Rabu, 05 Februari 2014

Radiobiologi 4 : Referensi Dosis dan Efek Radiasi



Efek biologi radiasi
         Somatik:  ® orang yg terkena radiasi;
         Genetik: ® keturunan orang yg terkena radiasi;
         Teratogenik:  Cacat bawaan / kematian karena janin terkena radiasi;
         Stokastik:  Peluang terjadi sebanding dengan dosis yang diterima tanpa ada ambang batas.  Ada waktu tenggang sebelum gejala nampak.  Contoh:  kanker dan leukimia.;
         Non-stokastik:  Keparahan akibat radiasi bergantung dosis yg diterima; ada ambang batas.  Gejala segera nampak.  Contoh:  Luka bakar, mual, pusing, sterilitas.
Filosofi Proteksi Radiasi
Prinsip: ALARA (as low as reasonably achieveable), serendah yang dapat diterima akal sehat, yaitu:
         Justifikasi:  Manfaat lebih besar dari risiko;
         Limitasi:  Pemanfaatan radiasi dibatasi daerah kerja dan besar dosisnya;
         Optimasi:  Penggunaan dosis yg optimal.

Fungsi keselamatan
         Man:  Orang / operator yg menjalankan alat;
         Machine:  Peralatan yg digunakan;
         Interface:  Antarmuka antara orang dan peralatannya, yaitu prosedur kerja;
         Safety culture:  Budaya keselamatan, kebiasaan2 baik menjunjung keselamatan;
         Regulation:  Kepatuhan pd peraturan perundang-an;  Perizinan, akreditasi & sertifikasi;  Inspeksi.

Kategori penyinaran
         Pekerja radiasi (18th+):  wanita hamil dan pekerja radiasi lainnya;
         Anggota masyarakat: perorangan dan keseluruhan;
         Medik, bagi pasien yg sengaja diberikan. Tidak termasuk bagi pelaksana penyinaran.

Pembatasan nilai dosis
         Untuk menghindari efek non-stokastik:
        0,5 Sv (50rem) untuk semua jaringan kecuali…
        0,15 Sv (15 rem) untuk lensa mata;
         Untuk membatasi efek stokastik:
        nilai batas dosis (NBD) ekivalen efektif untuk penyinaran seluruh tubuh = 50 mSv (5rem)

Ketentuan NBD
Kep Kepala BAPETEN No. 01/Ka-BAPETEN/V-99:

         Penerimaan dosis yg tidak boleh dilapaui per thn;
         Tidak bergantung laju dosis, interna / eksterna;
         Tidak termasuk penyinaran medis & alami;
         Pekerja radiasi tidak boleh berusia < 18 thn.
         Pekerja wanita dalam masa menyusui tidak diizinkan bertugas di daerah radiasi dg risiko kontaminasi tinggi.

Jenis penyinaran                                                         Maksimal
1.  Seluruh tubuh / thn                                                50mSv(5rem)
2.  Abdomen wanita usia subur/13 mg           13mSv
     Janin wanita hamil / thn                             10mSv
3.  NBD penyinaran lokal / thn                       500mSv
     Lensa mata / thn                                         150mSv
     Kulit, ekstremities / thn                              500mSv
Jenis penyinaran                                                                      Maksimal
4.  Penyinaran khusus direncanakan                           2 NBD
     -  Seumur hidup                                                     5 NBD
             *  Mendapat izin dari PIN;
             *  1 thn sebelumnya tdk pernah menerima    1NBD;
             *  Tdk utk wanita subur dan menolak.
5.  Masy. umum, seluruh tubuh / thn                          1/10 NBD.
             Masy. umum, lokal / thn                                            50mSv.
6. Anggota masyarakat secara keseluruhan:   PIN menjamin serendah mungkin, memperhatikan dosis genetik;
7. Dosis maksimum bagi magang/siswa:
            18 thn+                        : < NBD pekerja radiasi/thn;
            16-18 thn                     : < 0,3 NBD pekerja radiasi/thn;
            <16 thn                        : < 0,1 NBD masy. umum/thn dan
                                                  < 0,01 NBD masy. umum/penyinaran.


Belum berlaku, namun akan segera diberlakukan:

         Dosis efektif rata-rata 20 mSv/thn untuk 5 tahun yang berurutan;
         Dosis efektif 50 mSv untuk satu tahun tunggal;
         Dosis ekivalen untuk lensa mata 150 mSv/thn;
         Dosis ekivalen untuk ekstremities (tangan dan ujung kaki) atau kulit 150 mSv/thn;

RADIOBIOLOGI 3 : RESPON SEL TERHADAP RADIASI



RESPON
         Perubahan fungsi dan atau morfologi yang terdeteksi sebagai akibat pemberian dosis pada jangka waktu tertentu.
         Cara:
        in vivo (organisme hidup)
            Wirthers & Mc Culloch & Till (1967) meneliti kelainan kulit dan sel darah.
        in vitro (percobaan lab.)
            Puck & Marcus (1956) meneliti pengaruh radiasi terhadap aspek biologi dari Ca.Cervic (HeLa sel)

Respon Sel terhadap Radiasi
         Interphase Death
        (Mati Sebelum Berkembang).
         Division Delay
        (Telat Pembelahan).
         Reproductive Failure
        (Gagal Berbiak).
Interphase Death
         Bisa terjadi pada:
        Sel yang tidak mengalami pembelahan dan berumur panjang (sel matang).
        Sel yang sedang membelah secara cepat.
         Dosis timbulnya bervariasi tergantung tipe sel.
         Gejalanya muncul beberapa jam setelah diradiasi (tetapi kasusnya terjadi setelah beberapa hari)
         Terjadi karena perubahan biokimia sel (penurunan produksi energi oleh mitokondria).




Division Delay
         Disebabkan oleh:
1.      Tertahannya proses kimia tubuh oleh radiasi.
2.      Protein untuk mitosis tidak disintesa oleh sel.
3.      Sintesa DNA berkembang secara tidak merata karena ada radiasi.
         Terjadi pada saat proses mitosis (pada tahap perkembangan ke 2 à G2).
         Mulai terjadi pada dosis rendah (50 rad).

Model Pemulihan Sel
  1. Mitotic Index:
jumlah sel yang membelah
jumlah total populasi sel tsb.
2. Mitotic Delay:
             Respon sel terhadap radiasi, sehingga terjadi keterlambatan proses mitosis untuk beberapa lama tergantung waktu.
3. Mitotic Overshoot:
              Pemulihan jumlah sel akibat penyinaran yang memberikan dosis
     cukup rendah.
4. Reproductive Failure:
              Ketidakmampuan sel u/ melakukan pembelahan setelah mendapatkan penyinaran.

Reproductive Failure
         Menurunnya kemampuan sel membelah diri dan bertahan hidup.
         Kondisinya, sel tersebut tidak mampu lagi membelah diri walaupun masih hidup.
         Mulai terjadi secara exponensial setelah dosis > 150 rad.
         Bisa dipengaruhi oleh nilai LET.

Faktor Respon
         Faktor Fisik:
        LET & RBE.
        Tingkat dosis.
         Faktor Kimia:
        Sensitizer: oksigen, pirimidine terhaloginasi, sensitizer partial.
        Protectant: sisteine, sisteamine.
         Faktor Biologi:
        Siklus sel.
        Intracellular repair.

RADIOBIOLOGI : INTERAKSI RADIASI DENGAN SEL BIOLOGI



Parameter perubahan biologi akibat ionisasi radiasi
Interaksi & Serapan energi:
            Teori probabilitas.
            Secara acak/random.
            Sangat cepat (10-17 s).
Kerusakan:
            Tampak pada sel, jaringan, organ.
            Kerusakannya selalu berlainan/spesifik.
            Laten/tertunda tergantung paparan dosis
                 berjalan (hari - pekan - bulan).

  



Pengaruh Radiasi DNA
         Perubahan/kehilangan rantai penyusun (base).
         Pecah ikatan hidrogen antara 2 rantai molekul DNA
         Pecah rangkaian dari satu rantai molekul DNA
         Pecah rangkaian dari kedua rantai molekul DNA
         Patah dan terjadi pertukaran rantai DNA

Pengaruh Radiasi  Kromosom
         Terjadi akibat perubahan DNA.
         Perubahan pada sel somatik dan sel keturunan
         Perubahan struktur kromososm --> akibat dari interaksi langsung atau dengan medium
         Pecahnya susunan kromosom
         Manifestasi pengaruh ---> aberasi, lessi, anomaly

CONTOH MODEL PERUBAHAN