Pengaruh Lingkungan Pengaruh Lingkungan Fisik Terhadap SelFisik Terhadap Sel

Drs. Julizar, Apt. MKesDrs. Julizar, Apt. MKes

Kerusakan/Kematian SelKerusakan/Kematian Sel

Stress hebat : sel tidak dapat Stress hebat : sel tidak dapat beradaptasi dengan keadaanberadaptasi dengan keadaan

eq:Terpapar agen perusakeq:Terpapar agen perusakAkibatnya :Akibatnya :

a. Kerusakan yang bersifat reversibel:a. Kerusakan yang bersifat reversibel: Perubahan morfologi dan fungsi yang Perubahan morfologi dan fungsi yang

reversibel jika penyebab ditiadakan reversibel jika penyebab ditiadakan b. Kerusakan yang irreversibel : b. Kerusakan yang irreversibel :

kerusakan berlanjut kerusakan berlanjut Kematian sel Kematian sel

Penyebab kerusakan pada selPenyebab kerusakan pada sel

1. Agen fisik: Menurunnya kadar oksigen 1. Agen fisik: Menurunnya kadar oksigen (Hipoksia)(Hipoksia)

2. Bahan kimia: Logam berat dan obat2. Bahan kimia: Logam berat dan obat

3. Agen infeksi: Virus & Bakteri3. Agen infeksi: Virus & Bakteri

4. Reaksi immunologi: Benda asing 4. Reaksi immunologi: Benda asing

4. Defek (kerusakan) genetik: Mutasi gen4. Defek (kerusakan) genetik: Mutasi gen

5. Gangguan Nutrisi: Ketidak-cukupan 5. Gangguan Nutrisi: Ketidak-cukupan bahan baku pengganti sel yang rusak.bahan baku pengganti sel yang rusak.

Agen FisikaAgen Fisika

1.1. RadiasiRadiasi

2.2. Suhu yang ekstrimSuhu yang ekstrim

3.3. Perubahan tekanan udara yang Perubahan tekanan udara yang tiba-tibatiba-tiba

4.4. Aliran ListrikAliran Listrik

5.5. Trauma mekanikTrauma mekanik

I RadiasiI Radiasi

Jenis RadiasiJenis RadiasiA. Radiasi pengionA. Radiasi pengion

Memiliki frekwensi tinggi dan Memiliki frekwensi tinggi dan pendek pendek Menyebabkan ionisasi atomMenyebabkan ionisasi atom 2 tipe Radiasi Pengion:2 tipe Radiasi Pengion:

Gel. Elektromagnetik : X rays dan Gel. Elektromagnetik : X rays dan rays raysPartikel : Partikel : , , , , proton, neutrons, mesons, deutron, , proton, neutrons, mesons, deutron

B. Radiasi non pengionB. Radiasi non pengion Memiliki frekwensi rendah Memiliki frekwensi rendah panjang panjang IRIR UVUV

Tingkat kerusakan selTingkat kerusakan sel

Tergantung pada DosisTergantung pada Dosis > 10 gray : Nekrosis> 10 gray : Nekrosis1-2- gray : Profilerasi sel dihentikan1-2- gray : Profilerasi sel dihentikan< 0,5 gray : Tidak ada efek < 0,5 gray : Tidak ada efek

histopatologihistopatologi

Efek biologi dari Radiasi Efek biologi dari Radiasi PengionPengion

DosisDosis Single dose dapat menyebabkan kerusakan Single dose dapat menyebabkan kerusakan

yang hebat daripada dosis terbagiyang hebat daripada dosis terbagi Sel yang aktif membelah lebih sensitif Sel yang aktif membelah lebih sensitif

dibandingkan sel yang tidak aktifdibandingkan sel yang tidak aktif Sensitif : Sel hematopoitik, sel benih, epitel Sensitif : Sel hematopoitik, sel benih, epitel

gastrointestinal, epitel squamous, sel gastrointestinal, epitel squamous, sel endotelial, lymphocytesendotelial, lymphocytes

Resisten : Tulang, kartilago, otot, saraf periferResisten : Tulang, kartilago, otot, saraf perifer Sel pada fase mitosis dari siklus suatu sel Sel pada fase mitosis dari siklus suatu sel

lebih sensitiflebih sensitif

Basics of Radiobiological Basics of Radiobiological DamageDamage

Cell death or dysfunction

Neoplastic diseaseImmune relatedGenetic defectsSystemic diseaseReproductive

O2→H20Free radicals formed

(OH-, H2O2 , HO2)

Free Radicals Attack macro-molecules

The higher the dose, the more severe the early effects and the greater the possibility of delayed effects

Chemical Damage

10-10 Seconds

BiologicalMolecularDamage Symptoms

Hours to years

Seconds to hours

RADIASI

DNA, KROMOSOM

RUSAK

KEMATIAN SEL

PERBAIKANGAGAL

TAK SEMPURNA SEMPURNA

MutasiAberasi kromosomInstabilitas genetik

SEL NORMALGANAS

Radiation Injury: External Radiation Injury: External IrradiationIrradiation

s

Local PartialBody

WholeBody

Radiation Injury - Radiation Injury - ContaminationContamination

InternalExternal

1. Deterministik

Efek yang timbul jika telah melewati batas aman

2. Stokastik

Tidak ada batas dosis

Efek akan makin berat sebanding dengan dosis

Efek Radiasi Pengion

Klasifikasi Efek Lanjut RadiasiKlasifikasi Efek Lanjut Radiasi

Somatik : Efek yang mengenai orang Somatik : Efek yang mengenai orang yang terpapar radiasi ( efek timbul yang terpapar radiasi ( efek timbul setelah 2-5 tahun kemudian dapat setelah 2-5 tahun kemudian dapat berupa leukemia, kanker kolon, Paru, berupa leukemia, kanker kolon, Paru, gaster)gaster)

Genetik : Efek yang timbul pada Genetik : Efek yang timbul pada keturunan akibat terjadinya mutasiketurunan akibat terjadinya mutasi

UltravioletUltraviolet

Sinar non pengion

ElektromagnetikElektromagnetik

Paparan 50-60 Hz lapangan magnet Paparan 50-60 Hz lapangan magnet meningkatkan insiden leukemi meningkatkan insiden leukemi

Hasil penelitian epidemiologi tidak Hasil penelitian epidemiologi tidak terbuktiterbukti

Radiation Casualty Radiation Casualty ManagementManagement

Radio-protectantsRadio-protectantsProtect against injuryProtect against injuryKey agents which could protect tissues Key agents which could protect tissues

are:are:Vitamin AVitamin AVitamin EVitamin ESeleniumSeleniumGlutamineGlutamineAminothiolsAminothiols5-Androstene steroids (5-Androstenediol)5-Androstene steroids (5-Androstenediol)

Trauma akibat suhu yang Trauma akibat suhu yang ekstrimekstrim

Luka bakarLuka bakarKlinis penderita luka bakar tergantung Klinis penderita luka bakar tergantung

pada beberapa faktorpada beberapa faktorDalamnya lukaDalamnya lukaPersentase tubuh mengalami lukaPersentase tubuh mengalami lukaApa disertai dengan trauma lainnyaApa disertai dengan trauma lainnyaApakah pasien mendapatkan terapi yang Apakah pasien mendapatkan terapi yang

masksimalmasksimal

Luka bakar yang mengenai tubuh lebih Luka bakar yang mengenai tubuh lebih dari 50% potensial untuk fataldari 50% potensial untuk fatal

Terjadi perpindahan cairan tubuh ke Terjadi perpindahan cairan tubuh ke jaringan interstitialjaringan interstitial

Dapat menimbulkan hipovolemik shockDapat menimbulkan hipovolemik shock Terjadi peningkatan tekanan osmotik Terjadi peningkatan tekanan osmotik

intestitial lokal akibat dilepaskannya yang intestitial lokal akibat dilepaskannya yang bersifat aktif osmotik dan yang bersifat bersifat aktif osmotik dan yang bersifat neurogenik dari sel yang mati.neurogenik dari sel yang mati.

Akibat protein darah masuk ke jaringan Akibat protein darah masuk ke jaringan interstitial akan terjadi oedema interstitial akan terjadi oedema generalisata generalisata

HipertermiaHipertermia

Terpapar pada suhu yang tinggi dalam waktu Terpapar pada suhu yang tinggi dalam waktu yang lama akan mengakibatkan yang lama akan mengakibatkan

Heat cramps : kehilangan elektrolit melalui peluhHeat cramps : kehilangan elektrolit melalui peluh Heat exhausted : terjadi mendadak, akibat Heat exhausted : terjadi mendadak, akibat

kegagalan kompensasi sistim kardiovaskuler kegagalan kompensasi sistim kardiovaskuler akibat berkurangnya intake cairanakibat berkurangnya intake cairan

Heat stroke : Terpapar panas yang lama dengan Heat stroke : Terpapar panas yang lama dengan kelembaban yang tinggi. Mekanisme kelembaban yang tinggi. Mekanisme termoregulator gagal dengan peluh yang banyak, termoregulator gagal dengan peluh yang banyak, pori kulit terbuka lebar, vasodilatasi perifer yang pori kulit terbuka lebar, vasodilatasi perifer yang berakibat volume darah berkurang secara berakibat volume darah berkurang secara bermakna. Pada keadaan ini dapat terjadi bermakna. Pada keadaan ini dapat terjadi kematian otot dan miokardiumkematian otot dan miokardium

HipotermiaHipotermia Lama terpapar suhu yang rendah Lama terpapar suhu yang rendah gelandangan, pakai gelandangan, pakai

baju basah dalam waktu lamabaju basah dalam waktu lama

Trauma sel dan jaringan dapat melalui mekanismeTrauma sel dan jaringan dapat melalui mekanisme Efek langsung : trauma fisik pada organel dalam sel dan Efek langsung : trauma fisik pada organel dalam sel dan

tingginya kosentrasi garam yang mengakibatkan kristalisasi tingginya kosentrasi garam yang mengakibatkan kristalisasi cairan intra dan ekstrasel.cairan intra dan ekstrasel.

Efek tidak langsung : Perubahan sirkulasi yang tergantung pada Efek tidak langsung : Perubahan sirkulasi yang tergantung pada kecepatan penurunan suhu dan lamanya.kecepatan penurunan suhu dan lamanya.

Perubahan suhu yang terjadi perlahan akan mengakibatkan Perubahan suhu yang terjadi perlahan akan mengakibatkan vasokonstriksi dan meningkatkan permeabilitas vasokonstriksi dan meningkatkan permeabilitas menyebabkan terjadinya oedema dan dapatv diikuti atrofi menyebabkan terjadinya oedema dan dapatv diikuti atrofi dan fibrosisdan fibrosis

Perubahan yang tiba-tiba : vasokonstriksi dan meningkatnya Perubahan yang tiba-tiba : vasokonstriksi dan meningkatnya kekentalan darah akan menyebabkan iskemia dan kekentalan darah akan menyebabkan iskemia dan kerusakan pada saraf perifer yang dapat berkembang kerusakan pada saraf perifer yang dapat berkembang menjadi gangrenmenjadi gangren

Trauma akibat perubahan Trauma akibat perubahan tekanan atmosfirtekanan atmosfir

Akibat tekanan atmosfir menurun atau meningkat Akibat tekanan atmosfir menurun atau meningkat Berada pada tempat tinggi : Pendaki gunung dengan Berada pada tempat tinggi : Pendaki gunung dengan

ketinggian > 4000 mketinggian > 4000 m Rendahnya tekanan oksigen : meningkatnya permeabilitas Rendahnya tekanan oksigen : meningkatnya permeabilitas

kapiler kapiler edema pulmonal edema pulmonal Ledakan : diudara atau diairLedakan : diudara atau diair

Ledakan diudara mengakibatkan terjadinya kompresi Ledakan diudara mengakibatkan terjadinya kompresi gelombang kearah ledakan sehingga dapat menekan ringga gelombang kearah ledakan sehingga dapat menekan ringga dada, abdomen, ruptur organ.dada, abdomen, ruptur organ.

Berada ditempat yang rendah ( dasar laut atau terowongan Berada ditempat yang rendah ( dasar laut atau terowongan bawah tanah)bawah tanah) Terjadinya peningkatan tekanan oksigenTerjadinya peningkatan tekanan oksigen Meningkatnya jumlah oksigen, nitrogen dan helium yang larut Meningkatnya jumlah oksigen, nitrogen dan helium yang larut

di darah dan cairan jaringan yang mengakibatkan di darah dan cairan jaringan yang mengakibatkan terbentuknya gelembung udara dalam lairan darah dan terbentuknya gelembung udara dalam lairan darah dan jaringan yang mengakibatkan timbulnya emboli. jaringan yang mengakibatkan timbulnya emboli.