A seconda del livello della dose, si presentano sintomi tipici dei tessuti. L’esposizione ad alte dosi colpisce i precursori delle cellule dei villi intestinali, che rivestono l’interno dell’intestino (v. immagine). Le conseguenze variano dalla diarrea e febbre fino a crampi e shock.

Per quanto riguarda il rapporto tra le radiazioni ionizzanti e la probabilità di una mutazione cellulare – e quindi di una malattia – bisogna distinguere tra effetti stocastici e deterministici dovuti al livello della dose di radiazioni:

Anche a dosi basse, si suppone una correlazione tra il livello della dose di radiazioni e la probabilità di malattia, tuttavia questa correlazione è meno evidente. Le previsioni sono quindi possibili solo per interi gruppi, in parte con grandi incertezze, ma non per il singolo individuo. A basse dosi di radiazioni, si parla quindi di effetti stocastici o casuali.

A dosi di radiazioni più elevate, invece, le correlazioni sono più chiare. Dosi ancora più elevate di radiazioni possono provocare la morte delle cellule e la perdita di funzionalità dell’organo interessato. Si applica quanto segue: maggiore è la dose, maggiore è la gravità della malattia. Si parla di effetti deterministici.

Dalle infezioni alla diarrea fino al decesso

Una possibile conseguenza delle alte dosi di radiazioni è la sindrome acuta da radiazioni. A seconda della sensibilità, i sistemi biologici reagiscono, in quanto importanti cellule precursori sono inattivate dalla radiazione e successivamente le cellule funzionanti non sono più disponibili. Gli effetti del cosiddetto sistema prodromico si verificano tra l’evento dell’irradiazione e l’insorgenza dei sintomi tessutali tipici. Essi includono nausea, vertigini o febbre e sono tanto più pronunciati quanto più alta era la dose. Una dose elevata determina anche intervalli di tempo più brevi tra l’irradiazione, i sintomi prodromici e gli effetti reali.

A seconda del livello della dose, si verificano sintomi specifici per i tessuti:

• Tessuto ematopoietico: gli effetti si manifestano innanzitutto nel sistema ematopoietico. Le cellule del sistema circolatorio non vengono più sostituite, poiché non c’è rigenerazione a causa dell’assenza delle loro cellule precursori. Questo provoca anemia, infezioni od emorragie. Se l’assistenza medica è tempestiva, tuttavia, c’è ancora un’alta probabilità di sopravvivenza.
• Tessuto gastrointestinale: se l’esposizione alla dose continua ad aumentare, l’apparato digerente reagisce conseguentemente alle radiazioni. Anche in questo caso vengono colpiti i precursori più sensibili delle cellule dei villi intestinali che rivestono l’interno dell’intestino. Le conseguenze variano da diarrea, febbre e crampi generali fino allo shock. Anche se le misure mediche vengono prese tempestivamente, la prognosi è sfavorevole.
• Tessuto cerebrale: A dosi molto alte, anche il sistema nervoso centrale viene danneggiato. In questo caso solo le cure palliative possono intervenire per alleviare i sintomi e il dolore. Una cura non è possibile.

Le esposizioni alle radiazioni che hanno provocato la sindrome da radiazione acuta si sono verificate, per esempio, in un incidente di criticità a Tokaimura (Giappone) nel 1999. A Tokaimura, tre operatori hanno accumulato dosi di circa tre, otto e venti Gray a causa di una reazione a catena incontrollabile causata da negligenza. Il paziente con 20 Gray ha sviluppato una sindrome acuta da radiazioni molto grave ed è morto dopo 82 giorni di trattamento palliativo. Sette mesi dopo l’incidente, è deceduto anche il paziente con una dose di circa 8 Gray. L’incidente è stato classificato al livello INES 4.

• La differenza tra la dose assorbita (Gray) e la dose efficace (Sievert)

  Le dosi sono indicate in unità Gray (Gy) o Sievert (Sv). La dose assorbita è indicata in Gray e corrisponde all’energia assorbita per chilogrammo di tessuto corporeo. La dose efficace in Sievert è definita come la somma dei contributi dell’energia assorbita per chilogrammo di tessuto corporeo, moltiplicati per i fattori di ponderazione, per tenere conto degli effetti biologici di diversi tipi di radiazioni e della diversa sensibilità alle radiazioni dei singoli organi e tessuti.