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