TINJAUAN KEPUSTAKAAN
Efek Kesehatan
Radiasi Non Pengion pada Manusia
Zubaidah Alatas, Yanti Lusiyanti
Pusat Penelitian dan Pengemangan Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuklir
Badan Tenaga Nuklir Nasional, Jakarta, Indonesia
ABSTRAK
Meningkatnya perkembangan dan penggunaan peralatan yang mengeluarkan
energi radiasi non pengion seperti laser, radar, microwave oven, jaringan listrik dan
telepon genggam, menimbulkan kekhawatiran masyarakat akan adanya efek yang
merugikan kesehatan akibat pajanan radiasi tersebut. Dibandingkan dengan radiasi
pengion, radiasi elektromagnetik non pengion mempunyai panjang gelombang yang
lebih besar, frekuensi lebih kecil dan energi foton yang lebih rendah ketika berinteraksi
dengan jaringan tubuh. Istilah radiasi non pengion mengacu pada jenis radiasi
elektromagnetik dengan energi lebih kecil dari 10 eV, berhubungan dengan panjang
gelombang pada daerah spektrum radiasi ultra violet, cahaya tampak, infra merah,
gelombang mikro dan radiofrekuensi.
Makalah ini menguraikan informasi terakhir mengenai berbagai radiasi non
pengion dan efek yang mungkin timbul pada tingkat molekul dan seluler dan juga pada
kesehatan manusia.
PENDAHULUAN
Kekhawatiran masyarakat mengenai efek kesehatan akibat
pajanan radiasi elektromagnetik non pengion mulai timbul
sejak akhir tahun 1960-an. Hal ini terjadi sehubungan dengan
makin berkembangnya pemanfaatan sumber radiasi non peng-
ion terutama buatan manusia seperti laser, radar, oven
microwave, jaringan listrik, termasuk yang sedang mewabah
saat ini yaitu telepon genggam; meskipun kenyataannya, risiko
terbesar terhadap kesehatan berasal dari sumber radiasi non
pengion alam yaitu sinar ultra violet matahari
(1)
.
Pada tahun 1950-an dan 1960-an telah dibuat rekomendasi
pertama mengenai pembatasan pajanan radiasi microwave dan
radiofrekuensi VHF yang dihasilkan oleh radar militer dan
peralatan komunikasi. Dengan meningkatnya teknologi dan
penggunaan peralatan dengan sumber radiasi non pengion ini,
maka pada tahun 1992 dibentuk komisi internasional untuk
menangani masalah proteksi radiasi non pengion yaitu Inter-
national Commission on Non-Ionizing Radiation Protection
(ICNIRP) yang sebelumnya bergabung dengan International
Radiological Protection Association (IRPA). Sebagai organi-
sasi ilmiah, komisi ini bekerja sama dengan World Health
Organization (WHO) untuk mengkaji efek kesehatan akibat
pajanan radiasi non pengion dan rnenggunakan hasilnya untuk
menetapkan prinsip dasar dan rekomendasi mengenai standar
keselamatan dan proteksi radiasi non pengion
(2)
.
Beberapa guidelines untuk proteksi terhadap pajanan
radiasi non pengion pada pekerja, masyarakat, pasien dan
lingkungan yang telah diterbitkan oleh IRPA/ICNIRP antara
lain mengenai Airborne Ultrasound
(3)
, Concepts, Quantities,
Units and Terminology for Non-Ionising Radiation Pro-
tection
(4)
, Laser Radiation
(5,6)
, Ultraviolet Radiation
(7)
, Radio-
frequency Fields
(8)
, Video Display Terminals
(9)
, Flourescence
Lighting and Malignant Melanoma
(10)
, 50/60 Hz Electric and
Magnetic Fields
(11)
, Health Issues of UV-A sunbeds
(12)
, Pro-
tection of the Patient undergoing Magnetic Resonance
Imaging
(13)
, Static Magnetic Fields
(14)
dan Health Issues on
Cermin Dunia Kedokteran No. 138, 2003
34
Hand-Held Radio-Telephones and Base Transmitters
(15)
.
Bila dilihat dari sudut pandang efek biologik, radiasi
elektromagnetik umumnya dianggap sebagai radiasi pengion
jika mempunyai panjang gelombang lebih kecil dari 100
Angstrom yang setara dengan energi yang lebih besar dari 124
eV
(16)
. Berarti radiasi elektromagnetik dengan
> 10
-6
cm ter-
masuk dalam kategori radiasi non pengion.
Pada makalah ini akan diuraikan berbagai jenis radiasi
yang termasuk dalam kategori radiasi elektromagnetik non
pengion beserta efek kesehatan yang mungkin ditimbulkannya.
SPEKTRUM RADIASI ELEKTROMAGNETIK NON
PENGION
Radiasi non pengion dapat didefinisikan sebagai penyebar-
an atau emisi energi yang bila melalui suatu media dan terjadi
proses penyerapan, berkas energi radiasi tersebut tidak akan
mampu menginduksi terjadinya proses ionisasi dalam media
tersebut. Istilah radiasi non pengion secara fisika mengacu pada
radiasi elektromagnetik dengan energi lebih kecil dari 10 eV
yang antara lain meliputi sinar ultra violet, cahaya tampak,
infra merah, gelombang mikro (microwave) dan radiofrekuensi
elektromagnetik. Selain itu ultrasound juga termasuk dalam
radiasi non pengion
(17)
.
Alat dan proses yang menghasilkan radiasi non pengion
banyak dimanfaatkan dalam bidang industri, kedokteran ter-
masuk gigi, telekomunikasi, industri hiburan, laboratorium
penelitian, bangunan dan konstruksi, aplikasi militer, aplikasi
pendidikan, geodesi, transportasi, periklanan, preparasi makan-
an komersil, dan di rumah
(17)
.
Berdasarkan panjang gelombang yang berhubungan
dengan frekuensi dan energi fotonnya, radiasi non pengion
dapat dibagi atas dua kelompok besar yaitu radiasi optik
dengan panjang gelombang (
) antara 100 nm sampai 1 mm
dan radiasi radiofrekuensi elektromagnetik antara 1 mm sampai
sekitar > 100 km
(17)
. Spektrum radiasi elektromagnetik yang
meliputi radiasi pengion dan non pengion ditunjukkan pada
Gambar 1.
Radiasi Optik
Kelompok radiasi optik terdiri dari 3 jenis yaitu radiasi
ultra violet (UV), cahaya tampak dan infra merah (IR).
Spektrum sinar UV adalah radiasi elektromagnetik yang ter-
letak pada rentang panjang gelombang 100 nm - 400 nm,
dibagi atas UV-C (100 - 280 nm), UV-B (280 - 315 nm) dan
UV-A (315 - 400 nm)
(17)
.
Sumber radiasi UV alam adalah matahari. Namun karena
adanya serapan oleh atom oksigen yang kemudian membentuk
lapisan ozon, maka radiasi matahari yang sampai ke bumi
(terestrial) intensitasnya lebih rendah yang meliputi UV dengan
panjang gelombang 290-400 nm sedangkan panjang gelombang
yang lebih pendek diserap oleh lapisan atmosfer. Sebagai
penyerap utama radiasi UV, lapisan gas ini berfungsi sebagai
pelindung bumi dari pajanan sebagian radiasi UV yang lebih
pendek dari 340 nm.
Berkurangnya lapisan ozon akibat pelepasan chloro-
fluorocarbon (CFC) buatan manusia ke atmosfer akan me-
ngurangi daya proteksi ozon terhadap sinar UV dan mem-
perbesar tingkat kerusakan akibat pajanan radiasi UV
(15,19)
.
Gambar 1. Perbandingan panjang gelombang, frekuensi dan energi dari
spektrum elektomagnetik
(17)
.
Sumber radiasi UV buatan manusia pada dasarnya terdiri
dari tiga jenis yaitu incandescent, seperti lampu halogen
tungsten, lampu neon, lampu intensitas tinggi yang digunakan
pada industri untuk fotopolimerisasi, lampu germisidal untuk
sterilisasi dan lampu untuk pengelasan metal; dan laser UV
seperti excimer laser.
Spektrum cahaya tampak berada pada panjang gelombang
400-700 nm. Sumber alamiahnya adalah matahari sedangkan
sumber buatan manusia adalah lampu baca, peralatan berpendar
dan laser. Laser (Light Amplification Stimulated Emission by
Radiation) merupakan berkas radiasi dengan energi yang
digabung dan dilipatgandakan intensitasnya. Berkas laser yang
dipergunakan saat ini adalah sinar tampak dan infra merah
(17,20)
.
Sedangkan sinar infra merah terletak pada rentang panjang
gelombang 770 nm - 1 mm yang dibagi atas IR-A (770 nm -1,4
µm), IR-B (1,4 - 3 µm) dan IR-C (3 µm - 1 mm). Matahari juga
merupakan sumber alamiah radiasi infra merah, sedangkan
sumber buatan manusia antara lain lampu infra merah yang
umumnya digunakan sebagai pemanas, laser dan LED (Light
Emission Diode)
(17)
.
Medan elektromagnetik radiofrekuensi
Kelompok radiasi non pengion ini berdasarkan frekuensi-
nya dibedakan atas gelombang mikro pada frekuensi 30 MHz -
300 GHz dan gelombang radiofrekuensi pada 0,3 - 30 MHz.
Peralatan gelombang mikro antara lain radar (1 40 GHz)
digunakan untuk berbagai keperluan baik militer rnaupun sipil,
peralatan industri, laboratorium, kedokteran dan rumah tangga
seperti microwave oven (2,45 GHz). Sedangkan gelombang
radiofrekuensi dapat dibagi lagi atas frekuensi tinggi (orde kHz
- 230 MHz) seperti pada stasiun radio, TV UHF, TV VHF,
walkie talkie dan alat las plastik, dan frekuensi rendah (orde Hz
- MHz) seperti peralatan elektronika dan jaringan listrik.
Sedangkan ultrasonik yaitu gelombang suara dengan frekuensi
sangat tinggi (> 20 kHz) dimasukkan pula ke dalam kategori
radiasi non pengion
(17)
.
Cermin Dunia Kedokteran No. 138, 2003 35
EFEK KESEHATAN RADIASI OPTIK
Efek akibat pajanan radiasi optik pada tubuh sangat
bergantung pada panjang gelombang yang berhubungan dengan
daya tembusnya pada jaringan tubuh. Secara biologik, panjang
gelombang < 180 nm (Vacuum UV) tidak memberikan efek
nyata karena telah terserap oleh udara. UV-C lebih aktif secara
fotokimia karena diserap secara kuat oleh asam amino tertentu;
dengan demikian oleh kebanyakan protein. UV-B kurang ber-
sifat fotokimia tetapi dapat menembus jaringan. UV-A sangat
rendah sifat fotobiologiknya tetapi mempunyai daya tembus
lebih dari UVB. Sasaran utama pajanan radiasi optik pada
tubuh adalah kulit dan mata. Tidak seperti kebanyakan radiasi
pengion, radiasi optik hanya diserap secara sangat superfisial
dan kedalaman pada kulit dan kornea umumnya < l mm., dan
untuk UV-C hanya beberapa lapisan sel
(18,22)
.
Interaksi radiasi optik dengan materi biologik umumnya
menimbulkan reaksi panas/termal dan reaksi fotokimia; meng-
hasilkan energi yang diserap oleh jaringan dalam waktu singkat
sehingga dapat meningkatkan suhu jaringan. Reaksi fotokimia
terjadi ketika sebuah foton mempunyai energi kuantum yang
cukup untuk mengionisasi terjadinya eksitasi yang mengubah
suatu molekul menjadi satu atau lebih molekul kimia yang
berbeda
(2,18)
.
Jumlah radiasi optik terutama UV yang dapat diserap
bergantung pada intensitas matahari, yang maksimum terjadi
pada pukul 11.00 - 15.00 saat matahari berada di sekitar posisi
tertingginya. Selain itu, intensitas matahari juga dipengaruhi
oleh ketinggian karena berhubungan dengan ketebalan lapisan
atmosfer yang berfungsi sebagai penahan sinar UV; diketahui
bahwa refleksi sinar matahari dari salju dan tanah juga dapat
meningkatkan intensitas radiasi.
(23)
.
Efek pajanan kronik radiasi UV lebih serius daripada efek
pajanan akut. Efek yang merugikan pada mata termasuk
penebalan konjungtiva, katarak, dan kanker konjungtiva. Efek
kronik pada kulit yang paling penting adalah kanker kulit.
Sedangkan efek akut berupa peradangan pada mata dan
kulit
(20,23)
.
Efek Radiasi Optik Pada Tingkat Molekuler
Ikatan tunggal dan ganda molekul organik menyerap
radiasi UV pada panjang gelombang 200 - 250 nm dan molekul
organik berbentuk cincin pada 250 - 300 nm. Penyerapan
maksimum terhadap panjang gelombang 300 -450 nm terjadi
pada molekul dengan 3 cincin seperti riboflavin, atau 4 cincin
seperti porfirin dan molekul organik dengan ulangan rantai
panjang seperti karotenoid
(18)
.
Molekul protein sel mampu menyerap secara maksimum
pada panjang gelombang sekitar 280 nm dengan asam amino
triptofan dan tirosin sebagai penyerap utama. Meskipun
triptofan menyerap 10 kali lebih besar daripada sistein (pada
254 nm), kerusakan protein lebih sering dimediasi oleh sistein
karena daya merusak sistein lebih besar
(18)
.
Spektrum radiasi optik yang diserap secara maksimum
oleh DNA adalah pada 260 nm dengan kemampuan menyerap
10-20 kali lebih besar dari protein. Dengan demikian, DNA
memberikan kontribusi besar terhadap penyerapan total UV-C
(200 - 280 nm) oleh sel. Meskipun penyerapan oleh DNA
terhadap UV-B pada sekitar 300 nm jauh lebih kecil dari UV-C
(10-100 kali lebih rendah), pajanan matahari menyebabkan
kerusakan nyata pada DNA yang dapat membunuh sel
(18)
.
Kerusakan DNA akan mengalami proses perbaikan secara
spontan. Masalahnya adalah bahwa proses perbaikan dapat
berlangsung tanpa kesalahan (error-free repair) atau dengan
kesalahan (error-prone repair), tergantung tingkat keparah-
annya. Pajanan radiasi UV-C dan UV-B terutama menimbulkan
kerusakan pada pirimidin dengan terbentuknya dimer, seperti
Cyclobutane pyrimidine dimer (CPD), yang umumnya dapat
diperbaiki tanpa kesalahan. Sedangkan UV-A (315 - 400 nm)
walaupun yang terserap sangat sedikit tetapi dapat menginduksi
DNA strand breaks pada frekuensi yang jauh lebih kecil dari
UV-B dan biasanya proses perbaikan berlangsung dengan
kesalahan; konsekuensinya, setelah terpajan relatif lama, kode
genetik dapat mengalami tingkat perubahan yang sama baik
oleh UV-A rnaupun UV-B
(23)
.
Efek Radiasi Optik Pada Kulit
Penyerapan UV-B/C pada kulit dibatasi oleh lapisan basal
epidermis, sedangkan UV-A dapat menembus lebih dalam.
UV-C diserap stratum korneum dan lapisan atas stratum mal-
pighi. UV-C hanya memberikan efek tidak langsung pada
lapisan hidup epidermis (melanosit dan keratinosit), mampu
menginduksi produksi sitokin yang bertanggung jawab ter-
hadap timbulnya eritema dan mampu mengubah fungsi imuni-
tas sel langerhans sehingga mungkin terlibat dalam pembentuk-
an kanker kulit
(20,23)
.
Radiasi UV-B dapat menembus semua lapisan epidermis,
hanya sekitar 10-15 % dapat menjangkau bagian atas lapisan
dermis. Efek pajanan ini adalah eritema dan kanker kulit;
panjang gelombang yang dapat menimbulkan efek akut paling
parah berupa induksi luka bakar adalah 307 nm
(20)
.
Sedangkan radiasi UV-A yang diserap lapisan epidermis
hanya 50%, sisanya mampu menembus lapsan dermis sampai
kedalaman 2 mm. Efek yang ditimbulkan adalah kanker kulit,
penuaan dini dan juga pigmentasi kulit akibat peningkatan pro-
duksi pigmen melanin
(20)
.
Efek akut yang terjadi dalam jangka pendek pada kulit
antara lain:
·
Reaksi sunburn sebagai efek yang paling umum terjadi
akibat pajanan sinar matahari.
Perubahan yang terjadi tergantung pada jumlah radiasi,
tingkat dan kualitas melanin dan ketebalan stratum korneum.
Eritema atau memerahnya kulit adalah aspek visual dari respon
sunburn; tertunda 2 - 4 jam setelah irradiasi, puncaknya pada
14 - 20 jam, secara normal terjadi selama 72 jam. Sunburn
yang parah biasanya diikuti dengan peningkatan ketebalan
epidermis dan deskuamasi sel epidermis yang mati. Sunburn
minimal adalah oleh cahaya merah dan tidak nyeri. Sunburn
yang sangat parah diikuti dengan blister pada 48 jam
kemudian
(20)
.
Respon umum lainnya terhadap radiasi UV-B terutama
pada mereka yang tidak membentuk tan (kecoklatan pada kulit)
adalah hiperplasia yaitu penebalan akibat peningkatan jumlah
lapisan sel stratum korneum. Ini secara nyata mereduksi
penetrasi UV-B ke lapisan basal yang berarti merupakan suatu
Cermin Dunia Kedokteran No. 138, 2003
36
sistem proteksi yang penting. Hiperplasia epidermis ini agak-
nya berperan penting dalam proses adaptasi terhadap pajanan
UV-B yang lebih tinggi
(18)
.
Pajanan laser yang termasuk dalam kelompok radiasi
cahaya tampak dan infra merah dapat menyebabkan sunburn
yang parah, tergantung pada energi yang diserap. Radiasi pada
310 -700 nm menyebabkan reaksi fotosensitif berupa eritema
ringan dan tidak nyeri; radiasi 700 nm - 1 mm menyebabkan
kulit terbakar dan kering
(24)
.
·
Pigmentasi kulit
Pigmentasi kulit merupakan proses adaptif sebagai kon-
sekuensi langsung pajanan radiasi UV dengan dosis yang
cukup. Peningkatan pigmentasi dapat teramati paling tidak
dalam waktu 24 jam dan mencapai puncaknya pada hari ke 8.
Pigmentasi tertunda ini akibat peningkatan produksi pigmen
melanin dan pemindahannya pada sel keratinosit sekitar.
Keratinosit yang terinduksi radiasi UV-B menyebabkan pe-
ningkatan ketebalan epidermis sehingga meningkatkan pula
kandungan melanin. Pajanan UV-A tidak mengakibatkan
peningkatan sel keratinosit yang berarti, peningkatan pigmen-
tasi terjadi karena terstimulasinya melanogenesis secara
langsung
(23)
.
Respon pigmentasi kulit yang segera setelah radiasi UV-A
merupakan konsekuensi dari reaksi oksidatif dari prekursor
eumelanin yang tidak berwarna. Proses ini bersifat sementara
dalam beberapa jam dan tidak menimbulkan efek apapun
(23)
.
·
Efek imunitas
Diketahui bahwa sinar UV dapat memodifikasi protein dan
molekul organik dalam epidermis menjadi molekul terubah
yang dikenali sebagai molekul asing oleh sistem imun sehingga
memacu respon imunitas pada kulit, seperti alergi matahari
atau fotodermatitis. Radiasi UV mengganggu sistem imunitas
seluler dengan merusak sel langerhans dan/atau menginduksi
sitokin dari keratinosit dan/atau melalui makrofag yang muncul
di epidermis setelah hilangnya sel langerhans. Pajanan UV
tidak hanya mencegah stimulasi reaksi sel T spesifik antigen,
tetapi juga dapat melepaskan sel T supressor yang secara
spesifik menghambat pembelahan sel T reaktif terhadap
antigen spesifik. Sistem imunitas seluler tampaknya berperan
penting dalam penolakan sel tumor kulit yang diinduksi oleh
UV
(18,23)
.
·
Sintesis vitamin D3
Radiasi UV-B juga memberikan dampak yang meng-
untungkan kesehatan yaitu berperan dalam sintesis vitamin D3
di lapisan epidermis. Provitamin D3 (7-dehydrocholesterol)
dikonversi menjadi previtamin D3 di membran sel epidermis
oleh iradiasi UV-B, yang kemudian secara thermal isomerises
menjadi vitamin D3 (Cholecalciferol) dan secara rutin
dilepaskan dari epidermis. Intensitas radiasi UV-B yang
dibutuhkan hanya sedikit dan kelebihan pajanan dapat meng-
akibatkan penghentian aksi vitamin D3 yang telah terbentuk.
Vitamin D (baik D3 atau D2 dari makanan) tidak aktif
secara biologik tetapi harus dibawa oleh darah untuk dikonversi
dengan proses hidroksilasi dalam hati menjadi 25-hydroxy-
vitamin D (25OH-vitD) dan kemudian dalam ginjal menjadi
1,25dihydroxyvitamin D (1,25-diOH-vitD), yaitu suatu hormon
bentuk aktif yang dapat terikat pada reseptor vitamin D (VDR).
Vitamin D berfungsi mengatur keseimbangan kalsium dan
fosfat dalam darah, menstimulasi penyerapan kalsium dari
makanan dalam usus halus, memobilisasi kalsium ke tulang,
memacu differensiasi sel dan menghambat pembelahan be-
berapa jenis sel terutama sel kanker
(18,23)
.
Pajanan sinar matahari lebih dari 10 menit seperti pada
mandi sinar matahari tidak akan meningkatkan jumlah previt
D, tetapi justru akan berbahaya akibat pajanan UV
(18)
.
Pajanan kronik radiasi UV menyebabkan gejala klinik
yang dikenal sebagai efek penuaan. Terjadi terutama di bagian
tubuh yang terpajan secara permanen, berhubungan dengan
kekeringan kulit, keriput dan telangiectasia. Pigmentasi tidak
teratur dan lentigo solar juga dijumpai. Secara histologis di-
sebabkan oleh penipisan kulit, pengurangan ketebalan papillary
dermis dan penggantian materi kolagen elastik normal dengan
gumpalan elastotic yang kehilangan sifat elastisitasnya pada
dermis normal. Perubahan ini biasanya berhubungan dengan
kanker kulit non melanoma yaitu Basal Cell Carcinoma (BCC)
dan Squamous Cell Carcinoma (SCC), dan Cutaneous
Malignant Melanoma (CMM) sebagai efek kronik yang paling
penting
(18,20,25)
.
CMM berasal dari sel pigmen, melanosit, merupakan jenis
kanker kulit yang paling agresif, cepat bermetastasis dan
mematikan. Sedangkan BCC dan SCC berasal dari keratinosit,
tidak terlalu agresif tetapi tumbuh invasif. Tingkat mortalitas
CMM sekitar 20-25%, SCC 1-3% dan BCC 1%. Kanker kulit
biasanya mudah diangkat pada tahap awal karena mudah di-
kenali ketika masih kecil; sayangnya, berisiko tinggi terbentuk
kembali
(18)
.
Gambar 2. Ilustrasi menunjukkan karsinogenesis yang diinduksi radiasi
UV
(25)
.
CMM umumnya terjadi di bagian badan dan kaki terutama
pada mereka yang secara berkesinambungan terpajan sinar
matahari. Awal melanoma ganas dapat dikenali dari beberapa
tanda yaitu tahi lalat yang makin membesar atau tumbuh tahi
lalat yang baru (biasanya tahi lalat tidak tumbuh/bertambah
setelah pubertas). Tahi lalat dengan bentuk tidak beraturan atau
campuran bayangan yang berbeda coklat atau hitam. Tanda lain
ialah tahi lalat lebih besar dari ujung pensil yang tumpul atau
dengan tepi kemerahan, perdarahan, agak berair atau mengeras,
dan mulai terasa berbeda seperti sedikit sakit
(18,23)
. Pengenalan
dan diagnosis segera terhadap melanoma ganas memberikan
Cermin Dunia Kedokteran No. 138, 2003 37
kesempatan untuk pengobatan tuntas.
Efek Radiasi Optik Pada Mata
Di mata, energi radiasi panjang gelombang < 280 nm
(UV-C) dapat diserap seluruhnya oleh kornea. Energi radiasi
UV-B ( 280 -315 nm) sebagian besar diserap kornea dan dapat
pula mencapai lensa. Sedangkan energi UV-A (315-400 nm)
diserap dalam lensa secara kuat, hanya sebagian kecil energi
saja (< 1%) yang dapat mencapai retina. Untuk mata apakia
(mata yang telah mengalami operasi katarak), penetrasi radiasi
UV pada 300 - 400 nm dapat mencapai retina
(19,22)
.
Gambar 3. Daya tembus radiasi UV pada struktur mata
(23)
.
Efek fototoksik akut radiasi UV pada mata adalah kerato-
konjungtivitis (dikenal juga sebagai welder's flash atau snow
blindness) yaitu reaksi radang akut kornea dan konjungtiva
mata akibat reaksi fotokimia pada kornea (fotokeratitis) dan
konjungtiva (fotokonjungtivitis) yang timbul beberapa jam
setelah pajanan 200 - 400 nm dan umumnya berlangsung hanya
24 - 48 jam. Gejala fotokeratitis berupa memerahnya bola mata
disertai rasa sakit yang parah dan pada beberapa kasus terjadi
blepharospasme; berlangsung selama satu atau dua hari dan
timbul kabut pada bagian kornea. Efek ini bersifat sementara
karena kerusakan yang terjadi sangat ringan (bagian per-
mukaannya saja) dan penggantian sel epitel permukaan kornea
berlangsung dengan cepat (satu siklus 48 jam)
(18,22,26)
.
Eritema kelopak mata muncul beberapa jam pasca pajanan
akut (200 -400 nm), biasanya berlangsung selama 8 - 72 jam
tergantung pada tingkat pajanan dan daerah spektrum
(22)
.
Pajanan kronik radiasi UV pada mata dapat menimbulkan
pterygium atau penebalan konjungtiva dan katarak. Pterygium
merupakan pertumbuhan jaringan lemak di atas kornea.
Sedangkan pajanan radiasi UV pada panjang gelombang 290 -
320 nm dapat menyebabkan katarak. Terdapat hubungan yang
jelas antara katarak dengan pajanan UV-B sepanjang
hidup
(18,22,26)
.
Radiasi cahaya tampak dan IR-A (400 - 1400 nm) dapat
mencapai retina dan menimbulkan fotoretinitis, peradangan
retina. Kerusakan retina timbul khususnya akibat pajanan
cahaya tampak biru (400 - 550 nm) sehingga dikenal pula
sebagai blue light retinal injury. Fotoretinitis yang biasanya
disertai dengan scotoma (blind spot), terjadi akibat menatap
sumber cahaya yang sangat tajam dan terang seperti matahari
dalam waktu yang sangat singkat ataupun cahaya terang dari
laser untuk waktu yang lebih lama. Peningkatan suhu retina
yang hanya beberapa derajat lebih tinggi dari suhu saat demam
diyakini dapat menimbulkan kerusakan retina permanen.
Pajanan IR-A juga memberikan kontribusi dalam pembentukan
katarak akibat panas
(22,26)
.
Radiasi IR-B (1,4 - 3 gym) dapat menembus lebih jauh dan
diserap lensa, memberikan kontribusi pembentukan katarak dan
juga menimbulkan luka bakar di kornea dan konjungtiva.
Sedangkan energi radiasi IR-C (3
µm - 1 m) yang diserap
kornea dapat menyebabkan fotokeratitis atau yang lebih parah
lagi luka bakar pada kornea dan juga konjungtiva. Dengan
demikian, laser yang rnenggunakan radiasi cahaya tampak dan
juga infra merah dapat menyebabkan kerusakan kornea, lensa
atau retina, tergantung pada panjang gelombang dan karak-
teristik penyerapan energi dari struktur mata
(22,24,26)
.
Jumlah energi cahaya yang masuk mata ditentukan oleh
luas pembukaan pupil. Energi cahaya tampak yang dapat
menembus struktur mata secara kuat diserap oleh retina dan
dikonversi menjadi panas. Peningkatan suhu hanya beberapa
derajat lebih tinggi dari suhu yang terjadi ketika demam di-
yakini dapat menimbulkan kerusakan retina yang permanen
(24)
.
EFEK KESEHATAN RADIOFREKUENSI ELEKTRO-
MAGNETIK
Berdasarkan studi epidemiologi, tidak ada bukti kuat
mengenai risiko kanker baik pada anak-anak rnaupun dewasa
akibat energi frekuensi elektromagnetik tingkat normal,
frekuensi radio, atau radiasi gelombang mikro. Data menunjuk-
kan bahwa radiasi ini tidak dapat membahayakan materi
genetik dan juga tidak dapat menginduksi kanker, terutama
yang berhubungan dengan kanker otak. Yang jelas perubahan
medan magnit atau listrik dapat menginduksi arus listrik
internal ke tubuh yang menimbulkan panas; tingkat atau laju
perubahannya sebanding dengan frekuensi
(27,28)
.
Efek Radiasi Gelombang Mikro
Efek kesehatan pada umumnya terjadi akibat panas yang
timbul saat interaksi antara energi gelombang mikro dengan
materi biologik, disebut efek thermal; efek ini berbahaya
karena terutama merusak mata dan testis yang relatif sangat
sensitf terhadap kenaikan suhu jaringan
(21)
.
Lensa mata tidak berpembuluh darah dan terselubung
dalam kapsul, sehingga mudah terbakar akibat penambahan/
penimbunan panas dari pajanan radiasi dengan intensitas
tinggi; selain itu melalui efek thermal dan mungkin juga
melalui efek non thermal, gelombang ini dapat mencetuskan
serangkaian perubahan di permukaan posterior kapsul lensa
yang mengarah pada pembentukan katarak. Kataraktogenesis
ini sama halnya dengan akibat radiasi pengion; sedangkan
katarak akibat penuaan diawali di bagian permukaan anterior
lensa. Kondisi pajanan, waktu dan intensitas yang menyebab-
kan suhu jaringan mata mencapai 45°C atau lebih diyakini
bersifat kataraktogenik; dalam kondisi praktis, risiko tinggi
pembentukan katarak berhubungan dengan pajanan pada satuan
ratusan atau lebih mW/cm
2(21)
.
Fungsi testis sangat bergantung pada suhu. Secara normal,
suhu testis 2°C lebih rendah dari suhu tubuh 37°C. Peningkatan
Cermin Dunia Kedokteran No. 138, 2003
38
suhu testis walaupun hanya sampai 37°C sudah dapat meng-
ganggu spermatogenesis (proses pembentukan sperma).
Dengan demikian pajanan radiasi gelombang mikro juga
berisiko mengganggu spermatogenensis melalui mekanisme
efek thermal
(21)
.
Efek non thermal yang ditemukan pada para pekerja yang
secara kronik terpajan microwave berupa peningkatan kelelah-
an, sakit kepala periodik dan konstan, iritasi parah, ketiduran
selama bekerja, dan penurunan sensitivitas penciuman
(olfactory). Gejala klinik yang timbul antara lain bradikardi,
hipotensi, hipertiroid dan peningkatan tingkat histamin darah.
Pada kelompok pekerja yang berada di medan gelombang
mikro dijumpai pula efek subyektif seperti sakit kepala, lelah,
pusing, tidur tidak nyenyak, perasaan takut, tegang, depresi
mental, daya ingat kurang baik, nyeri pada otot dan daerah
jantung dan susah bernafas
(21)
.
Efek Radiasi Gelombang Radiofrekuensi
Studi pada pekerja industri yang terpajan radiasi radio-
rekuensi elektromagnetik menunjukkan tidak adanya pening-
katan risiko leukemia. Studi epidemiologi menunjukkan bahwa
bila memang terdapat hubungan antara gelombang radio-
frekuensi elektromagnetik dengan kanker, maka hubungan
tersebut lemah dan perlu dukungan penelitian laboratorium
(29)
.
Efek pajanan elektromagnetik radiofrekuensi terhadap sel
telah dipertimbangkan dalam 4 tahap utama pembentukan
kanker yaitu inisiasi, konversi, promosi dan progresi. Inisiasi
tumor dianggap sebagai hasil kerusakan genetik sedangkan
konversi berhubungan dengan perubahan genetik berskala
besar. Karena tidak ada bukti yang menyakinkan bahwa pajan-
an menginduksi perubahan genetik maka tampaknya pajanan
tidak memberikan efek baik inisiasi rnaupun konversi. Tidak
adanya efek pada struktur kromosom menunjukkan bahwa jika
medan frekuensi rendah mempunyai efek pada proses karsino-
genesis, mereka lebih berperan sebagai promotor daripada
sebagai inisiator, dengan meningkatkan laju proliferasi sel
terubah secara genetik daripada menyebabkan kerusakan awal
pada DNA atau kromatin.
Terdapat bukti yang menunjukkan adanya perubahan pada
jalur informasi kimia antar yang mungkin berhubungan dengan
promosi tumor, meskipun pengaruhnya sangat kecil dan oleh
karena itu tampaknya tidak menimbulkan gangguan sistem
biologik. Pengaruhnya pada pertumbuhan tumor dapat terjadi
melalui efek epigenetik dari medan ini seperti perubahan pada
jalur cell signalling atau pada ekspresi gen. Laporan tentang
efek terhadap permukaan sel yang mungkin berhubungan
dengan progresi tumor sangat spekulatif. Oleh karena itu,
sampai saat ini tidak ada mekanisme yang jelas menerangkan
pengaruh radiofrekuensi elektromagnetik terhadap karsino-
enesis
(30)
.
Satu studi epidemiologi menunjukkan data yang konsisten
bahwa risiko leukemia lebih tinggi pada anak-anak yang
tinggal dekat jaringan listrik, tetapi dasar hubungan tersebut
tidak diketahui; tidak ada bukti yang didukung penelitian di
laboratorium yang menunjukkan adanya kerusakan DNA dan
kromosom, mutasi, dan peningkatan frekuensi transformasi
akibat pajanan medan frekuensi rendah;dengan demikian tidak
diharapkan terjadi efak mutasi dan transformasi neoplastik
yang mengarah ke pembantukan kanker.
(2,29)
ICNIRP mengeluarkan beberapa peryataan mengenai
hubungan antara medan frekuensi rendah elektromagnetik dan
kanker, antara lain :
- Tidak ada bukti substantif yang menunjukkan bahwa
pajanan magnetik statis bersifat karsinogenik.
- Data laboratorium dan epidemiologi yang berhubungan
dengan kanker tidak memberikan dasar untuk perkiraan risiko
kesehatan pada manusia terpajan medan frekuensi listrik.
- Data laboratorium yang berhubungan dengan kanker
akibat pajanan frekuensi radio tidak memberikan dasar untuk
dilakukannya batasan pajanan. Bukti pajanan radiofrekuensi
sebagai promotor atau progresor dalam karsinogenesis mem-
butuhkan penelitian lebih lanjut
(2)
.
PENUTUP
Untuk memperkecil efek yang timbul akibat pajanan
radiasi matahari dapat digunakan sun screen dengan SPF (sun
protection factor) sekitar 20-40, baju dengan tenunan rapat
lebih bersifat protektif kacamata dan topi yang lebar untuk
melindungi wajah dan leher. Sedangkan pencegahan efek ke-
sehatan akibat pajanan radiasi non pengion buatan manusia
antara lain dapat dilakukan dengan memberikan informasi
secara jelas dan sederhana terutama kepada operator, selain
pasien dan juga masyarakat mengenai konsekuensi yang mung-
kin timbul bila tidak memperhatikan prosedur keselamatan
kerja dan proteksi serta batasan pajanan terhadap radiasi non
pengion yang telah ditetapkan oleh ICNIRP.
Prosedur kerja dan batasan-batasan yang direkomendasi-
kan terhadap pajanan radiasi non pengion bertujuan untuk
melakukan proteksi terhadap kerusakan retina akibat efek
thermal dan reaksi fotokimia, pada mata apakia (lensa mata
telah diangkat pada operasi katarak) dan bayi dari bahaya
fotokimia, pada kornea dari kerusakan akibat panas, pada lensa
dari risiko efek tertunda katarak, dan pada kulit dari berbagai
risiko kerusakan akibat panas. Masalahnya sekarang adalah
apakah sudah ada atau dibentuk suatu badan atau institusi di
Indonesia yang secara khusus berwenang melakukan peng-
awasan terhadap penggunaan peralatan sumber radiasi non
pengion dan bertanggung jawab untuk melakukan sosialisasi
berbagai standar prosedur kerja keselamatan radiasi yang harus
dipatuhi untuk memperkecil risiko kesehatan yang mungkin
timbul.
Manusia menjadi target berbagai jenis bahan karsinogenik
yang membuat sangat tidak mungkin untuk memperkirakan
bahwa kanker yang diderita seseorang hanya disebabkan oleh
faktor lingkungan termasuk medan frekuensi listrik. Kita
terpajan radioaktivitas alam dari radon, polusi buatan manusia
dari hasil gas buangan kendaraan,gas industri, asap rokok,
limbah kimia dari pestisida dan herbisida, lemak makanan,
alkohol, dan sinar UV matahari. Oleh karena itu perlu di-
lakukan studi epidemiologi yang didukung dengan penelitian
laboratorium dalam rangka mendapatkan hasil yang lebih
konklusif.
Cermin Dunia Kedokteran No. 138, 2003 39
KEPUSTAKAAN
1.
Dennis JA. Non-Ionising Issues. Radiation Protection Dosimetry. 1997;
72(3-4): 161-2.
2.
Bernhardt JH, Matthes R. Recent and Future Activities of the ICNIRP.
Radiation Protection Dosimetry. 1997; 72(3-4):167-76.
3.
International Non-Ionizing Radiation Committee/ International Radiation
Protection Association. Guidelines on Limits of Exposure to Airborne
Ultrasound. Health Physics, 1984; 46(4): 969-74.
4.
International Non-Ionizing Radiation Committee/ International Radiation
Protection Association. Concepts, Units and Terminology for NIR
Protection. Health Physics, 1985; 49(6): 1329-62.
5.
International Non-Ionizing Radiation Committee/ International Radiation
Protection Association. Guidelines on Limits of Exposure to Laser
Radiation of Wavelengths between 180 nm and 1 mm. Health Physics,
1985; 49(2): 341-59.
6.
International Non-Ionizing Radiation Committee/ International Radiation
Protection Association. Guidelines on Limits of Exposure to Laser
Radiation of Wavelengths between 180 nm and 1,000 gm. Health
Physics, 1996; 71(5) : 804-19.
7.
International Non-Ionizing Radiation Committee/ International Radiation
Protection Association. Guidelines on Limits of Exposure to Ultraviolet
Radiation of Wavelengths between 180 nm and 400 nm (Incoherent
Optical Radiation). Health Physics, 1985; 49(2) : 331-40.
8.
International Non-Ionizing Radiation Committee/ International Radiation
Protection Association. Guidelines on Limits of Exposure to Radio-
frequency Electromagnetic Fields in the Frequency Range from 100 kHz
to 300 GHz. Health Physics, 1988; 54(1) : 115-23.
9.
International Non-Ionizing Radiation Committee/ International Radiation
Protection Association. Alleged Radiation Risks from Visual Display
Units. Health Physics, 1988; 54(2) : 231-2.
10. International Non-Ionizing Radiation Committee/ International Radiation
Protection Association. Flourescence Lighting and Malignant Melanoma.
Health Physics, 1990; 58(1) : 111-2.
11. International Non-Ionizing Radiation Committee/ International Radiation
Protection Association. Interim Guidelines on Limits of Exposure to
50/60 Hz Electric and Magnetic Fields. Health Physics, 1990; 58(1) :
113-22.
12. International Non-Ionizing Radiation Committee/ International Radiation
Protection Association. Health Issues of Ultraviolet A Sunbeds used for
Coemetic Purposes. Health Physics, 1991; 61(2) : 285-8.
13. International Non-Ionizing Radiation Committee/ International Radiation
Protection Association. Protection of the Patient undergoing a Magnetic
Resonance Examination. Health Physics, 1991; 61(6) : 923-8.
14.
International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection.
Guidelines on Limits of Exposure to Static Magnetic Fields. Health
Physics, 1994; 66(1) : 100-106.
15. International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection. Health
Issues Related to the Use of Hand-held Radiotelephones and Base
Transmitters. Health Physics, 1996; 70(4): 587-93.
16. Hall, EJ. Radiobiology for the Radiologist. 5
th
ed. Philadelphia,
Lippincott Williams & Wilkins; 2000.
17. Glaser, ZR. Organization and Management of A Non-Ionizing Safety
program. In Miller, KL. (ed.) Handbook of Management of Radiation
Protection Programs. 2
nd
ed. Boca Raton, CRC Press. 1992; 43-52.
18. De Gruijl, FR. Health Effects from Solar UV Radiation. Radiation
Protection Dosimetry. 1997; 72(3-4): 177-96.
19. Webb, AR. Changes in Stratospheric Ozone Concentrations and Solar UV
Levels. Radiation Protection Dosimetry. 1997 72(3-4): 207-16.
20. United Nations Scientific Committee on The Effects of Atomic
Radiation. Ultraviolet Radiation: Exposures and Effects. Vienna. 1994.
21. Cember, H. Introduction to Health Physics. 2
nd
ed. New York,
McGraw-Hill, INC. 1992.
22. Sliney, DH. Ultra Violet Radiation Effects upon the Eye: Problems of
Dosimetry. Radiation Protection Dosimetry. 1997; 72(3-4): 197-206.
23. Cesarini, JP. UV and Skin: the Biological Effects of UVA and UVB.
International Congress on radiation protection (IRPA 9). Vienna. 1996;
339-43.
24. Classic, KL. Organization and Management of A Laser Safety program.
In Miller, KL. (ed.) Handbook of Management of Radiation Protection
Programs. 2
nd
ed. Boca Raton, CRC Press. 1992; 53-65.
25. Cesarini, JP. Chronic Effects of UV on Human Skin. International
Congress on radiation protection (IRPA 9). Vienna. 1996; 361-6.
26. Cesarini, JP. Ultra Violet Radiation: the Eye. International Congress on
radiation protection (IRPA 9). Vienna. 1996; 345-51.
27.
Stather, JW. Electromagnetics Fields and the Risk of Cancer.
Radiological Protection Bull. 142. Chilton, National Radiological
Protection Board. 1993; 8-10.
28. Deutsch S., Wilkening, GM. Electromagnetic Field Cancer Scares. Health
Physics. 1997; 73(2): 301-9.
29. Hendee WR., Boteler, JC. The Question of Health Effects from Exposure
to Electromagnetic Fileds. Health Physics. 1994; 66(2): 127-36.
30. Cridland, NA. Effects of Power Frequency EMF Exposures at Cellular
Level. Radiation Protection Dosimetry. 1997; 72(3-4): 197-206.
Cermin Dunia Kedokteran No. 138, 2003
40