efek biologi radiasi
DESCRIPTION
kuliah blok IBTKG ITRANSCRIPT
SupriyadiDental Radiology Departement
Sifat biologi radiasi baru diketahui pada
dasawarsa I dan ke-2 abad 20
banyak ahli radiologi dan pionir pemakai sinar X
yang menjadi korban.
EFEK BIOLOGIS RADIASI
INTERAKSI RADIASI – ATOM/MOLEKUL
EKSITASI /VIBRASI
(Elektromagnetik≥ 100 Aº)
IONISASI(R.Korpuskuler,
Elektromagnetik < 100 Aº)
Ionisasi ; radiasi menyebabkan pembentukan ion pada
atom dari matter yang dilalui
Vibarasi : radiasi hanya menyebabkan goncangan atom
dari amtter yang dilalui
RADIASI YANG DIGUNAKAN PADA DENTAL RADIOLOGY
ADALAH RADIASI IONISASI
EFFEK BIOLOGIS RADIASI PADA TINGKAT MOLEKUL
1. DIRECT EFFECT2. INDIRECT EFFECT
EFEK LANGSUNG Terjadi pada atom dari target molekul (terutama molekul penting sel :DNA)
Atom dalam tubuh:60% Hidrogen25,7% Oksigen10,7% Karbon
2,4% Nitrogen0,2 Kalsium0,1 Pospor0,1% Sulfur
0,8% Lainnya
Molekul dalam tubuh
80% Air15% Protein2% Lipid
1% Karbohidrat1% Asam nukleat
1% Lainnya
DIRECT EFFECT
THOMPSON EFFECT/CLASSICAL SCATTERING
PHOTOELECTRIC EFFECT CHOMPTON EFFECT
• Energi radiasi rendah < 30 kV• tidak ada elektron yang terlepas• radiation photon ber- interaksi dg elektron eksitasi/vibrasi• Sinar / photo berubah arah scattered• Dx radiologisedikit
• Energi radiasi besar (30-150 kV)• semua energi radiasi digu nakan untuk melepaskan elektron pada kulit terdalam• Elektron terluar jatuh ke dalam energi photon• Menyababkan ionisasi• ion yg terbentuk dapat berinteraksi dg atom/ molekul lain• absorsi radiasi tanpa ada scattered• menghasilkan energi X-ray photon• Terjadi (penting) pada dental radiografi
• Energi radiasi cukup • Tidak semua energi digunakan untuk melepaskan elektron sebagian berubah arah • menghasilkan ion dan scattered• terjadi dalam dental radiografi seimbang dg photoelectric effect
EFEK TIDAK LANGSUNG Radiolisis molekul air radiakal bebas (H*, OH*, HO2 *) dan senyawa toksik H2O2 Jaringan/sel dengan oksigenasi yang baik produksi radikal bebas meningkat Radikal bebas < 1 ms, berenergi tinggi, mudah melewati sel merusak ikatam molekul target Molekul target utama: DNA Molekul target yang lain : Lipid, karbohidrat dan protein
H2O H*, OH* (radikal hidrogen dan hidroksil)
H* + O2 HO2 *(radikal peroksil)
OH* + OH* H2O2 (hidrogen peroksid)
SEL
IN-ORGANIK ORGANIK
•PROTEIN (15%)•KARBOHIDRAT (1%)•ASAM NUKLEAT(5%) (>> pada inti sel)•LIPID(2%)
• AIR• GARAM MINERAL (KALIUM,NATRIUM)
EFEK BIOLOGIS RADIASI PADA TINGKAT SEL
1. Membran sel2. Sitoplasma3. Inti sel4. Organel
• SOMATIC EFFECT (selain sel reproduksi)• GENETIC EFFECT (sel reproduksi)
RADIASI mengenai nukleus kerusakan DNA:
1. Mutasi kanker
2. Genetic effect
RADIASI mengenai sitoplasma :
1. Permeabilitas meningkat membran sel rusak
2. Inaktivasi enzim
3. Koagulasi cairan sitoplasma
KERUSAKAN DNAPutus rantai tungal DNAPutus ranta ganda DNAIkatan silang
1. Dosis lemah/rendah: 0 – 50 rad a. 0-25 rad tidak ada efek,mungkin tidak ada delayed effect b. 25-50 rad efek tidak ada/sedikit perubahan susunan darah, mungkin ada delayed effect
DOSIS DAN EFEK SOMATIK RADIASI
2. Dosis sedang : 50-200 rad a. 50-100 rad badan lemas/mual, perpendekan umur, perubahan susunan darah delayed recovery b. 100-200 rad mual dan muntah 24 jam setelah radiasi, nafsu makan kurang, lemas, suara serak, diare, epilepsi, kerontokan rambut
3. Dosis semi letal : 200-400 rad- mual, mutah dalam 1-2 jam setelah radiasi- epilepsi- nafsu makan berkurang- panas dan lemas- pada minggu ke-3: radang mulut/tenggorok- Pada minggu ke-4 : pucat, perdarahan hidung, diare
4. Dosis letal : 400-600 rad- 1-2 Jam : mual muntah- akhir minggu ke-1: radang mulut/tenggorok- minggu ke-2 : panas, kurus
EFEK BIOLOGIS RADIASI TERGANTUNG PADA:• Besar dosis radiasi yang diserap• Radiosensitivity sel/jaringan/organ• Interval paparan• lama periode laten• Kapan radiasi diberikan↔Waktu tumbuh kembang• Recovery power
• SOMATIK• GENETIK
Threshold doseDi Ked. Gigi :
•Gangguan tumbang gigi• Karies radiasi
• xerostomia• Mukositis
• gangguan pengecapan•Candidasis
• osteoradionekrosis
INGAT! : prinsip ALARA (As Low As Reasonably Achievable) (sekecil apapun dosis radiasi efek stokastik tetap dapat timbul)
RADIOSENSITIVITY
HUKUM “BERGONIE TRIBONDEU”“makin aktiv suatu sel berproliferasi, makin sensitif pula
sel tersebut terhadap radiasi”
HIGH• Lymphoid• Bone marrow• Gonad/reproduksi• Mukosa intestinal
MEDIUM• Jaringan ikat• Skin• Tulang/kartilago yang sedang tumbuh• Endokrin LOW
• Muscle• Nerve
FAIRLY HIGH• Skin• Lensa mata• Mukosa mult
FAIRLY LOW
•Tulang dan
kartilago matur
• Kelenjar saliva
• Kelenjar tiroid
• Liver
EFEK RADIASI PADA TUBUH
1. Luka permukaan yang dangkal
- Skin damage
- Brittleness of nail
2. Kerusakan hemopoetik
- Limfopeni
- leukopeni
- Anemi
- Leukemi
- Loss of spesific immune respone
3. Induksi keganasan
- Leukemia
- Kasinoma kulit
- Sarkoma
5. Berkurangnya kemungkinan hidup
6. Efek lain
- Katarak
- Obesitas
- Sterilitas (temporary or permanent)
4. Aberasi genetik
- Mutasi gen langsung
- Perubahan kromosom (chromosomal alteration)