Sumber : http://jembersantri.blogspot.com/2012/12/cara-membuat-efek-bubble-pada-cursor-di-blog.html#ixzz2W3Nh9HY1 Follow us: jembersantri.blogspot.com on Facebook

Pages

Selasa, 07 Mei 2013

Efek Radiasi Bagi Manusia


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.
Radiasi apabila menumbuk suatu materi maka akan terjadi interaksi yang akan menimbulkan berbagai efek. Efek-efek radiasi ini bergantung pada jenis radiasi, energi dan juga bergantung pada jenis materi yang ditumbuk. Pada umumnya radiasi dapat menyebabkan proses ionisasi dan atau proses eksitasi ketika melewati materi yang ditumbuknya.
Ionisasi bisa terjadi pada saat radiasi berinteraksi dengan atom materi yang dilewatinya. Radiasi yang dapat menyebabkan terjadinya ionisasi disebut radiasi pengion. Termasuk dalam katagori radiasi pengion ini adalah partikel alpha, partikel beta, sinar gamma, sinar-X dan neutron. Pada saat menembus materi, radiasi pengion dapat menumbuk elektron orbit sehingga elektron terlepas dari atom. Akibatnya timbul pasangan ion positif dan ion negatif.
Efek-efek yang timbul akibat radiasi pengion :
1.  Efek Genetik
Merupakan efek radiasi yang dirasakan oleh keturunan orang yang menerima radiasi, karena perubahan kode genetik terjadi pada sel pembawa keturunan.
2.  Efek Somatik
Merupakan efek radiasi yang langsung dirasakan oleh orang yang menerima radiasi tersebut. Terdapat 2 macam efek somatik, antara lain :
  1. Efek Stokastik
Adalah efek yang timbul karena perubahan pada sel normal akibat radiasi pengion. Dosis 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. Paparan radiasi dosis rendah dapat menigkatkan resiko kanker dan efek pewarisan yang secara statistik dapat dideteksi pada suatu populasi, namun tidak secara serta merta terkait dengan paparan individu.
Ciri – ciri efek stokastik :
i.      Tidak mengenal dosis ambang
ii.      Timbul setelah masa tenang yang lama
iii.      Dosis radiasi tidak  mempengaruhi keparahan efek
iv.      Tidak ada penyembuhan spontan. Contoh : kanker & penyakit turunan
2.   Efek Non-Stokastik (Deterministik)
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%.
Ciri-ciri Efek Non Stokastik :
i.      Punya dosis ambang
ii.      Timbul beberapa saat setelah radiasi
iii.      Adanya penyembuhan spontan
iv.      Dosis radiasi mempengaruhi keparahan efek.
contoh :luka bakar, sterilitas, dan katarak
Ketika melewati materi, maka sinar-X akan mengalami interaksi dengan materi   tersebut. Dari interaksi tersebut, akan timbul efek yang melalui 4 tahapan, antara lain :
  1. Tahap Fisika
Pada proses fisika, terjadi peristiwa absorbsi energi oleh materi sesaat setelah terkena radiasi. Tahapan fisika diikuti oleh eksitasi dan ionisasi atom atau molekul.
Berlangsung hanya kira-kira 10-16 detik dimana energi terdeposit di dalam sel dan menyebabkan ionisasi. Di air reaksinya dapat dinyatakan sebagai :
H2O —> H2O+ + e-
Dimana H2O+ adalah ion positif dan e- adalah ion negatif
2.  Tahap Kimia – Fisika
Pada proses kimia, terjadi peristiwa perusakan molekul-molekul secara kimiawi. perubahan ini diakibatkan oleh antara lain:
a.  Efek langsung
b.  Efek tidak langsung
Berlangsung kira-kira 10-6 detik, dimana ion-ion berinteraksi dengan molekul air lainnya yang menghasilkan beberapa produk baru. Sebagai contoh, ion positif terdisosiasi :
H2O+ —> H+ + OH-
Ion negatif, yaitu elektron, terikat pada molekul air netral yang selanjutnya terdisosiasi
H2O+ + e- —> H2O
H2O- —> H + OH-
Sehingga produk dari reaksinya adalah H+ , OH- ,H dan OH. Dua ion pertama, yang ada dalam sebagian besar air, tidak mengambil bagian dalam reaksi berikutnya. Dua produk lainnya, H dan OH disebut radikal bebas, yaitu mereka yang mempunyai elektron yang tidak berpasangan dan secara kimia sangat reaktif. Hasil reaksi lainnya adalah hidrogen peroksida H2O2, yang merupakan oksidan yang sangat kuat dan terbentuk dengan reaksi:
OH + OH —> H2O2
3.   Tahap kimia
Berlangsung hanya beberapa detik, dimana hasil reaksi berinteraksi dengan molekul-molekul organik yang penting dari sel. Radikal bebas dan oksidan dapat menyerang molekul komplek yang membentuk koromosom. Misalnya, sebagai contoh , radikal tersebut dapat mengikatkan dirinya ke molekul atau menyebabkan ikatan rantai panjang menjadi putus.
4.    Tahap Biologi
Dimana waktunya bervariasi dari puluhan menit sampai puluhan tahun bergantung pada gejala khusus yang muncul. Perubahan kimia yang didiskusikan diatas dapat mempengaruhi sel individu dalam berbagai cara, misalnya :
  1. Kematian sel lebih awal
  2. terhambatnya atau tertundanya pembelahan sel
  3. perubahan tetap pada sel turunannya
Interaksi radiasi pengion dengan meteri biologik diawali dengan interaksdi fisika yaitu, proses ionisasi. Elektron yang dihasilkan dari proses ionisasi akan berinteraksi secara langsung maupun tidak langsung. Secara langsung bila penyerapan energi langsung terjadi pada molekul organik dalam sel yang mempunyai arti penting, seperti DNA. Sedangkan interaksi secara tidak langsung bila terlebih dahulu terjadi interaksi radiasi dengan molekul air dalam sel yang efeknya kemudian akan mengenai molekul organik penting. Mengingat sekitar 80% dari tubuh manusia terdiri dari air, maka sebagian besar interaksi radiasi dalam tubuh terjadi secara tidak langsung.
B.    Radiasi dengan Molekul Air (Radiolisis Air)
Penyerapan energi radiasi oleh molekul air dalam proses radiolisis air akan menghasilkan radikal bebas (H* dan OH*) yang tidak stabil serta sangat reaktif dan toksik terhadap molekul organik vital tubuh. Radikal bebas adalah suatu atom atau molekul dengan sebuah electron yang tidak berpasangan pada orbital terluarnya. Keadaan ini menyebabkan radikal bebas menjadi tidak stabil, sangat reaktif dan toksik terhadap molekul organik vital. Radikal bebas yang terbentuk dapat sering bereaksi menghasilkan suatu molekul biologic peroksida yang lebih stabil sehingga berumur lebih lama. Molekul ini dapat berdifusi lebih jauh dari tempat pembentukannya sehingga lebih besar peluangnya dibandingkan radikal bebas untuk menimbulkan kerusakan biokimiawi pada molekul biologi. Secara alamiah kerusakan yang timbul akan mengalami proses perbaikan secara enzimatis dalam kapasitas tertentu. Perubahan biokimia yang terjadi yang berupa kerusakan pada molekul-molekul biologi penting tersebut selanjutnya akan menimbulkan gangguan fungsi sel bila tidak mengalami proses perbaikan secara tepat atau menyebabkan kematian sel. Perubahan fungsi atau kematian dari sejumlah sel menghasilkan suatu efek biologik dari radiasi yang bergantung pada jenis radiasi, dosis, jenis  sel lainnya.

C.     Radiasi dengan DNA
Interaksi radiasi dengan DNA dapat menyebabkan terjadinya perubahan struktur molekul gula atau basa, putusnya ikatan hydrogen antar basa, hilangnya basa dan lainnya. Kerusakan yang lebih parah adalah putusnya salah satu untai DNA yang disebut single strand break, atau putusnya kedua untai DNA yang disebut double strand breaks. Secara alamiah sel mempunyai kemampuan untuk melakukan proses perbaikan terhadap kerusakan yang timbul dengan menggunakan beberapa jenis enzim yang spesifik. Proses perbaikan dapat berlangsung terhadap kerusakan yang terjadi tanpa kesalahan sehingga struktur DNA kembali seperti semual dan tidak menimbulkan perubahan struktur pada sel. Tetapi dalam kondisi tertentu, proses perbaikan tidak berjalan sebagai mana mestinya sehingga walaupun kerusakan dapat diperbaiki, tetapi tidak sempurna sehingga menghasilkan DNA yang berbeda, yang dikenal dengan mutasi.

D.    Radiasi dengan Kromosom
Sebuah kromosom terdiri dari dua lengan yang dihubungkan satu sama lain dengan suatu penyempitan yang disebut sentromer. Radiasi dapat menyebabkan perubahan baik pada jumlah maupun struktur kromosom yang disebut aberasi kromosom. Perubahan jumlah kromosom, misalnya menjadi 47 buah pada sel somatic yang memungkinkan timbulnya kelainan genetic. Kerusakan struktur kromosom berupa patahnya lengan kromosom terjadi secara acak dengan peluang yang semakin besar dengan meningkatnya dosis radiasi.
Aberasi kromosom yang mungkin timbul adalah :
  1. Fragmen Asentrik, yaitu patahnya lengan kromososm yang tidak mengandung sentromer,
  2. Kromosom cincin,
  3. Kromosom Disentrik, yaitu kromosom yang memiliki dua sentromer
  4. Translokasi, yaitu terjadinya perpindahan atau pertukaran fragmen dari dua atau   lebih kromosom. Kromosom disentri yang spesifik terjadi akibat paparan radiasi sehingga jenis aberasi ini biasa digunakan sebagai dosimeter biologic yang dapat diamati pada sel darah limfosit, yang merupakan salah satu jenis sel darah putih. Frekuensi terjadinya kelainan pada kromosom bergantung pada dosis, energi dan jenis radiasi, laju dosis dan lainnya..  
E.    Radiasi dengan Sel

Kerusakan yang terjadi pada DNA dan kromosom sel sangat bergantung pada proses perbaikan yang berlangsung. Bila proses perbaikan berlangsung dengan baik/sempurna, dan juga tingkat kerusakan sel tidak terlalu parah, maka sel bisa kembali normal. Bila perbaikan sel tidak sempurna, sel tetap hidup tetapi mengalami perubahan. Bila tingkat kerusakan sel sangat parah atau perbaikan tidak berlangsung dengan baik, maka sel akan mati. Sel yang paling sensitive terhadap pengaruh radiasi adalah sel yang paling aktif melakukan pembelahan dan tingkat differensiasi (perkembangan/ kematangan sel) rendah. Sedangkan sel yang tidak mudah rusak akibat pengaruh radiasi adalah sel dengan tingkat differensiasi yang tinggi.

F.     Pemanfaatan Radiasi
Pada jaman modern ini terdapat banyak sekali sumber radiasi buatan manusia. Di dunia kedokteran radiasi justru dimanfaatkan dalam diagnosa maupun proses penyembuhan penyakit. Alat-alat yang digunakan merupakan sumber radiasi yang memberikan dosis serapan amat tinggi pada manusia. Oleh sebab itu sangat tidak dianjurkan seorang pasien mengalami radiasi berkali-kali dalam tempo yang tidak begitu lama. Dosis radiasi beberapa aktivitas medis dapat kita lihat dalam tabel-4.
Perlu dicatat bahwa dosis pada tabel-4 itu hanya berlaku untuk sekali aktivitas saja. Selain itu waktu radiasinya juga singkat sekali dan sasaran radiasi terlokalisir di bagian tubuh tertentu. Terapi radiasi untuk kanker yang berdosis 5 juta mrem hanya digunakan dalam waktu singkat dan daerah sasarn yang seminimal  mungkin yaitu bagian yang memang dikehendaki mati sel-selnya. Jika radiasi itu dikenakan ke seluruh tubuh matilah orang yang teradiasi berdasarkan tabel-2. Di Amerika Serikat tiap orang menerima kira-kira 80 mrem per tahun dari aktivitas medis yang dilakukannya.

Sumber radiasi buatan lain yang cukup besar adalah aktivitas tenaga nuklir, mulai dari penambangan uranium, pengayaannya, penggunaannya dalam reaktor nuklir, pembuangan sampah nuklir, sampai dengan percobaan senjata nuklir. Jika faktor kecelakaan diabaikan, dosis yang timbul akibat aktivitas tenaga nuklir ini per tahunnya.

G. Dosis dan Gejala Respon Radiasi pada Reproduksi

Efek deterministik pada organ reproduksi atau gonad adalah sterilitas. Pajanan radiasi pada testis akan mengganggu proses pembentukan sel sperma yang akhirnya akan mempengaruhi jumlah sel sperma yang dihasilkan. Pengaruh radiasi pada produksi sel sperma tidak dapat diketahui segera setelah terpajan radiasi, tetapi dalam waktu sekitar 2 bulan kemudian. Dosis radiasi 0,15 Gy sudah dapat mengakibatkan penurunan jumlah sel sperma (oligospermia). Dosis sampai 2 Gy menyebabkankan sterilitas sementara selama sekitar 1 – 2 tahun. Menurut ICRP 60, dosis ambang sterilitas permanen adalah 3,5 – 6 Gy. Radiasi pada laki-laki tidak mempengaruhi libido secara nyata.
Pengaruh radiasi pada sel telur sangat bergantung pada usia. Semakin tua usia, semakin sensitif terhadap radiasi. Radiasi dapat menyebabkan strilitas atau menopause dini. Dosis ambang sterilitas menurut ICRP 60 adalah 2,5 – 6 Gy. Pada usia yang lebih muda (20-an), sterilitas permanen terjadi pada dosis yang lebih tinggi yaitu mencapai 12 – 15 Gy.
Efek stokastik yang dikenal dengan efek pewarisan terjadi karena mutasi pada gen atau kromosom sel sperma dan sel telur. Perubahan kode genetik yang terjadi akibat pajanan radiasi akan diwariskan pada keturunan individu terpajan. Tapi sampai saat ini belum ada bukti adanya efek pewarisan pada manusia akibat radiasi. Penelitian pada hewan dan tumbuhan menunjukkan bahwa efek yang terjadi bervariasi dari ringan hingga kehilangan fungsi atau kelainan anatomik yang parah bahkan kematian prematur.
Beberapa tahapan perkembangan spermatogonia menjadi spermatid adalah sangat radiosensitif. Hal ini terutama ditemukan pada efek radasi pada fraksi yang berbeda tahap perkembangan fase S yang dapat diukur dengan sitometri alir dalam waktu singkat (15 menit) dan cara yang tepat. Dosis radiasi serendah 0,1 Gy dapat terdeteksi. Keunggulan dari uji sperma ini adalah sensitivitasnya yang cenderung tinggi dan hanya dibutuhkan waktu pendek untuk analisis. Dan kenyataan bahwa pajanan radiasi pada gonad diukur tidak lagi merupakan keunggulan utama karena diketahui risiko genetic pada manusia mungkin jauh lebih rendah daripada perkiraan semula. Kelemahan dari uji ini adalah memilki kendala yakni hanya untuk populasi laki-laki, testis pun dipastikan berada pada medan radiasi,. Metodenya invasive dan memerlukan peralatan mahal (flow cytometer). Analisis segera setelah pajanan (hingga 2 hari) tidak dimungkinkan. Tidak ada informasi untuk manusia, dan data pada mencit terbatas serta hanya untuk radiasi gamma dan sinar-X, iradiasi akut dan dosis tunggal.
Pada pria, jaringan sistem reproduksi bersifat radioresisten kecuali testis (berisi sel-sel radiorsisten yakni spermatozoa matang dan sel-sel radiosensitif yakni spermatogonia sel muda). Efek primer dari radiasi adalah kerusakan dan depopulasi spermatogonia, sesudah itu deplesi sperma matang (maturation depletion). Fertilitas periodenya bervariasi sesudah radiasi tergantung radioresistensi sel-sel matang, kemudian diikuti sterilitas (sementara/permanen) tergantungt dosis radiasi. Sterilitas permanen dapat ditimbulkan oleh dosis akut 500-600 rad. Dosis 250 rad menimbulkan sterilitas sementara yakni selama 12 bulan. Bahaya lain yang dapat terjadi adalah produksi aberasi kromosom yang mungkin diteruskan pada generasi berikutnyapada periode fertil sesudah radiasi tidak menghilangkan kerusakan kromosom dalam spermatozoa.
Pada instalasi rumah sakit seperti pemeriksaan radiodiagnostik dan kedoktean nuklir tidak menimbulkan sterilitas karena dosis yang diberikan tergolong rendah. Dosis rendah kronik dapat menimbulkan perubahan kromosom (mutasi pada generasi kemudian). Sementara pada radioterapi, dosis total yang diberikan mampu mengakibatkan sterilitas disamping perubahan kromosom. Maka dari itu, harus selalu dilindungi dari radiasi hambur bila lapangan penyinaran dekat dengan testis. Perlu diketahui juga bahwa impotensi tidak disebabkan oleh dosis sterilitas. Pada wanita, dikenal dengan namanya ovarium yang berfungsi untuk menghasilkan ovum. Ovum berada dalam folikel-folikel (kantong tertutup). Folikel sedang merupakan yang paling radiosensitive, sementara folikel kecil yang paling radioresisten dan folikel besar (matang) tergolong cukup sensitif.
Sel-sel dalam ovum tidak membelah secara konsisten, menggantikan sel yang hilang selama menstruasi. Ovum dilepas dari folikel matang pada ovulasi, diikuti fertilisasi atau kalau tidak terjadi maka terjadi menstruasi. Pada dosis sedang mampu menimbulkan fertilitas di periode awal karena folikel matang agak resisten yang dapat melepaskan ovum. Selanjutnya diikuti sterilitas sementara atau bahkan permanen dikarenakan kerusakan ovum dalam folikel sedang. Fertilitas mungkin terjadi karena maturasi folikel kecil yang radioresisten. Kemungkinan terjadinya sterilitas adalah pada dosis yang melebihi 625 rad. Wanita mudah biasanya justru lebih radiosensitif.
Pada pemeriksaan radiodiagnostik dan kedokteran nuklir, dosis rendah tidak menyebabkan sterilitas tapi menyebabkan perubahan kromosom. Sementara pada radioterapi yang menggunakan dosis radiasi yang sangat tinggi untuk membunuh kanker, hal ini dapat menimbulkan bahaya rangkap yakni kerusakan kromosom dan sterilitas. Dosis sterilitas dapat menyebabkan menopouse nyata walaupun usianya belum tergolong menopause.

sumber :
 http://ueu201232091.student.esaunggul.ac.id/2012/12/21/efek-radiasi-bagi-manusia/

0 komentar:

Posting Komentar