EFEK BIOLOGI RADIASI

Supriyadi Dental 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

IONISASI (R.Korpuskuler, Elektromagnetik < 100 Aº)

EKSITASI / VIBRASI (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 EFFECT 2. INDIRECT EFFECT  EFEK LANGSUNG Terjadi pada atom dari target molekul (terutama molekul penting sel :DNA) Atom dalam tubuh: 60% Hidrogen 25,7% Oksigen 10,7% Karbon 2,4% Nitrogen 0,2 Kalsium 0,1 Pospor 0,1% Sulfur 0,8% Lainnya

Molekul dalam tubuh 80% Air 15% Protein 2% Lipid 1% Karbohidrat 1% Asam nukleat 1% Lainnya

DIRECT EFFECT THOMPSON EFFECT/ CLASSICAL SCATTERING

• Energi radiasi rendah < 30 kV • tidak ada elektron yang terlepas • radiation photon berinteraksi dg elektron eksitasi/vibrasi • Sinar / photo berubah arah scattered • Dx radiologisedikit

PHOTOELECTRIC EFFECT

CHOMPTON EFFECT

• 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)

EFEK BIOLOGIS RADIASI PADA TINGKAT SEL SEL 1. 2. 3. 4.

IN-ORGANIK

• AIR • GARAM MINERAL (KALIUM,NATRIUM)

Membran sel Sitoplasma Inti sel Organel

ORGANIK •PROTEIN (15%) •KARBOHIDRAT (1%) •ASAM NUKLEAT(5%) (>> pada inti sel) •LIPID(2%)

• 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 DNA Putus rantai tungal DNA Putus ranta ganda DNA Ikatan silang

DOSIS DAN EFEK SOMATIK RADIASI 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 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 Threshold dose

• SOMATIK • GENETIK

Di 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” FAIRLY LOW •Tulang dan

HIGH • Lymphoid • Bone marrow • Gonad/reproduksi • Mukosa intestinal FAIRLY HIGH • Skin • Lensa mata • Mukosa mult

MEDIUM • Jaringan ikat • Skin • Tulang/kartilago yang sedang tumbuh • Endokrin

kartilago matur • Kelenjar saliva • Kelenjar tiroid • Liver

LOW • Muscle • Nerve

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 4. Aberasi genetik - Mutasi gen langsung

- Perubahan kromosom (chromosomal alteration) 5. Berkurangnya kemungkinan hidup 6. Efek lain - Katarak - Obesitas - Sterilitas (temporary or permanent)