4. RADIASI
~ MASSA
energi yang dipancarkan dalam bentuk
partikel atau gelombang
~ MASSA
Radiasi
elektro-
magnetik:
Gel. radio,
gel. mikro,
inframerah,
h
asi g
radiasi yang
tidak
memiliki
massa
cahaya
tampak,
sinar-X, sinar
gamma dan
dia
massa gamma dan
sinar kosmik.
Rad
Radiasi
partikel:
radiasi partikel
R
radiasi
berupa
partikel yang
memiliki
partikel
alfa, beta,
dan
neutron
massa
neutron
4
5. RADIASI
~ MUATAN LISTRIK R di i
~ MUATAN LISTRIK Radiasi
pengion:
radiasi yang
sinar-X, sinar
gamma, sinar
ASI radiasi yang
dapat
menimbulkan
ionisasi
g ,
kosmik, serta
partikel beta,
alfa dan
DIA
ionisasi
radiasi
atom/nuklir
alfa dan
neutron
RAD
Radiasi non-
pengion: Gel. radio,
gel mikro
R
radiasi yang
tidak dapat
menimbulkan
gel. mikro,
inframerah,
cahaya tampak
d l i l
menimbulkan
ionisasi. dan ultraviolet
5
6. SEL (GENETIK & SOMATIK)
Sitoplasma organel sel yang
mengatur fungsi metabolisme
Nukleus mengandung kromosom
Nukleus mengandung kromosom
sebagai pusat kontrol informasi
genetik
Keduanya dilindungi oleh membran sel
yang berfungsi sebagai media
yang berfungsi sebagai media
komunikasi dan transportasi bahan
makanan
6
7. INTERAKSI RADIASI DENGAN
MATERI BIOLOGIK
MATERI BIOLOGIK
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
4. Reaksi biokimia kerusakan pada DNA
5. Respon biologi efek biologi
7
8. Interaksi Radiasi Elektron Sekunder
Langsung:
penyerapan energi dari
p y p g
e- langsung terjadi pada
molekul organik dalam
l i ti
sel yang mempunyai arti
biologi penting (DNA)
Tidak langsung:
terlebih dahulu terjadi
j
interaksi radiasi dengan
molekul air dalam sel
8
9. INTERAKSI RADIASI DENGAN MOLEKUL
AIR (RADIOLISIS AIR)
dekomposisi air menjadi radikal bebas yang
dii d k i l h di i i
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- + H O OH- + H*
e + H2O OH + H*
9
10. INTERAKSI RADIASI DENGAN SEL
Ionisasi
K k DNA
Kerusakan DNA
Modifikasi proses perbaikan
p p
Ekspresi gen
perbaikan tidak sempurna
Kematian sel aberasi mutasi perbaikan
“aktif” kromosom sempurna
sel mati sel tetap hidup
p p
10
11. EFEK RADIASI PADA KROMOSOM
(ABERASI KROMOSOM)
(ABERASI KROMOSOM)
• potongan dari lengan kromosom tanpa sentromer
Fragmen asentrik
• Aberasi kromosom stabil (delesi) sel akan mati
Fragmen asentrik
• kromosom berbentuk cincin dengan satu sentromer
• Aberasi kromosom tidak stabil sel tetap hidup
dan melakukan pembelahan
Cincin (ring)
• kromosom dengan dua sentromer
• Aberasi kromosom tidak stabil sel tetap hidup
dan melakukan pembelahan
Disentrik
p
• perpindahan fragmen antar lengan kromosom
T l k i
11
p p g g
• Aberasi kromosom stabil sel akan mati
Translokasi
12. KLASIFIKASI EFEK RADIASI
• Efek genetik: efek radiasi yg dirasakan oleh
keturunan dari individu yang terkena paparan
radiasi
enis
sel
• Efek somatik: efek radiasi yang dirasakan oleh
individu yang terkena paparan radiasi
Je
s
• Efek deterministik (non stokastik): jika dosis yang
diterima di atas dosis ambang. Peluang 0% atau 100%
• Efek stokastik: tidak ada dosis ambang dapat
b h b h l ( ik k k
Dosis
adiasi
membunuh atau mengubah sel (somatik kanker;
genetik efek genetik)
D
ra
Ef k k k kli ik d h d t
• Efek segera: kerusakan yg secara klinik sudah dapat
teramati pada individu yang terkena paparan radiasi
dalam waktu singkat epilasi (rontok rambut), eritema
(kulit memerah), luka bakar
Waktu
matik)
( ),
• Efek tertunda: efek radiasi yang terjadi dalamkurun
watu yang lama (bulan/tahun) katarak dan kanker
W
(so
13. KLASIFIKASI EFEK RADIASI
• Eksterna :paparan radiasi yang diterima dari luar
tubuh
• Interna : paparan radiasi yang diterima dari dalam
mber
diasi
• Interna : paparan radiasi yang diterima dari dalam
tubuh
Sum
rad
• 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
erakksi
adiasi
Tidak langsung: terlebih dahulu terjadi interaksi radiasi dengan
molekul air dalam sel
Inte
ra
• Lokal: paparan radiasi yang diterima oleh sebagian tubuh
• Seluruh tubuh (SRA): sekumpulan sindrom klinik yang
terjadi dalam waktu beberapa detik sampai 3 hari setelah
di i i k t d l h t b h d
istribusi
yinaran
paparan radiasi pengion akut pada seluruh tubuh dengan
dosis relatif tinggi (> 1 Gy)
Wad
peny
15. ABERASI KROMOSOM DAN DOSIMETER
BIOLOGI
Digunakan secara luas sebagai biomarker akibat
g g
paparan radiasi berlebih
Pengamatan dilakukan terhadap sel darah
limfosit pada analisa sitogenetik
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)
bertambahnya waktu (tidak stabil)
Analisa dilakukan dalam waktu 24 jam -30 hari
pasca paparan radiasi
15
16. EFEK STOKASTIK
PADA INDIVIDU TERPAPAR
PADA INDIVIDU TERPAPAR
Target : sel somatik karsinogenesis
Kanker akibat radiasi tidak spesifik
a e a bat ad as t da spes
Prediksi risiko kanker diperoleh dari studi
epidemiologi radiasi pada populasi
epidemiologi radiasi pada populasi
terpapar radiasi
Koefisien peluang pada pekerja radiasi :
Koefisien peluang pada pekerja radiasi :
4 x 10-2 /Sv
16
17. 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
kelainan metabolisme minor sampai
serius (kematian) dan retardasi mental
Koefisien peluang pada pekerja radiasi :
Koefisien peluang pada pekerja radiasi :
0,8 x 10-2 /Sv
17
18. EFEK DETERMINISTIK PADA KULIT
2–3 Gy eritema awal dalam 6-24 jam utk 2-3
hari; eritema 7 – 10 hari utk beberapa minggu
3-8 Gy eritema dan epilasi; deskuamasi kering
(pengelupasan kulit) 3-6 minggu
(pe ge upasa u t) 3 6 ggu
12-20 Gy blister (deskuamasi basah) dalam 4-
6 minggu; lceration (tukak/borok)
6 minggu; lceration (tukak/borok)
> 20 Gy nekrosis (kematian jaringan ) dalam10
y ( j g )
minggu;atropi dalam bulanan-tahunan
18
> 50 Gy nekrosis lebih singkat (~ 3 minggu)
19. EFEK DETERMINISTIK PADA
S
SISTEM PEMBENTUKAN DARAH
Sel darah berasal dari sel stem sumsum tulang
g
eritrosit (sdm)
lekosit (sdp) granulosit dan limfosit
trombosit (platelet)
trombosit (platelet)
Dosis 0,5 Gy penurunan segera komponen darah
li f i d l b b j
limfosit menurun dalam beberapa jam
trombosit & granulosit dalam beberapa hari – minggu
eritrosit menurun lambat dalam beberapa minggu
p gg
Kematian terjadi akibat dari infeksi dan hemorrhage
Efek stokastik: leukimia dan kanker sel darah merah
Efek stokastik: leukimia dan kanker sel darah merah
19
20. EFEK RADIASI PADA MATA
Paling sensitif lensa mata katarak
Dosis 0 5 Gy kekeruhan lensa yang teramati
Dosis 0,5 Gy kekeruhan lensa yang teramati
Semakin tinggi dosis semakin singkat masa laten
Dosis 2–10 Gy katarak dalam 6 bulan - 35
h
tahun
20
21. EFEK RADIASI PADA ORGAN REPRODUKSI
Testis
Perubahan jumlah sperma dan waktu pulih
Dosis 0 15 Gy : oligospermia
Dosis 0,15 Gy : oligospermia
Dosis < 1 Gy : steril beberapa bulan
Dosis 1 – 3 Gy : steril 1 – 2 tahun
ICRP 60 : 3,5 - 6 Gy (dosis ambang sterilitas
permanen)
Ovarium
Bergantung usia: usia dosis
Dosis 0,65 Gy : steril sementara
Dosis 5 – 7 Gy : steril pada usia 40-an
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
Efek deterministik: sterilitas
21
22. EFEK RADIASI PADA JANIN
EFEK RADIASI PADA JANIN
Bergantung Periode kehamilan:
1 Preimplantasi & implantasi (minggu 0 2)
1. Preimplantasi & implantasi (minggu 0 – 2)
kematian janin (0,05 – 0,1 Gy)
2. Organogenesis (minggu 2 – 7)
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 G d i gg 8 15 d
0,1 Gy pd minggu 8 – 15 dan
0,4 -0,6 Gy pd minggu 6 – 25 22
23. EFEK GENETIK-SOMATIK
Ef k tik Ef k di i di k l h k t d i
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
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
Mempunyai dosis ambang
Umumnya timbul beberapa saat setelah radiasi
Adanya penyembuhan spontan yang tergantung keparahannya
y y y g g g y
Keparahannya tergantung dosis radiasi
23
24. EFEK STOKASTIK DETERMINISTIK
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
IN atau bom nuklir dan kesalahan dalam pengobatan
atau penelitian
Ciri efek stokastik:
Tidak mengenal dosis ambang
Tidak mengenal dosis ambang
Tiimbul setelah melalui masa tenang yang lama
Keparahannya tidak tergantung pada dosis radiasi
Tid k d b h t
Tidak ada penyembuhan spontan
24
25. SINDROMA RADIASI AKUT (SRA)
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
sampai 3 hari setelah paparan radiasi pengion akut
pada seluruh tubuh dengan dosis relatif tinggi (> 1
Gy)
Sindroma sistem pembentukan darah
(hematopoietic syndrome)
Si d i t ( t i t ti l d )
Sindroma sistem pencernaan (gastrointestinal syndrome)
Sindroma sistem syaraf pusat (central nervous system
syndrome)
25
26. SINDROMA SISTEM
HEMATOPOITIK (SISTEM
DOSIS AMBANG SINDROMA : 1 GY
HEMATOPOITIK (SISTEM
PEMBENTUKAN DARAH)
S. PRODROMAL : MUAL, MUNTAH, LETIH,
PUSING, HILANG NAFSU MAKAN DAN
DIARE 3 HARI
MASA LATEN : 2 – 3 MINGGU
EFEK SISTEMIK: PENURUNAN JUMLAH
SEL DARAH
SEL DARAH
DOSIS AMBANG KEMATIAN : 3 GY DALAM
3 MINGGU
INFEKSI DAN HEMORRHAGE
PENURUNAN SEL STEM SUMSUM TULANG
(SAMPAI 8 GY)
(SAMPAI 8 GY)
26
27. SINDROMA GASTROINTESTINAL
(SISTEM PENCERNAAN)
(SISTEM PENCERNAAN)
Dosis ambang sindrom: 5 Gy
Sindroma Prodromal: demam diare parah +
Sindroma Prodromal: demam, diare parah +
darah,
kram perut
p
Masa laten : 3 – 5 hari
Efek sistemik: kerusakan sel stem & lapisan
mukosa usus halus
Dosis ambang kematian: 10 Gy dalam
3 h i 2 i
3 hari – 2 minggu
27
28. PUSAT
Dosis
Dosis ambang
ambang sindroma
sindroma : 20
: 20 Gy
Gy
Sindroma
Sindroma Prodromal
Prodromal:
: hilang
hilang keseimbangan
keseimbangan,
,
28
g
g g
g ,
,
susah
susah bernafas
bernafas, tremor
, tremor dan
dan koma
koma
Masa
Masa laten
laten : 15
: 15 menit
menit –
– 3 jam
3 jam
Masa
Masa laten
laten : 15
: 15 menit
menit 3 jam
3 jam
Efek
Efek sistemik
sistemik:
: kerusakan
kerusakan parah
parah sistem
sistem syaraf
syaraf
dan
dan cardiovascular
cardiovascular
dan
dan cardiovascular
cardiovascular
Dosis
Dosis ambang
ambang kematian
kematian : 50
: 50 Gy
Gy dalam
dalam < 3
< 3 hari
hari