Kerusakan radiasi

Radiasi pengion merusak jaringan dengan berbagai cara, tergantung pada jenis radiasi, dosisnya, derajatnya, dan jenis paparan eksternal. Gejalanya bisa lokal (misalnya, luka bakar) atau sistemik (misalnya, penyakit radiasi akut). Diagnosis didasarkan pada riwayat paparan radiasi dan terkadang pada penghitung alfa atau penghitung Geiger. Penanganan cedera radiasi terdiri dari isolasi dan (jika diindikasikan) dekontaminasi, tetapi perawatan suportif umumnya diindikasikan. Dalam kasus kontaminasi internal dengan radionuklida tertentu, inhibitor penyerapan atau agen khelasi digunakan. Prognosis dinilai dengan mengukur jumlah limfosit selama 24–72 jam pertama.

Radiasi adalah gelombang elektromagnetik berenergi tinggi (sinar-X, sinar gamma) atau partikel (partikel alfa, partikel beta, neutron) yang dipancarkan oleh unsur radioaktif atau sumber buatan (seperti tabung sinar-X dan peralatan terapi radiasi).

Partikel alfa adalah inti helium yang dipancarkan oleh berbagai radionuklida (misalnya plutonium, radium, uranium), yang tidak menembus kulit lebih dalam dari 0,1 mm. Partikel beta adalah elektron berenergi tinggi yang dipancarkan oleh inti atom yang tidak stabil (khususnya, ¹³⁷ Cs, ¹³¹ I). Partikel-partikel ini dapat menembus kulit hingga kedalaman yang lebih dalam (1-2 cm) dan menyebabkan kerusakan pada epitel dan lapisan subepitel. Neutron adalah partikel netral secara elektrik yang dipancarkan oleh inti beberapa atom radioaktif dan terbentuk sebagai hasil dari reaksi nuklir (misalnya dalam reaktor, akselerator linier); mereka dapat menembus jauh ke dalam jaringan (lebih dari 2 cm), di mana tumbukannya dengan atom stabil menghasilkan emisi partikel alfa dan beta dan radiasi gamma. Radiasi gamma dan sinar-X adalah radiasi elektromagnetik berenergi tinggi (yaitu foton) yang dapat menembus jaringan manusia sedalam beberapa sentimeter.

Karena karakteristik ini, partikel alfa dan beta memberikan efek merusak utamanya saat unsur radioaktif yang memancarkannya berada di dalam tubuh (kontaminasi internal) atau langsung di permukaannya. Sinar gamma dan sinar-X dapat menyebabkan kerusakan pada jarak yang sangat jauh dari sumbernya dan merupakan penyebab umum sindrom radiasi akut (lihat bagian yang relevan).

Satuan pengukuran. Satuan pengukuran berikut dibedakan: roentgen, gray, dan sievert. Roentgen (R) adalah intensitas sinar-X atau radiasi gamma di udara. Gray (Gy) adalah jumlah energi yang diserap oleh jaringan. Karena kerusakan biologis per Gray bervariasi tergantung pada jenis radiasi (lebih tinggi untuk neutron dan partikel alfa), dosis dalam Gray harus dikalikan dengan faktor kualitas, yang merupakan satuan lain - sievert (Sv). Gray dan Sievert telah menggantikan satuan "rad" dan "rem" (1 Gy = 100 rad; 1 Sv = 100 rem) dalam nomenklatur modern dan secara praktis setara saat menggambarkan radiasi gamma atau beta.

Paparan radiasi. Ada dua jenis utama paparan radiasi - kontaminasi dan iradiasi. Dalam banyak kasus, radiasi memiliki kedua efek tersebut.

• Kontaminasi adalah masuknya dan tertahannya bahan radioaktif ke dalam tubuh, biasanya dalam bentuk debu atau cairan. Kontaminasi eksternal terjadi pada kulit atau pakaian, yang dapat terlepas atau sekadar terkelupas, sehingga mencemari orang lain dan benda-benda di sekitarnya. Bahan radioaktif juga dapat diserap melalui paru-paru, saluran pencernaan, atau menembus kulit (kontaminasi internal). Bahan yang diserap diangkut ke berbagai tempat di dalam tubuh (misalnya, sumsum tulang), tempat bahan tersebut terus memancarkan radiasi hingga dibuang atau membusuk. Kontaminasi internal lebih sulit dihilangkan.
• Iradiasi adalah efek radiasi yang menembus, tetapi bukan zat radioaktif (yaitu tidak ada kontaminasi). Biasanya, efek ini disebabkan oleh radiasi gamma dan sinar-X. Iradiasi dapat meliputi seluruh tubuh dengan pembentukan gejala sistemik dan sindrom radiasi (lihat bagian yang relevan), atau sebagian kecil darinya (misalnya, selama terapi radiasi) dengan manifestasi lokal.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Patofisiologi cedera radiasi

Radiasi pengion merusak mRNA, DNA, dan protein secara langsung atau melalui pembentukan radikal bebas yang sangat reaktif. Dosis tinggi radiasi pengion menyebabkan kematian sel, sedangkan dosis yang lebih rendah mengganggu proliferasi sel. Kerusakan pada komponen seluler lainnya mengakibatkan hipoplasia progresif, atrofi, dan akhirnya fibrosis. Kerusakan genetik dapat memicu transformasi ganas atau cacat genetik turunan.

Jaringan yang biasanya memperbarui diri dengan cepat dan terus-menerus sangat rentan terhadap radiasi pengion. Sel limfoid adalah yang paling sensitif terhadap radiasi, diikuti dalam urutan menurun oleh sel germinal, sel pembagi sumsum tulang, sel epitel usus, epidermis, hepatosit, epitel alveoli paru-paru dan saluran empedu, sel epitel ginjal, sel endotel (pleura dan peritoneum), sel saraf, sel tulang, sel jaringan ikat, dan sel otot.

Dosis pasti saat toksisitas dimulai bergantung pada dinamika penyinaran, yaitu dosis tunggal yang cepat dari beberapa Gray lebih merusak daripada dosis yang sama yang diberikan selama beberapa minggu atau bulan. Respons dosis juga bergantung pada area tubuh yang disinari. Tingkat keparahan penyakit tidak dapat disangkal, dengan kasus fatal terjadi pada penyinaran seluruh tubuh >4,5 Gy; namun, dosis puluhan Gray dapat ditoleransi dengan baik jika penyinaran disebarkan dalam jangka waktu yang lama dan difokuskan pada area tubuh yang kecil (misalnya, pengobatan kanker).

Anak-anak lebih rentan terhadap kerusakan radiasi karena tingkat proliferasi sel yang lebih tinggi dan jumlah pembelahan sel yang lebih banyak.

Sumber radiasi

Orang-orang terus-menerus terpapar radiasi alami (radiasi latar belakang). Radiasi latar belakang mencakup radiasi kosmik, yang sebagian besar diserap oleh atmosfer. Dengan demikian, radiasi latar belakang lebih memengaruhi orang-orang yang tinggal di pegunungan tinggi atau yang terbang dengan pesawat terbang. Unsur-unsur radioaktif, terutama gas radon, ditemukan di banyak batuan atau mineral. Unsur-unsur ini berakhir di berbagai zat, termasuk makanan dan bahan bangunan. Paparan radon biasanya mencakup 2/3 dari total dosis radiasi alami.

Sumber radiasi

Gejala keracunan radiasi

Manifestasinya bergantung pada apakah radiasi pengion mempengaruhi seluruh tubuh (sindrom radiasi akut) atau hanya sebagian tubuh.

Beberapa sindrom berbeda terjadi setelah penyinaran seluruh tubuh. Sindrom ini memiliki tiga fase:

• fase prodromal (0 sampai 2 hari setelah penyinaran) dengan kelemahan umum, mual dan muntah;
• fase asimtomatik laten (1-20 hari setelah penyinaran);
• fase akut penyakit (2-60 hari setelah penyinaran).

Gejala keracunan radiasi

Diagnosis kerusakan radiasi

Setelah radiasi akut, dilakukan pengujian laboratorium, termasuk CBC, kimia darah, dan urinalisis. Golongan darah, kompatibilitas, dan antigen HLA ditentukan jika terjadi transfusi darah atau, jika perlu, transplantasi sel induk. Hitung limfosit dilakukan 24, 48, dan 72 jam setelah radiasi untuk menilai dosis radiasi awal dan prognosis. Tes darah klinis diulang setiap minggu. Hal ini diperlukan untuk memantau aktivitas sumsum tulang dan, jika perlu, tergantung pada perjalanan klinis.

Diagnosis kerusakan radiasi

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Penanganan kerusakan radiasi

Paparan ionisasi dapat disertai dengan cedera fisik (misalnya akibat ledakan atau jatuh); cedera yang menyertainya mungkin lebih mengancam jiwa daripada paparan radiasi dan memerlukan perawatan segera. Perawatan cedera serius tidak boleh ditunda hingga layanan diagnostik dan perlindungan radiasi tiba. Tindakan pencegahan standar yang rutin digunakan dalam perawatan trauma cukup untuk melindungi penyelamat.

Penanganan kerusakan radiasi

Prediksi kerusakan radiasi

Tanpa perawatan medis, LD 50 (dosis yang menyebabkan kematian pada 50% pasien dalam 60 hari) untuk iradiasi seluruh tubuh adalah sekitar 4 Gy; >6 Gy hampir selalu berakibat fatal. Pada dosis <6 Gy, kelangsungan hidup mungkin berbanding terbalik dengan dosis total. Waktu kematian juga berbanding terbalik dengan dosis (dan karenanya gejalanya). Kematian terjadi dalam beberapa jam hingga beberapa hari untuk sindrom serebral dan biasanya dalam 3-10 hari untuk sindrom gastrointestinal. Untuk sindrom hematologi, kematian mungkin terjadi dalam 2-4 minggu karena infeksi sekunder atau dalam 3-6 minggu karena pendarahan masif. Pasien yang telah menerima dosis iradiasi seluruh tubuh <2 Gy biasanya pulih sepenuhnya dalam waktu satu bulan, meskipun komplikasi lanjut (misalnya, kanker) mungkin terjadi.

Dalam pengobatan, LD 50 sekitar 6 Gy, dalam beberapa kasus pasien bertahan hidup setelah penyinaran dengan 10 Gy.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]