Tubuh terdiri dari berbagai macam organ seperti hati, ginjal, paru dan lainnya. Setiap organ tubuh tersusun atas jaringan yang merupakan kumpulan sel yang mempunyai fungsi dan struktur yang sama. Sel sebagai unit fungsional terkecil dari tubuh dapat menjalankan fungsi hidup secara lengkap dan sempurna seperti pembelahan, pernafasan, pertumbuhan dan lainnya. Sel terdiri dari dua komponen utama, yaitu sitoplasma dan inti sel (nucleus). Sitoplasma mengandung sejumlah organel sel yang berfungsi mengatur berbagai fungsi metabolisme penting sel. Inti sel mengandung struktur biologic yang sangat kompleks yang disebut kromosom yang mempunyai peranan penting sebagai tempat penyimpanan semua informasi genetika yang berhubungan dengan keturunan atau karakteristik dasar manusia. Kromosom manusia yang berjumlah 23 pasang mengandung ribuan gen yang merupakan suatu rantai pendek dari DNA (Deooxyribonucleic acid) yang membawa suatu kode informasi tertentu dan spesifik.
Interaksi
antara radiasi dengan sel hidup merupakan proses yang berlangsung
secara bertahap. Proses ini diawali dengan tahap fisik dan diakhiri
dengan tahap biologik. Ada empat tahapan interaksi, yaitu :
1. Tahap Fisik
Tahap Fisik berupa absorbsi energi radiasi pengion yang
menyebabkan terjadinya eksitasi dan ionisasi pada molekul atau atom
penyusun bahan biologi. Proses ini berlangsung sangat singkat dalam orde
10-16 detik. Karena sel sebagian besar (70%) tersusun atas air, maka
ionisasi awal yang terjadi di dalam sel adalah terurainya molekul air
menjadi ion positif H2O+ dan e- sebagai ion negatif. Proses ionisasi ini dapat ditulis dengan :
H2O + radiasi pengion —> H2O+ + e-
2. Tahap Fisikokimia
Tahap fisikokimia dimana atom atau molekul yang tereksitasi atau
terionisasi mengalami reaksi-reaksi sehingga terbentuk radikal bebas
yang tidak stabil. Tahap ini berlangsung dalam orde 10-6 detik. Karena
sebagian besar tubuh manusia tersusun atas air, maka peranan air sangat
besar dalam menentukan hasil akhir dalam tahap fisikokimia ini. Efek
langsung radiasi pada molekul atau atom penyusun tubuh selain air hanya
memberikan sumbangan yang kecil bagi akibat biologi akhir dibandingkan
dengan efek tak langsungnya melalui media air tersebut. Ion-ion yang
terbentuk pada tahap pertama interaksi akan beraksi dengan molekul air
lainnya sehingga menghasilkan beberapa macam produk , diantaranya
radikal bebas yang sangat reaktif dan toksik melalui radiolisis air,
yaitu OH- dan H+. Reaksi kimia yang terjadi dalam tahap kedua interaksi ini adalah:
H2O+ —-> H+ + OH-
H2O + e –> H2O-
H2O- –> OH- + H+
Radikal bebas OH- dapat membentuk peroksida (H2O2 ) yang bersifat
oksidator kuat melalui reaksi berikut :
OH- + OH + —> H2O2
3. Tahap Kimia Dan Biologi
Tahap kimia dan biologi yang berlangsung dalam beberapa detik
dan ditandai dengan terjadinya reaksi antara radikal bebas dan
peroksida dengan molekul organik sel serta inti sel yang terdiri atas
kromosom. Reaksi ini akan menyebabkan terjadinya kerusakan-kerusakan
terhadap molekul-molekul dalam sel. Jenis kerusakannya bergantung pada
jenis molekul yang bereaksi. Jika reaksi itu terjadi dengan molekul
protein, ikatan rantai panjang molekul akan putus sehingga protein
rusak. Molekul yang putus ini menjadi terbuka dan dapat melakukan reaksi
lainnya. Radikal bebas dan peroksida juga dapat merusak struktur
biokimia molekul enzim sehingga fungsi enzim terganggu. Kromosom dan
molekul DNA di dalamnya juga dapat dipengaruhi oleh radikal bebas dan
peroksida sehingga terjadi mutasi genetik.
4. Tahap Biologis
Tahap biologis yang ditandai dengan terjadinya tanggapan
biologis yang bervariasi bergantung pada molekul penting mana yang
bereaksi dengan radikal bebas dan peroksida yang terjadi pada tahap
ketiga. Proses ini berlangsung dalam orde beberapa puluh menit hingga
beberapa puluh tahun, bergantung pada tingkat kerusakan sel yang
terjadi. Beberapa akibat dapat muncul karena kerusakan sel, seperti
kematian sel secara langsung, pembelahan sel terhambat atau tertunda
serta terjadinya perubahan permanen pada sel anak setelah sel induknya
membelah. Kerusakan yang terjadi dapat meluas dari skala seluler ke
jaringan, organ dan dapat pula menyebabkan kematian.
Dilihat dari interaksi biologi tadi di atas, maka secara biologis efek radiasi dapat dibedakan atas :
1. Berdasarkan jenis sel yang terkena paparan radiasi
Sel dalam tubuh manusia terdiri dari sel genetic dan sel somatic. Sel genetic adalah sel telur pada perempuan dan sel sperma pada laki-laki, sedangkan sel somatic adalah sel-sel lainnya yang ada dalam tubuh.
Berdasarkan jenis sel, maka efek radiasi dapat dibedakan atas :
- Efek Genetik (non-somatik) atau efek pewarisan adalah efek yang dirasakan oleh keturunan dari individu yang terkena paparan radiasi.
- Efek Somatik adalah efek radiasi yang dirasakan oleh individu yang terpapar radiasi. Waktu yang dibutuhkan sampai terlihatnya gejala efek somatik sangat bervariasi sehingga dapat dibedakan atas :
- Efek segera adalah kerusakan yang secara klinik sudah dapat teramati pada individu dalam waktu singkat 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.
2. Berdasarkan dosis radiasi
Bila ditinjau dari dosis radiasi (untuk kepentingan proteksi radiasi), efek radiasi dibedakan atas efek stokastik danefek deterministic (non-stokastik).
i. Efek Stokastik adalah
efek yang penyebab timbulnya merupakan fungsi dosis radiasi dan
diperkirakan tidak mengenal dosis ambang. Efek ini terjadi sebagai
akibat paparan radiasi dengan dosis yang menyebabkan terjadinya
perubahan pada sel. Radiasi serendah apapun selalu terdapat kemungkinan
untuk menimbulkan perubahan pada sistem biologik, baik pada tingkat
molekul maupun sel. Dengan demikian radiasi dapat pula tidak membunuh
sel tetapi mengubah sel, sel yang mengalami modifikasi atau sel yang
berubah ini mempunyai peluang untuk lolos dari sistem pertahanan tubuh
yang berusaha untuk menghilangkan sel seperti ini. Semua akibat proses
modifikasi atau transformasi sel ini disebut efek stokastik yang terjadi
secara acak. Efek stokastik terjadi tanpa ada dosis ambang dan baru
akan muncul setelah masa laten yang lama. Semakin besar dosis paparan,
semakin besar peluang terjadinya efek stokastik, sedangkan tingkat
keparahannya tidak ditentukan oleh jumlah dosis yang diterima. Bila sel
yang mengalami perubahan adalah sel genetik, maka sifat-sifat sel yang
baru tersebut akan diwariskan kepada turunannya sehingga timbul efek
genetik atau pewarisan. Apabila sel ini adalah sel somatik maka sel-sel
tersebut dalam jangka waktu yang relatif lama, ditambah dengan pengaruh
dari bahan-bahan yang bersifat toksik lainnya, akan tumbuh dan
berkembang menjadi jaringan ganas atau kanker.
Maka dari itu dapat disimpulkan ciri-ciri efek stokastik a.l :
- Tidak mengenal dosis ambang
- Timbul setelah melalui masa tenang yang lama
- Keparahannya tidak bergantung pada dosis radiasi
- Tidak ada penyembuhan spontan
- Efek ini meliputi : kanker, leukemia (efek somatik), dan penyakit keturunan (efek genetik).
ii. Efek Deterministik (non-stokastik)
adalah efek yang kualitas keparahannya bervariasi menurut dosis dan
hanya timbul bila dosis ambang dilampaui. Efek ini terjadi karena adanya
proses kematian sel akibat paparan radiasi yang mengubah fungsi
jaringan yang terkena radiasi. Efek ini dapat terjadi sebagai akibat
dari paparan radiasi pada seluruh tubuh maupun lokal. Efek deterministik
timbul bila dosis yang diterima di atas dosis ambang(threshold dose) dan
umumnya timbul beberapa saat setelah terpapar radiasi. Tingkat
keparahan efek deterministik akan meningkat bila dosis yang diterima
lebih besar dari dosis ambang yang bervariasi bergantung pada jenis
efek. Pada dosis lebih rendah dan mendekati dosis ambang, kemungkinan
terjadinya efek deterministik dengan demikian adalah nol. Sedangkan di
atas dosis ambang, peluang terjadinya efek ini menjadi 100%.
Adapun ciri-ciri efek non-stokastik a.l :
- Mempunyai dosis ambang
- Umumnya timbul beberapa saat setelah radiasi
- Adanya penyembuhan spontan (tergantung keparahan)
- Tingkat keparahan tergantung terhadap dosis radiasi
- Efek ini meliputi : luka bakar, sterilitas / kemandulan, katarak (efek somatik)(http://myradiologi.blogspot.com )
Tidak ada komentar:
Posting Komentar