2007 Efek Radiasi Terhadap Manusia

EFEK RADIASI BAGI
MANUSIA
Pusat Pendidikan dan Pelatihan
Badan Tenaga Nuklir Nasional

POKOK BAHASAN
I.
II.
III.

PENDAHULUAN
SEL SEBAGAI UNIT FUNGSIONAL TERKECIL
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
C. Efek Deterministik

Efek Radiasi Bagi Manusia

2

TUJUAN INSTRUKSIONAL
Umum:
Setelah mempelajari modul ini peserta diharapkan
mampu menjelaskan efek radiasi terhadap manusia

Efek Radiasi Bagi Manusia

3

TUJUAN INSTRUKSIONAL

Khusus:
2.
3.
4.
5.

6.

menyebutkan struktur sel manusia
menyebutkan pengertian interaksi langsung dan tidak
langsung
menguraikan interaksi radiasi dengan molekul air
menguraikan interaksi radiasi dengan materi biologik
menyebutkan klasifikasi efek radiasi

Efek Radiasi Bagi Manusia

4

Tujuan Instruksional Khusus (lanjutan)

1.
2.
3.
4.
5.

menjelaskan efek stokastik
menjelaskan efek deteministik
menjelaskan efek radiasi pada jaringan dan organ tubuh
menjelaskan efek radiasi pada janin
menjelaskan sindroma radiasi akut

Efek Radiasi Bagi Manusia

5

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)

Efek Radiasi Bagi Manusia

6

Gb. Struktur Sel

Gb. Kromosom
Efek Radiasi Bagi Manusia

7

INTERAKSI RADIASI DENGAN
MATERI BIOLOGIK
Interaksi radiasi dengan
materi biologik :
• Interaksi langsung
• Interaksi tidak langsung

Efek Radiasi Bagi Manusia

8

A. Interaksi Radiasi dengan Air
Skema radiolisis air
spontan : H2O ⇐⇒ H+ + OHradiasi : H2O ⇒ H2O+ + eion radikal (10-10 detik)
H2O+ ⇒ H+ + • OH
radikal bebas (10-5 detik)
e- + H2O ⇒ OH- + H•
Efek Radiasi Bagi Manusia

9

B. Interaksi Radiasi dengan (DNA)
• Single strand break:
putusnya salah satu
untai DNA
• Double strand break:
putusnya kedua untai
DNA
• Base damage

Efek Radiasi Bagi Manusia

10

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

Efek Radiasi Bagi Manusia

11

Efek Radiasi pada Kromosom
(Aberasi Kromosom)

A

B

A. Normal; B. Disentrik
Efek Radiasi Bagi Manusia

12

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
paska paparan radiasi

Efek Radiasi Bagi Manusia

13

Absolute lymphocyte Number (ALN)
109/L

Kurva Hubungan Jumlah Limfosit Absolut
dengan Dosis
10

1
0.5

day 2
day 3
day 4
day 5
day 6

0.1

0.01

0.001

Efek Radiasi Bagi Manusia

day 0
day 1

0

2

4

6

8

10

12

Dose (Gy)

14

D. Efek Radiasi terhadap Sel
Ionisasi
Kerusakan DNA
Modifikasi
ekspresi gen

Proses Perbaikan
Perbaikan tidak sempurna

Kematian sel “aktif” Aberasi kromosom

Sel mati

Efek Radiasi Bagi Manusia

Mutasi

Perbaikan
sempurna

Sel tetap hidup

15

EFEK BIOLOGI RADIASI PADA TUBUH
A. Klasifikasi Efek Radiasi
•

Jenis sel :
genetik (pewarisan) dan
somatik (segera & tertunda)

•

Dosis radiasi :
stokastik & deterministik

Efek Radiasi Bagi Manusia

16

Klasifikasi Efek Radiasi (lanjutan)
Sel terpapar radiasi
Perbaikan secara
enzimatis
Sel hidup

Sel mati
Disfungsi organ
Efek deterministik

Sel normal

Sel abnormal
Efek stokastik

Efek segera

Efek tertunda

Efek tertunda

Eritema; Sterilitas;
Retardasi mental

Katarak

Kanker; Efek
pewarisan, Leukimia

Efek Radiasi Bagi Manusia

17

B. Efek Stokastik

Probability of
Occurrence

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

Dose
Efek Radiasi Bagi Manusia

Ciri-ciri efek stokastik:
• bersifat random
• tidak memiliki dosis
ambang
• probabilitas kejadian
bergantung dosis
• dapat terjadi pada
individu terpapar dan
turunannya
18

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
Efek Radiasi Bagi Manusia

19

Karsinogenesis

Efek Radiasi Bagi Manusia

20

C. Efek Deterministik

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

Frequency of
Effect
Threshol
d dose

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

Dose
Efek Radiasi Bagi Manusia

• terjadi hanya pada
individu terpapar
21

Efek Radiasi pada Kulit
Efek Radiasi
Eritema awal
Epilasi dan
deskuamasi kering
Deskuamasi basah
Nekrosis

Efek Radiasi Bagi Manusia

Rentang
Dosis (Gy)

Waktu

2–3
3–8

6 – 24 jam
3 – 6 minggu

12 – 20
> 20

4 – 6 minggu
10 minggu

22

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

Hari ke-5
Hari ke-21

Efek Radiasi Bagi Manusia

Hari ke-11

23

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
Efek Radiasi Bagi Manusia

24

Efek Radiasi Bagi Manusia

25

Efek Radiasi Bagi Manusia

26

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

Efek Radiasi Bagi Manusia

27

Katarak pada mata

Efek Radiasi Bagi Manusia

28

Efek Radiasi pada Paru-paru
Dosis ambang : 3 – 5 Gy
Efek Radiasi
Pneumonities
Pulmonary fibrosis

Efek Radiasi Bagi Manusia

Waktu
3 – 12 minggu
6 bulan ~

29

Efek Radiasi pada Testis
Efek Radiasi

Rentang Dosis (Gy)

Oligosperma
Steril untuk beberapa bulan
Steril untuk 1 -2 tahun
Steril permanen

0,15