2 of 19

Interaksi Biologi Radiasi

Direct Action :

Menimbulkan kerusakan dengan ionisasi langsung terhadap makro molekul biologic (DNA, RNA, Protein, Enzim)

Indirect Action:

Menimbulkan Kerusakan melalui reaksi kimia yang diawali dengan ionisasi air.

3 of 19

Efek Radiasi Mengion

Menyebabkan terjadinya kerusakan atom/ molekul yang dilaluinya

4 of 19

Interaksi Biologi dari Radiasi

Deterministik:

Terjadi akibat adanya kematian sel sebagai akibat paparan radiasi baik local maupun seluruh tubuh. Efek ini terjadi bila dosis radiasi yang diterima tubuh melebihi nilai dosis ambang.

Stokastik:

Efek stokastik tidak mengenal dosis ambang. Serendah apa pun dosis radiasi yang diterima, selalu ada peluang untuk terjadinya perubahan pada sistem biologic baik tingkat molekuler mau pun seluler.

5 of 19

Charts : Dose-Frequency Relationship

Efek Deterministik: timbul bila dosis yang diterima di atas dosis ambang (threshold dose) dan umumnya timbul beberapa saat setelah terpapar

Stokastik: tanpa ada dosis ambang dan baru akan muncul setelah masa laten yang lama

6 of 19

Efek Stokastik pada Individu Terpapar

7 of 19

Efek Stokastik pada Keturunan Individu Terpapar

8 of 19

Efek Deterministik pada Kulit

2-3 Gy→eritema awal dalam 6-24 jam untuk 2-3 hari; eritema 7-10 hari untuk beberapa minggu

3-8 Gy→eritema dan epilasi; deskuamasi kering (pengelupasan kulit) 3-6 minggu

12-20 Gy →blister (deskuamasi basah) dalam 4-6 minggu; Iceration (tukak/borok)

>20 Gy →nekrosis (kematian jaringan) dalam 10 minggu; atropi dalam bulanan-tahunan

>50 Gy →nekrosis lebih singkat (~3minggu)

9 of 19

Efek Deterministik pada Sistem Pembentukan Darah

Sel darah berasal dari sel stem sumsum tulang

Eritrosit (sdm)
Leukosit (sdp) → granulosit dan limfosit
Trombosit (platelet)

Dosis 0,5 Gy penurunan segera komponen darah

Limfosit menurun dalam beberapa jam
Trombosit &granulosit dalam beberapa hari – minggu
Eritrosit menurun lambat dalam beberapa minggu

Kematian terjadi akibat dari infeksi dan homerrhage
Efek stokastik: leukemia dan kanker sel darah merah

10 of 19

Perbaikan Secara Enzimatis

Sel Hidup

Sel Abnormal

Efek Stokastik

Tanpa Dosis Ambang

Ada Masa Laten

Terjadi pada Individu Terpapar & Turunannya

Probabilitas Bergantung Dosis

Sel Normal

Sel Mati

Disfungsi Organ

Efek Deterministik

Ada Dosis Ambang

Keparahan Bergantung Dosis

Umumnya Tanpa Masa Laten

Terjadi pada Individu Terpapar

Proses Sel Terpapar Radiasi

11 of 19

Perbedaan Deterministik dan Stokastik

Deterministik	Stokastik
Mempunyai dosis ambang	Tidak mempunyai dosis ambang
Timbul beberapa saat setelah terpapar radiasi	Timbul setelah melalui masa tenang yang lama
Adanya penyembuhan spontan (tergantung keparahan)	Keparahannya tidak tergantung pada dosis radiasi
Tingkat keparahan tergantung dosis radiasi	Tidak ada penyembuhan spontan
Efek ini meliputi : luka bakar, katarak, sterilitas/kemandulan (efek somatic)	Efek ini meliputi : kanker, leukemia, mutagen seperti kerusakan gen/kromosom (efek somatic), dan penyakit keturunan seperti cacat bayi dalam kandungan (efek genetic)

12 of 19

Efek Radiasi Berdasarkan Jenis Sel yang Terkena Paparan Radiasi

Efek Genetik (non-somatik) atau efek pewarisan adalah efek yang dirasakan oleh keturunan dari individu yang terkena paparan radiasi.

Efek Somatik adalah efek yang dirasakan oleh individu yang terpapar radiasi. Waktu yang dibutuhkan sampai terlihatnya gejala efek somatic sangat bervariasi sehingga dapat dibedakan menjadi efek segera dan efek tertunda.

13 of 19

Variasi efek Somatik

Efek Segera adalah kerusakan yang secara klinik sudah dapat teramati pada individu dalam waktu tingkat setelah individu tersebut terpapar radiasi, seperti : epilasi (rontoknya rambut), eritema (memerahnya kulit), luka bakar dan penurunan jumlah sel darah. Kerusakan tersebut terlihat dalam waktu hari sampai mingguan pasca iradiasi.

Efek Tertunda merupakan efek radiasi yang baru timbul setelah waktu yang lama (bulanan/tahunan) setelah terpapar radiasi, seperti katarak dan kanker.

14 of 19

Efek Genetik merupakan efek stokastik

Efek Somatik dapat berupa stokastik maupun deterministik (non-stokastik)

15 of 19

Pola Efek Biologi dari Radiasi

Prodromal Stage

Gejala yang langsung muncul setelah terpapar radiasi

Latent Period

Jeda waktu sebelum munculnya efek-efek biologis yang dapat diamati

Period of Demonstrable Effects on Cells and Tissues

Efek yang terjadi dapat diamati karakteristik dan besarnya efek yang didapatkan tergantung kepada besarnya dosis yang diterima dan area yang terkena paparan radiasi

Recovery Period

Pemulihan terjadi sampai batas tertentu

16 of 19

Early and Late Responding Tissues

Pembelahan jaringan yang memperbaharui diri dengan cepat merespon lebih awal terhadap efek radiasi. Contoh: kulit, epitel usu, sumsum tulang.
Jaringan yang merespons lambat: sumsum tulang belakang, paru-paru, ginjal
Respon radiasi awal atau akhir mencerminkan tingkat pergantian sel yang berbeda

17 of 19

Early Effects

Early effects timbul akibat dari kematian sel dalam jumlah besar dan terjadi dalam beberapa hari atau minggi setelah penyinaran
Contoh : lapisan epidermis kulit, epitel gastrointestinal dan sistem hematopoietik.
Waktu timbulnya reaksi awal berkorelasi dengan rentang hidup yang relatif singkat dari sel-sel fungsional dewasa
Kerusakan akut diperbaiki dengan cepat dan mungkin sepenuhnya kembali.

18 of 19

Late Effects

Late effects terjadi pada jaringan yang berproliferasi lambat dan muncul setelah beberapa bulan atau tahun setelah terkena radiasi
Contoh : jaringan paru-paru, ginjal, jantung, liver, dan sistem saraf pusat.
Waktu timbulnya reaksi akhir berkorelasi dengan rentang hidup yang relatif lama dari sel-sel fungsional yang matang
Kerusakan yang terlambat dapat diperbaiki tetapi tidak pernah sepenuhnya diperbaiki

1 of 19