2010 Efek Radiasi Terhadap Manusia 3 Jam

EFEK RADIASI BAGI EFEK RADIASI BAGI MANUSIAMANUSIA

Efek Radiasi Bagi Efek Radiasi Bagi ManusiaManusia

22

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 gen DNA (deoxyribo nucleat acid)


33

Struktur Sel


44

Target utama: DNA

DIRECT ACTIONDIRECT ACTION INDIRECT ACTIONINDIRECT ACTION

STRUKTUR KIMIA NUKLEOTIDA STRUKTUR KIMIA NUKLEOTIDA PENYUSUN ASAM NUKLEATPENYUSUN ASAM NUKLEAT

Gula ribosa

BasaN


1010

INTERAKSI RADIASI DENGAN INTERAKSI RADIASI DENGAN MATERI BIOLOGIKMATERI BIOLOGIK

Interaksi radiasi dengan materi biologik :

• Interaksi langsung• Interaksi tidak langsung


1111

A. Interaksi Radiasi dengan AirA. 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- + H2O OH- + H•


1212

B. Interaksi Radiasi dengan (DNA)

• Single strand breakSingle strand break: : putusnya salah satu putusnya salah satu untai DNAuntai DNA

• Double strand Double strand breakbreak::

putusnya kedua putusnya kedua untai DNAuntai DNA

• Base damageBase damage


1313

C. Interaksi Radiasi dengan Kromosom

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

• Pada sel manusia terdapat 23 pasang yaitu 22 pasang autosom dan 1 pasang kromosom seks


1414

Efek Radiasi pada Kromosom(Aberasi Kromosom)

A B

A. Normal; B. Disentrik


1515

Aberasi Kromosom dan Dosimeter Aberasi Kromosom dan Dosimeter

BiologiBiologi • 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 paska paparan radiasi


1616

Kurva Hubungan Jumlah Limfosit AbsolutKurva Hubungan Jumlah Limfosit Absolut dengan Dosisdengan Dosis

Ab

solu

te lym

ph

ocyte

Nu

mb

er

(ALN

) 1

09/L

day 0

day 1

day 2

day 3day 4day 5day 6

0 2 4 6 8 10 0.001

0.01

0.1

1

10

0.5

12Dose (Gy)


1717

D. Efek Radiasi terhadap Sel

Kematian sel “aktif”

Perbaikan sempurna

Ionisasi

Kerusakan DNA

Proses PerbaikanModifikasi ekspresi

genPerbaikan tidak sempurna

Aberasi kromosom

Mutasi

Sel mati Sel tetap hidup


1818

Sel normal Apoptosis

D. Efek Radiasi terhadap Sel

Radiosensitivitas sel bergantung tingkatproliferasi (kapasitas sel melakukan pembelahan )diferensiasi sel(derajat perkembangan/kematangan sel)

Normal human

lymphocyte:

chromosomes

uniformly

distributed

Apoptotic cell:chromosomes

and nucleusfragmented

and collapsedinto apoptotic

bodies

Effects of cell death

Acute dose (in mSv)

Probability of cell death

5000

100%


2222

EFEK BIOLOGI RADIASI PADA TUBUH

A. Klasifikasi Efek RadiasiA. Klasifikasi Efek Radiasi

• Jenis sel : genetik (pewarisan) dansomatik (segera tertunda)

• Dosis radiasi : stokastik deterministik


2323

Klasifikasi Efek Radiasi (lanjutan)

Sel terpapar radiasi

Perbaikan secara enzimatis

Sel mati Sel hidup

Disfungsi organ Sel

normalSel

abnormalEfek

deterministikEfek

stokastik

Efek segera

Efek tertunda

Eritema; Sterilitas; Retardasi mental

Kanker; Efek pewarisan, Leukimia

Efek tertundaKatarak


2424

1 0 -6

1 0 -12

1 0 -9

1 0 -15

1 0 -3

1 s e c o n d

1 h o u r

1 d ay

1 y ea r

1 0 0 y e a rs

1 m s

1 0 0

1 0 9

1 0 6

1 0 3

Energy deposition

Excitation/ionization

Initial particle tracks

Radical formation

PHYSICAL INTERACTIONS

PHYSICO-CHEMICAL INTERACTIONS

BIOLOGICAL RESPONSE

MEDICAL EFFECTS

Diffusion, chemical reactions

Initial DNA damage

DNA breaks / base damage

Repair processes

Damage fixation

Cell killing

Promotion/completion

Teratogenesis

Cancer

Hereditary defects

Proliferation of "damaged" cells

Mutations/transformations/aberrations

TIM

E (

sec)


2525

B. Efek StokastikB. Efek Stokastik

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

Dose

Pro

bab

ilit

y o

f O

ccu

rren

ce

Ciri-ciri efek stokastik:

• bersifat random• tidak memiliki dosis

ambang• probabilitas

kejadian bergantung dosis

• dapat terjadi pada individu terpapar dan turunannya


2626

Efek Stokastik (lanjutan)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 • Koef. Peluang pada pekerja radiasi : 0,8 x 10-2 /Sv


2727

KarsinogenesisKarsinogenesis


2828

Masa laten kanker Masa laten kanker


2929

C. Efek DeterministikC. Efek Deterministik

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

Dose

Fre

qu

ency

of

Eff

ect

Thr

esho

ld

dose

Ciri-ciri efek deterministik:

• memiliki dosis ambang

• tingkat keparahan bergantung dosis

• terjadi hanya pada individu terpapar


3030

Efek Radiasi pada Kulit

Efek Radiasi Rentang Dosis (Gy)

Waktu

Eritema awalEpilasi dan deskuamasi keringDeskuamasi basahNekrosis

2 – 33 – 8

12 – 20> 20

6 – 24 jam3 – 6

minggu

4 – 6 minggu

10 minggu


3131

Efek paparan radiasi oleh Ir-192 (185 GBq) selama 2 jam

Hari ke-5

Hari ke-11Hari ke-21


3232

Kecelakaan Industri Radiografi di Yanango, Lima PERU

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

22 Februari 1999 1 Maret 1999

3 Mei 1999


3333


3434


3535

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


3636

Katarak pada mata


3737

Efek Radiasi pada Paru-paruEfek Radiasi pada Paru-paru

Efek RadiasiEfek Radiasi Waktu Waktu

PneumonitiesPneumonities

Pulmonary fibrosisPulmonary fibrosis3 – 12 minggu3 – 12 minggu

6 bulan ~6 bulan ~

Dosis ambang : 3 – 5 Gy


3838

Irradiated lung tissue Pulmonary fibrosis

Efek Radiasi pada Paru-paruEfek Radiasi pada Paru-paru


3939

Efek Radiasi pada Testis


OligospermaSteril untuk beberapa

bulanSteril untuk 1 -2 tahunSteril permanen

0,15< 11 – 3

3,5 - 6


4040

Efek Radiasi pada Ovarium


Steril sementaraSteril pada usia 40

tahunanSteril pada usia 20 tahun

0,655 – 7

12 – 15


4141

Efek Radiasi pada Sistem Pembentukan Darah

Dosis ambang : 0,5 GyEfek radiasi pada sistem pembentukan darah berupa penurunan segera komponen darah

Jenis Sel Jenis Sel DarahDarah

FungsiFungsi WaktuWaktu

EritrositEritrosit

LeukositLeukosit• LimfositLimfosit• GranulosiGranulosi

tt

TrombositTrombosit

Transport OTransport O22 dan CO dan CO22

Sistem kekebalan tubuhSistem kekebalan tubuh

Sistem kekebalan tubuhSistem kekebalan tubuh

Sistem pembekuan Sistem pembekuan darahdarah

Beberapa mingguBeberapa minggu

Beberapa jamBeberapa jam

Beberapa hari – Beberapa hari – mingguminggu

Beberapa hari - Beberapa hari - mingguminggu


4242

Efek Radiasi pada Efek Radiasi pada Janin

PerkembangaPerkembangan Janinn Janin

Usia Usia KehamilanKehamilan

(minggu)(minggu)

Efek RadiasiEfek Radiasi

Pre-implantasiPre-implantasi

OrganogenesisOrganogenesis

FetusFetus

0 – 20 – 2

2 – 7 2 – 7

8 - 258 - 25

KematianKematian

Malformasi Malformasi organ, kematian organ, kematian neonatalneonatal

Retardasi Retardasi mentalmental

Dosis ambang : 0,05 – 0,1 Gy


4343

Efek Radiasi pada Janin (lanjutan)Efek Radiasi pada Janin (lanjutan)

Tabel hubungan antara usia kehamilan dengan dosis Tabel hubungan antara usia kehamilan dengan dosis ambang yang dapat menyebabkan retardasi mentalambang yang dapat menyebabkan retardasi mental

Usia KehamilanUsia Kehamilan

(minggu)(minggu)Dosis Ambang Dosis Ambang

(Gy)(Gy)

8 – 158 – 15

16 - 2516 - 250,10,1

0,4 – 0,60,4 – 0,6


4444

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 • Perwujudan SRA, timbulnya sindrom pada sistem

hematopoitik, pencernaan, dan sistem syaraf pusat

• Masa penyembuhan atau kematian


4545

Sindroma Radiasi Akut (lanjutan)

PENYEMBUHAN PENYEMBUHAN AtauAtau

KEMATIANKEMATIAN

• Mual• Muntah• Diare

• Asimptomatik

PRODROMALPRODROMALMASAMASALATENLATEN

PERWUJUDAN PERWUJUDAN SRASRA

Paparan Waktu

• Kembali ke tahap Prodromal

• Infeksi• Hemorrhage


4646

Perwujudan Sindroma Radiasi AkutPerwujudan Sindroma Radiasi Akut

Subklinis

Hematopoitik

Pencernaan

Cardiovascular/

Syaraf Pusat

Bertambahnya Dosis


4747

Sindroma pada Sistem HematopoitikSindroma pada Sistem Hematopoitik

Organ target : sumsum tulangOrgan target : sumsum tulang

Dosis Dosis Ambang (Gy)Ambang (Gy)

WaktuWaktu

(minggu)(minggu)SimptomSimptom

11

22

2 – 4 2 – 4

2 – 8 2 – 8

Anemia, penurunan Anemia, penurunan sistem kekebalan sistem kekebalan tubuh, infeksi, tubuh, infeksi, hemorragehemorragekematiankematian


4848

Sindroma Sistem Pencernaan

Organ target : usus halusOrgan target : usus halus

Dosis Dosis AmbangAmbang

(Gy)(Gy)

WaktuWaktu

(hari)(hari)SimptomSimptom

55

1010

3 – 5 3 – 5

3 – 14 3 – 14

Malabsorbsi, Malabsorbsi, paralityc uleus, paralityc uleus, dehidrasi, dehidrasi, pendarahan GI, pendarahan GI, sepsissepsisKematianKematian


4949

Sindroma Sistem Syaraf PusatSindroma Sistem Syaraf Pusat

Organ target : otakOrgan target : otak

Dosis Dosis AmbangAmbang

(Gy)(Gy)

WaktuWaktu SimptomSimptom

2020

5050

3 jam3 jam

< 3 hari< 3 hari

Pembengkakan Pembengkakan otak, paru, otak, paru, jantung, jantung, otot,dan otot,dan jaringan seljaringan selKematian Kematian


5050

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 GyDosis rerata : 3,5 Gy


5151

LATIHAN SOALLATIHAN SOAL

1.1. Aberasi kromosom yang spesifik Aberasi kromosom yang spesifik disebabkan oleh radiasi adalahdisebabkan oleh 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 Kerusakan berikut merupakan efek deterministik, kecuali:deterministik, kecuali:

a.a. DeskuamasiDeskuamasi

b.b. NekrosisNekrosis

c.c. TiroiditisTiroiditis

d.d. LeukemiaLeukemia


5252

Latihan Soal (Lanjutan)Latihan Soal (Lanjutan)

3.3. Efek radiasi pada DNA yang menimbulkan Efek radiasi pada DNA yang menimbulkan aberasi kromosom adalah:aberasi kromosom adalah:

a.a. Pirimidin dimerPirimidin dimerb.b. Double strand breaksDouble strand breaksc.c. Crosslink DNA-proteinCrosslink DNA-proteind.d. Single strand beakSingle strand beak

4.4. Berikut merupakan karakteristik dari efek Berikut merupakan karakteristik dari efek stokastik:stokastik:

a.a. Terjadi sebagai konsekuensi dari perubahan Terjadi sebagai konsekuensi dari perubahan pada sifat sel akibat paparan radiasi dosis pada sifat sel akibat paparan radiasi dosis rendahrendah


5353


b.b. Hanya diderita oleh individu terpapar radiasi Hanya diderita oleh individu terpapar radiasi dengan dosis dibawah dosis ambangdengan dosis dibawah dosis ambang

c.c. Keparahan kerusakan yang terjadi meningkat Keparahan kerusakan yang terjadi meningkat dengan bertambahnya dosis radiasidengan bertambahnya dosis radiasi

d.d. Sebagai konsekuensi dari kematian sel akibat Sebagai konsekuensi dari kematian sel akibat paparan radiasi dosis rendahpaparan radiasi dosis rendah

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

a.a. Dosis yang menimbulkan kematian dalam waktu Dosis yang menimbulkan kematian dalam waktu 30 hari pada 30% populasi yang terpapar radiasi 30 hari pada 30% populasi yang terpapar radiasi

b.b. Dosis yang menimbulkan kematian pada 50% Dosis yang menimbulkan kematian pada 50% populasi yang terpapar radiasipopulasi yang terpapar radiasi


5454


c.c. Mean lethal dose pada 50% populasi yang Mean lethal dose pada 50% populasi yang terpapar radiasi dalam waktu 30 hari terpapar radiasi dalam waktu 30 hari

d.d. Dosis radiasi yang menimbulkan kematian Dosis radiasi yang menimbulkan kematian selama 30 hari setelah paparan radiasiselama 30 hari setelah paparan radiasi

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

a.a. Sel dengan tingkat diferensiasi yang tinggi dan Sel dengan tingkat diferensiasi yang tinggi dan kapasitas proliferasi yang rendah kapasitas proliferasi yang rendah

b.b. Sel dengan tingkat diferensiasi dan kapasitas Sel dengan tingkat diferensiasi dan kapasitas proliferasi yang tinggiproliferasi yang tinggi

c.c. Sel dengan kapasitas pembelahan yang tinggi Sel dengan kapasitas pembelahan yang tinggi dan derajat diferensiasi yang rendahdan derajat diferensiasi yang rendah

d.d. Sel dengan kapasitas pembelahan dan derajat Sel dengan kapasitas pembelahan dan derajat diferensiasi yang rendahdiferensiasi yang rendah

Documents

2010 Efek Radiasi Terhadap Manusia 3 Jam