merupakan efek deterministik,

kecuali:

a.

a. DeskuamasiDeskuamasi

b.

b. NekrosisNekrosis

c.

(43)

Latihan Soal (Lanjutan)

1.

1. Efek radiasi pada DNA yang menimbulkan Efek radiasi pada DNA yang menimbulkan

aberasi kromosom adalah:

a.

a. Pirimidin dimerPirimidin dimer

b.

b. Double strand breaksDouble strand breaks

c.

c. Crosslink DNA-proteinCrosslink DNA-protein

d.

d. Single strand beakSingle strand beak

2.

2. Berikut merupakan karakteristik dari efek Berikut merupakan karakteristik dari efek

stokastik:

a.

a. Terjadi sebagai konsekuensi dari perubahan pada Terjadi sebagai konsekuensi dari perubahan pada

sifat sel akibat paparan radiasi dosis rendah

(44)

Latihan Soal (Lanjutan)

a.

a. Hanya diderita oleh individu terpapar radiasi dengan Hanya diderita oleh individu terpapar radiasi dengan

dosis dibawah dosis ambang

b.

b. Keparahan kerusakan yang terjadi meningkat dengan Keparahan kerusakan yang terjadi meningkat dengan

bertambahnya dosis radiasi

c.

c. Sebagai konsekuensi dari kematian sel akibat paparan Sebagai konsekuensi dari kematian sel akibat paparan

radiasi dosis rendah

1.

1. LD 50/30 pada manusia dapat didefinisikan sebagai:LD 50/30 pada manusia dapat didefinisikan sebagai:

a.

a. Dosis yang menimbulkan kematian dalam waktu 30 hari Dosis yang menimbulkan kematian dalam waktu 30 hari

pada 30% populasi yang terpapar radiasi

b.

b. Dosis yang menimbulkan kematian pada 50% populasi Dosis yang menimbulkan kematian pada 50% populasi

yang terpapar radiasi

(45)

Latihan Soal (Lanjutan)

a.

a. Mean lethal dose pada 50% populasi yang terpapar Mean lethal dose pada 50% populasi yang terpapar

radiasi dalam waktu 30 hari

b.

b. Dosis radiasi yang menimbulkan kematian selama Dosis radiasi yang menimbulkan kematian selama

30 hari setelah paparan radiasi

1.

1. Sel yang radiosensitivitasnya paling tinggi adalah:Sel yang radiosensitivitasnya paling tinggi adalah:

a.

a. Sel dengan tingkat diferensiasi yang tinggi dan Sel dengan tingkat diferensiasi yang tinggi dan

kapasitas proliferasi yang rendah

b.

b. Sel dengan tingkat diferensiasi dan kapasitas Sel dengan tingkat diferensiasi dan kapasitas

proliferasi yang tinggi

c.

c. Sel dengan kapasitas pembelahan yang tinggi dan Sel dengan kapasitas pembelahan yang tinggi dan

derajat diferensiasi yang rendah

d.