efek radiasi pada tubuh manusia

Efek Radiasi pada Tubuh Manusia

---

Pendahuluan

Penggunaan radiasi dalam dunia kedokteran terus menunjukkan peningkatan dari waktu ke waktu. Dalam dunia kedokteran, radiasi menjadi salah satu alat penunjang yang sangat penting, yang pemanfaatannya meliputi tindakan-tindakan radiodiagnosis, radioterapi, dan kedokteran nuklir. Ketiga jenis radiasi tersebut mempunyai sumber radiasi yang spesifikasi fisiknya berbeda-beda dengan faktor risiko yang berbeda-beda pula.

Untuk itu, semua pemakaian radiasi, baik untuk diagnosis, terapi, maupun kedokteran nuklir, harus selalu melalui proses justifikasi dan optimasi agar pasien mendapatkan keuntungan sebesar mungkin dengan risiko sekecil mungkin. Pengkajian risiko akibat paparan radiasi biasanya didasarkan pada konsep dosis efektif yang diterima oleh tubuh.

Interaksi berkas sinar/radiasi dengan tubuh selalu menghasilkan suatu distribusi dosis dalam organ tubuh yang sangat sulit diukur secara langsung, sehingga penyerapan energi langsung pada tubuh akan terlihat melalui efek-efek biologis radiasi, baik secara langsung (dalam jam, hari, minggu) maupun tidak langsung (dalam bulan atau tahun). 

Anatomi Dasar Sel Manusia

Tubuh manusia pada prinsipnya terdiri dari berjuta-juta sel. Sel manusia terdiri atas 2 (dua) bagian besar, yakni inti (nukleus) dan plasma sel (sitoplasma). Inti (nukleus) dilapisi oleh sebuah membran yang mempunyai pori-pori yang memungkinkan terjadinya perpindahan bahan-bahan dari dalam inti sel ke plasma atau sebaliknya. Lapisan yang membungkus inti ini dinamakan "nuclear membrane", sedangkan pori-porinya dinamakan "nuclear pore". Lapisan tipis ini juga memungkinkan perpindahan bahan-bahan dari satu sel ke sel lainnya.

Organ sel yang terdapat di dalam inti sel :

1. Nukleus, yakni suatu organ dalam inti yang terlihat jelas di dalam sel. Peranannya belum diketahui dengan pasti, namun dicurigai kemungkinan berperan dalam pembedahan sel (mutasi).
2. Kromosom, adalah organ sel yang mempunyai peranan penting bagi penyimpanan segala informasi yang berhubungan dengan masalah keturunan atau karakteristik dasar manusia (bears of hereditary information).

Dalam sel-sel tubuh manusia terdapat 23 pasang kromosom. Dari 23 pasangan kromosom, 22 pasangan di antaranya mempunyai bentuk umum yang sama, baik untuk laki-laki maupun perempuan. Sedang pasangan yang ke-23 mempunyai bentuk yang berbeda. Oleh sebab itu, satu pasangan yang berbeda ini dinamakan kromosom seks (sex cromosome), sedangkan 22 pasangan kromosom lainnya dinamakan outsome.

Setiap individu kromosom, baik outsome ataupun kromosom seks, pada dasarnya terbentuk dari suatu rangkaian yang panjang sekali dari bahan kimiawi, yang dinamakan sebagai molekul deoxyribose nucleid acid atau DNA. Ia merupakan pemegang utama instruksi genetik atau informasi herediter dari sel-sel tersebut. Bila dirinci lebih jauh, sebuah kromosom pada dasarnya terdiri atas bagian-bagian yang lebih kecil yang dinamakan gen.

Beberapa Faktor yang Mengakibatkan Terjadinya Efek Radiasi pada Tubuh

Radiasi dapat mengganggu fungsi normal tubuh manusia, dari taraf yang paling ringan hingga fatal. Derajat taraf ini tergantung pada beberapa faktor:

1. Jenis radiasi
• Radiasi eksterna: merupakan radiasi yang berasal dari luar tubuh manusia yang dapat memberikan radiasi total pada tubuh atau partial/sebagian. Radiasi dari sumber alpha dan beta yang berkekuatan kurang dari 65 KeV, tidak cukup kuat untuk menembus kulit manusia, sehingga tidak berbahaya. Radiasi dari sumber sinar-X dan gamma serta neutron lain yang lebih besar dari 65 KeV, cukup kuat untuk menembus kulit manusia sehingga cukup berbahaya.
• Radiasi interna, adalah masuknya radionuklida pada tubuh manusia melalui saluran pernapasan, saluran pencernaan, dan luka pada kulit.
2. Lamanya penyinaran.
3. Jarak sumber dengan tubuh.
4. Ada tidaknya penghalang antara sumber dengan tubuh.

Interaksi Radiasi dengan Tubuh Manusia

Apabila tubuh manusia terkena radiasi maka partikel-partikel radiasi akan secara langsung mengadakan interaksi dengan bagian yang terkecil dari sel, yakni atom-atom yang ada di sel. Adapun interaksi tersebut dapat berlangsung secara langsung maupun tidak langsung.

Interaksi langsung terjadi apabila penyerapan energi langsung pada molekul-molekul organik dalam sel yang mempunyai arti biologik penting, seperti DNA. Sedangkan interaksi radiasi tidak langsung terjadi bila interaksi radiasi dengan molekul-molekul air dalam sel berlangsung lebih dahulu, kemudian efeknya mengenai molekul-molekul organik yang penting. Hal ini terjadi karena 80% tubuh manusia terdiri dari air. Akibat interaksi ini, terjadi proses ionisasi atau eksitasi atom-atom dalam sel yang bisa menyebabkan terjadinya perubahan struktur kimiawi dari molekul DNA, atau terjadi mutasi titik (point mutation) dalam sel tersebut. Ini menyebabkan perubahan yang berat dari struktur kromosom (chromosome aberration).

Perubahan struktur kromosom kemungkinan menyebabkan kerusakan pada tingkatan tertentu dalam suatu organ. Hal ini akan terjadi pada sel yang peka terhadap radiasi (sensitive organ). Namun, bisa terjadi sebaliknya, yaitu akibat interaksi dengan radiasi bisa sembuh dengan sendirinya melalui proses biologis dalam sel, disebut dengan proses perbaikan sendiri (cell repair). Hal ini tergantung pada kemampuan dan macam sel yang bersangkutan. Jika perbaikannya tidak sempurna, akan menghasilkan sel yang tetap hidup, tetapi sudah berubah. Di lain pihak partikel radiasi dapat pula mengadakan interaksi dengan molekul air dalam sebuah sel. Dimungkinkan juga terjadi perubahan-perubahan sehingga terbentuk molekul-molekul baru, yaitu H₂O₂ dan HO₂ yang amat beracun yang mengakibatkan kerusakan-kerusakan jaringan tubuh.

Selain melalui kedua proses tersebut, radiasi dapat pula menyebabkan terjadinya reaksi-reaksi kimiawi lain dalam organ atau jaringan tubuh, seperti reaksi protein denaturalisasi dan perubahan enzimatis. Juga reaksi hormonal dalam jaringan, yang pada akhirnya akan lebih mempercepat proses kerusakan yang kronis dan tetap, terutama pada organ-organ yang tetap. 

Efek Biologis Akibat Interaksi antara Radiasi dan Jaringan Tubuh Manusia

Kemungkinan terjadinya efek biologis akibat interaksi radiasi dan jaringan tubuh manusia (terlepas dari berat atau ringannya akibat biologis tersebut), berbanding selaras dengan besarnya dosis radiasi yang mengenai jaringan tersebut. Semua dosis radiasi, besar atau kecil, bisa mengakibatkan pengaruh terhadap jaringan tubuh atau sel. Pengaruh dosis hanya diasosiasikan dengan besarnya kemungkinan bahwa akan terjadi suatu perubahan dalam suatu sel atau jaringan yang terkena radiasi tersebut, yang biasa disebut dengan "efek stokastik". Efek stokastik ini biasanya mempunyai kelainan dari organ yang bersifat kronis yang biasanya dihubungkan dengan terjadinya perubahan-perubahan genetik dalam sel-sel tersebut.

Selain dikenal dengan efek stokastik, juga dikenal dengan efek deterministik atau non-stokastik, yaitu jika sel dalam organ atau jaringan banyak yang mati atau tidak dapat lagi bereproduksi dan berfungsi secara normal, fungsi organ akan hilang. Hilangnya fungsi itu akan semakin parah bila jumlah sel yang menderita akibat bertambah.

Beberapa efek biologi pada tubuh manusia :

1. Efek genetik
   Efek biologi dari radiasi ionisasi pada generasi yang belum lahir disebut efek genetik. Efek ini timbul karena kerusakan molekul DNA pada sperma atau ovarium akibat radiasi. Atau, bila radiasi berinteraksi dengan makro molekul DNA, dapat memodifikasi struktur molekul ini dengan cara memecah kromosom atau mengubah jumlah DNA yang terdapat dalam sel melalui perubahan informasi genetik sel. Tipe ini dapat menimbulkan penyakit genetik yang diteruskan ke generasi berikutnya.
2. Efek somatik
   Bila organisme (seperti manusia) yang terkena radiasi mengalami kerusakan biologi sebagai akibat penyinaran, efek penyinaran tersebut diklasifikasikan sebagai efek somatik. Efek ini tergantung pada lamanya terkena radiasi sampai pertama timbulnya gejala kerusakan radiasi. Selanjutnya diklasifikasikan sebagai efek somatik jangka pendek atau jangka panjang.

Efek somatik jangka pendek

 

Efek ini timbul dalam waktu beberapa menit, jam, atau minggu sejak penyinaran radiasi. Efek dari dosis yang tinggi terlihat dengan gejala: mual, lemas, eritema (kemerahan abnormal di kulit), epilasi (rontoknya rambut), gangguan darah, gangguan entistimal, demam dan terkelupasnya lapisan luar kulit, berkurangnya jumlah sperma pada pria, kemandulan tetap atau sementara dari wanita dan pria, serta kerusakan sistem syaraf pusat (pada dosis radiasi yang sangat tinggi). Beberapa efek somatik jangka pendek:

1. Sindrom radiasi akut
   Sindrom radiasi akut terjadi setelah seluruh tubuh manusia menerima dosis radiasi ionisasi yang besar dalam waktu singkat. Sindrom radiasi akut ini termanifestasi dalam 4 tahap:
• Tahap prodromal: terjadi beberapa jam setelah penyinaran, dengan ciri-ciri mual, muntah, diare, dan lemas.
• Tahap laten: gejala seperti tahap prodromal, sudah tidak terlihat dalam satu minggu.
• Tahap manifes: gejala ini terlihat pada akhir minggu pertama atau setelah tahap laten. Beberapa gejalanya antara lain bingung, epilasi, haus, diare yang parah, demam, infeksi, perdarahan, dan gangguan kardiovaskular.
• Tahap kesembuhan atau kematian: setelah mengalami ketiga tahap tersebut, kemungkinan yang akan terjadi adalah kesembuhan atau kematian. Kematian terjadi apabila seluruh tubuh menerima penyinaran dosis subtotal sebesar 2-3 Gray (200-300 rad), sedang kesembuahan terjadi dalam waktu 3 bulan.
2. Sindrom hematopoetik (sindrom tulang)
   Terjadi setelah tubuh manusia menerima dosis radiasi sebesar 1-10 Gray (100-1000 rad). Penyinaran ini menyebabkan jumlah sel darah putih, sel darah merah, dan platelet dalam aliran darah akan berkurang. Juga dapat menimbulkan kerusakan sel-sel lain dalam organ sehingga sistem organ gagal berfungsi atau tubuh kehilangan kemampuan melawan infeksi. Dengan demikian, tubuh akan makin mudah terserang infeksi yang akhirnya mengalami perdarahan.
3. Sindrom gastrointestinal
   Pada manusia, sindrom gastrointestinal timbul pada dosis 1 Gray (100 rad), dengan gejala-gejala mual yang parah, muntah, diare, hilangnya nafsu makan, perdarahan pada saluran GI, infeksi, lemas, demam, anemia, ketidakseimbangan elektrolit, dan hilangnya cairan tubuh yang kemudian berakibat fatal, yaitu meninggal. Kejadian tersebut terjadi dalam waktu 3--5 hari setelah penyinaran. 
4. Sindrom sistem saraf pusat

Merupakan radiasi akut karena dosis yang diterima sekitar 50 Gray(5000 rad). Orang yang terkena radiasi ini akan menunjukkan gejala dis-orientasi serta syok, diiringi mual yang parah, muntah, diare cair, terkaget-kaget disertai bingung dan kurang terkoordinasi, serta rasa terbakar pada kulit. Juga edema, hilangnya keseimbangan, lemas, kejang-kejang, ketidakseimbangan elektrolit, frustrasi, koma, dan kematian karena gangguan kardiovaskular. Hasil akhir dari kerusakan ini adalah kegagalan sistem saraf pusat yang menimbulkan kematian segera. 

Efek somatik jangka panjang

 

Efek ini timbul beberapa bulan atau tahun setelah terkena radiasi. Efek ini timbul akibat dosis radiasi yang tinggi atau dosis rendah yang kronis selama bertahun-tahun terhadap seluruh atau sebagian tubuh. Ada 4 tipe efek somatik jangka panjang:

1. Karsinogenesis
   Kanker pada manusia karena radiasi dapat timbul setelah 5 tahun atau lebih. Namun, sulit membedakan antara karena radiasi atau penyebab yang lain, karena keadaan fisiknya tidak berbeda. Contoh kanker karena radiasi antara lain: (a) Beberapa pekerja industri-industri pembuatan jarum radium di beberapa pabrik; (b) Pekerja tambang uranium; (c) Pekerja radiasi medis yang ceroboh dalam pekerjaannya.
2. Nodola dan karsinoma tiroid
   Terjadi setelah 20 tahun kemudian, akibat radiasi sinar-X yang harus diterima dengan dosis terapeutik (1.2 - 60 Gray).
3. Katarogenesis
   Dosis radiasi ionisasi yang mengenai tubuh sebesar 1 Gray (100 rad) atau lebih dapat mendorong pembentukan katarak (opositas lensa mata). Hal ini berakibat kebutaan.
4. Embriologi
   Semua makhluk hidup sangat sensitif terhadap radiasi selama tahap embrionik. Periode pembuahan, di mana embrio atau fetus terkena radiasi, dapat menimbulkan kematian atau gangguan kongenital tertentu. Perkembangan embrionik dalam kandungan dapat dibagi menjadi 3 tahap: Pertama, yaitu preimplantasi dan implantasi yang dimulai sejak proses pembuahan yang terjadi sampai umur 2 minggu. apabila terkena radiasi maka akan terjadi kematian pada embrionik tersebut. Kedua, yaitu organosis pada masa kehamilan 2-7 minggu. Efek yang mungkin timbul berupa malformasi tubuh dan kematian neonatal. Ketiga, yaitu tahap fetus pada usia kehamilan 8-40 minggu. Efek yang mungkin timbul berupa retardasi pertumbuhan dan retardasi mental. Risiko yang paling berat adalah terjadinya leukemia pada masa anak-anak.

Penutup

Menurut International Commision Radiation Protection (ICRP-60) untuk orang dewasa sehat, dosis yang menyebabkan kematian pada 50% populasi yang terpajan radiasi seluruh tubuh dalam waktu 60 hari (Lethal Dose 50/60) berkisar antara 2,5-5 Gray (2500-5000 rad), dengan dosis rerata sekitar 3,5 Gray (3500 rad). Dengan demikian, seseorang diharapkan tidak akan mengalami kematian setelah terpajan radiasi seluruh tubuh dengan dosis di bawah 1 Gray (1000 rad) selama individu tersebut tidak dalam kondisi sakit sebelum terkena pajanan radiasi.

Bila dosis yang diterima antara 6-10 Gray, kebanyakan individu akan mengalami kematian, kecuali bila segera mendapat penanganan medis yang tepat untuk mencegah terjadinya infeksi dan perdarahan. Di atas 10 Gray, kematian akan terjadi meskipun telah dilakukan usaha seperti transplantasi sumsum tulang dari donor yang sesuai.

Agar efek biologis akibat radiasi tidak terjadi, atau bila harus terjadi di bawah dosis ambang, dalam pelaksanaan diperlukan prosedur penggunaan untuk menjamin terhindarnya dari pajanan radiasi . 

Daftar Pustaka

1. Alan martin & Samuael A Habirsonm. Radiation Protection ,Third Edition.1986, 29 West 35 th Street, New York NY 1001
2. Cris Edward.MA Statkiewicz,E Rassel Ritenoar Radiation Protection for Dental Radiographers, 1984 by CV Mosbay Company
3. Diklat Proteksi radiasi Departemen Kesehatan, Bahaya Radiasi bagi Manusia, 1985, Jakarta, Badan tenaga Atom Nasional.
4. Fuad Amsyari. Radiasi Dosis Rendah dan Pengaruhnya Terhadap Kesehatan, 1989 Surabaya,Airlangga University Press.
5. Suwarno Wiryosimin, Mengenal Asas Proteksi Radiasi , 1995 Bandung, ITB.
6. Zubaidah Alatas, Status Mutakhir Efek Biologi Radiasi, Buletin ALARA,Volume 3,3 April 2001, Jakarta, Puslit Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuklir, Badan Tenaga Nuklir Nasional.