EFEK RADIASI PADA BIOLOGI

 

EFEK RADIASI PADA BIOLOGI

 

Sebelum mengetahui bagaimana pengaruh radiasi pada biologi, apa sih radiasi itu?

Radiasi secara umumnya dapat diartikan sebagai energi yang dapat berasal dari suatu sumber. Energi ini merambat atau bergerak dalam ruang. Secara spesifik, radiasi ini dapat dibagi menjadi dua yaitu eksitasi dan ionisasi. Pada radiasi eksitasi ini, saat radiasi datang kepada sebuah materi, maka radiasi ini dapat melepas elektron dari kulit asalnya dan bergerak ke kulit dengan tingkat energi yang lebih tinggi ataupun kembali ke keadaan dasar. Radiasi eksitasi ini bersumber dari gelombang elektromagnetik seperti gelombang radio, mikro dan infra merah pada cahaya matahari dan gelombang radio yang dipancarkan oleh ponsel. Sedangkan radiasi ionisasi cukup berbeda, radiasi yang datang dengan energi yang cukup tinggi dan menyebabkan elektron terlepas karena menyerap energi tersebut. Kemudian, tersisa ion dalam materi. Apabila yang terlepas merupakan ion positif maka ion yang tersisa di dalam materi adalah ion negatif. Radiasi ionisasi ini bersumber dari gelombang elektromagnetik seperti sinar ultraviolet, sinar-X, dan sinar gamma. Radiasi ionisasi dapat bersumber dari radiasi nuklir yang memancarkan partikel alfa dan beta.

 

IONISASI

Kehidupan umumnya tersusun oleh air. Berhubungan dengan radiasi, mungkin terlintas pertanyaan apakah radiasi dapat mengionisasi air? Jawabannya, bisa. Radiasi dapat mengionisasi air. Radiasi agar dapat mengionisasi air harus memiliki energi lebih besar dari 1216 kJ/mol.

Bagaimana proses ionisasi pada air ini?

Saat radiasi dengan energi yang besar menembus air maka air akan terionisasi dan melepaskan elektron dan dihasilkan H₂O⁺

H₂O     H₂O⁺

H₂O⁺ sangatlah reaktif sehingga mlekul ini akan kembali berinteraksi dengan molekul air yang lainnya untuk mendapatkan H yang lain dan dihasilkan H₃O⁺ dan OH.

H₂O⁺    H₃O⁺ + OH

OH yang dihasilkan pada proses ini juga sangat reaktif. Kenapa? Karena pada OH terdapat elektron yang tidak berpasangan, sehingga menyebabkan OH akan berinteraksi dengan sel dan jaringan sehat lainnya dan akan kembali membentuk radikal bebas dan proses ini akan terus berulang.

 

DARIMANA SAJA MANUSIA DAPAT TERPAPAR RADIASI?

Sumber dari paparan radiasi ini dapat berbeda-beda. Radiasi dapat bersumber dari tanah yang mengandung biji uranium yang menghasilkan radon. Radon dapat memancarkan partikel alfa yang sangat berbahaya apabila terhirup dan masuk ke dalam paru-paru. Selain itu radiasi juga dapat berasal dari sinar kosmik, makhluk hidup yang dapat menyerap material yang bersifat radioaktif dan dapat berasala dari radioaktif karbon yang dpat memancarkan partikel beta yang akan berbahaya apabila masuk kedalam tubuh.

 

EFEK-EFEK YANG DITIMBULKAN

Efek yang ditimbulkan oleh paparan radiasi tergantung pada:

1.       Energi radiasi

Energi yang dimiliki oleh partikel alfa, partikel beta, sinar-X, sinar gamma dan juga neutron berbeda-beda. Pancaran partikel alfa dapat terhenti sebelum bertemu dengan kulit apabila diletakkan sebuah kertas didepannya, sedangkan partiel beta dengan energi yang lebih besar dari partikel alfa dapat menembus 1 cm dari kulit. Sinar gamma memiliki energi yang sangat besar dan hanya akan dapat terhenti bila bertemu dengan timbal.

 

 

2.       Lama terpapar

Lamanya seseorang terpapar radiasi dapat menimbulkan efek yang berbeda. Efek yang ditimbulkan dapat berupa efek deterministik atau efek stokastik. Apabila seseorang terapapar dengan tingkat keseringan yang cukup tinggi dengan dosis yang diterima kecil tiap terpapar, maka besar kemungkinan seseorang tersebut dapat terkena efek stokastik, dimana pada efek ini terdapat periode laten (waktu tunggu). Pada efek ini dapat menyebabkan seseorang terkena kanker. Apabila seseorang mendapat paparn dosid yang tinggi walaupun dalam waktu yang singat dapa menyebabkan terjadinya efek deterministik seperti penyakit katarak ataupun penyakit kulit.

 

3.       Paparan internal atau eksternal

Selain dari dua hal yang telah disebutkan sebelumnya, paparan internal dan eksternal juga berepngaruh. Seperti radon yang memancarkan partikel alfa, mungkin tidak masalah bagi kulit yang hanya mendapat paparan eksternal, namun akan berbahaya apabila partikel alfa ini terhirup dan mengendap di paru-paru.

 

SATUAN-SATUAN DARI PAPARAN

 

1.       Gray (Gy)

Satuan ini dimiliki oleh dosis serap, yang dapat diartikan sebagai banyaknya 1 joule energi yang terserap per Equivalen1 kg massa bahan.

 

2.       Rad (Radiation Absorbed Dose)

Umumnya satuan ini digunakan pada obat-obatan dan setara dengan 0.01 Gy. (1 Gy = 100 Rad).

 

3.       RBE (Relative Biological Effectiveness)

Radiasi yang mengenai jaringan memiliki RBE yang berbeda, seperti pada sinar gamma dan partikel beta, RBE nya yaitu satu sedangkan untuk partikel alfa memiliki RBE yang cukup besar yaitu 10.

 

4.       REM (Roentgen Equivalen for Man)

REM dapat didefinisikan sebagai hasil perkalian antara banyaknya dosis yang terserap dikalikan dengan keefektifan dari jaringan yang dikenainya. (REM = Rad x RBE)

 

5.       Sievert (Sv)

Merupakan satuan internasional untuk dosis efektif.

Melalui paparan dari dosis tunggal dapat menghasilkan efek yang berbeda pada manusia.

·         0-25 REM                : tidak terdapat efek yang dapat dilihat

·         25-50 REM              : berkurangnya sel darah putih pada tubuh

·         50-100 REM            : sel darah putih semakin berkurang dan terjadi lesi

·         100-200 REM          : terdapat gejala mual, muntah, dan kerontokan rambut

·         200-500 REM          :terdapat bisul, pendarahan dan berakibat memungkinkan terjadinya kematian

·         >500 REM               : kematian

 

KANKER

Efek paling berbahaya dari radiasi yang mengenai jaringan yaitu timbulnya kanker ataupun tumor. Kanker merupakan pertumbuhan sel sehat yang tidak terkendali. Sedangkan tumor dapat diartikan sebagai benjolan yang tidak normal pada tubuh manusia. Sel sehat dapat berkembang dan membelah dengan baik dan tahu kapan saat harus berhenti membelah, berkembang dan dapat memogram kematian sel agar sel tersebut tidak membahayakan sel lain. Berbeda halnya dengan sel kanker, sel abnormal pada kanker ini tidak memiliki program untuk berhenti membelah walupun sel tersebut berbahaya bagi sel sehat lainnya. Sehingga sel abnormal yang membelah ini akan menghasilkan sel baru yang juga banormal dan terus membelah tanpa berhenti. Sel abnormal ini dapat mencapai daerah jaringan lainnya pada tubuh, dan ini disebut sebagai metastasis.