Em contraste com os efeitos determinísticos conhecidos , os efeitos estocásticos não aparecem no princípio de uma questão que ainda causa o mesmo efeito . Relacionam-se, por exemplo, aos efeitos de baixas doses de tóxicos ou aos efeitos das radiações ionizantes prejudiciais à saúde . O câncer é um exemplo de doença, muitas vezes multifatorial, resultante de efeitos estocásticos.
Ao contrário de um efeito determinístico, um efeito estocástico não está vinculado a um efeito de limiar (normalmente, um limite de exposição à radiação ionizante que, se excedido, induziria efeitos conhecidos de magnitude previsível). Podemos apenas adicionar uma estimativa estatística do “risco” de ver o efeito aparecer em um paciente. No entanto, há um limite de significância (um limite além do qual o risco é considerado significativo). Além disso, não é possível quantificar uma dose para a qual um dado efeito é certo ocorrer - por outro lado, sua probabilidade de ocorrência (e, portanto, a frequência de ocorrência desse risco) aumenta de acordo com a dose recebida.
É possível estimar um risco médio de aparecimento de um efeito estocástico estudando amostras bastante grandes de uma população humana, animal, vegetal, etc. submetida a estresse fisiológico (radiação tóxica, ionizante).
A epidemiologia ou epidemiologia da paisagem são os primeiros meios para buscar, qualificar e quantificar os efeitos induzidos, por exemplo, para avaliar as relações dose - frequência para uma determinada finalidade. Um excesso de risco pode então ser determinado. No entanto, este método é limitado por:
Podemos dar alguns exemplos de coortes estudadas no campo dos efeitos das diferentes formas de irradiação (externa / interna):
A experimentação in vitro ou laboratorial permite isolar uma célula, um organismo ou um animal e saber com precisão a dose recebida (bem como o tipo de tóxico ou radiação, se aplicável). Por razões técnicas (tempo de vida, espaço, facilidade de reprodução dos animais) e custo, é feito principalmente em ratos de laboratório. A população utilizada é relativamente homogênea e deste ponto de vista “idêntica” a uma população controle (todos os ratos provêm de uma linhagem consanguínea e possuem o mesmo patrimônio genético), o que facilita a demonstração de efeitos estocásticos. No entanto, a extrapolação para humanos (ou para outra espécie) nem sempre é correta para certos efeitos e, em particular, para os efeitos de doses baixas.
Uma relação linear foi demonstrada nos sobreviventes de Hiroshima e Nagasaki entre a taxa de leucemia e a dose estimada. Para uma dose absorvida de 13 Gy , a taxa de leucemia observada foi de 800 casos por milhão e cinquenta por milhão para uma dose de 1 Gy (para uma incidência espontânea da ordem de trinta por milhão).
É geralmente aceito que o risco relativo aumentado a 100 mSv é 1,06, o que corresponde (para um risco natural de câncer da ordem de 20%) a uma taxa de câncer induzido de 1% para 100 mSv.
No campo de radiação, os efeitos estocásticos parecem ser principalmente induzido por micro lesões do ADN molécula , após a exposição de vários comprimentos à radiação ionizante de energia variando. Um problema desse tipo de efeito é obviamente a estimativa do risco para doses muito baixas, pois para doses altas os efeitos são do tipo determinístico (morte ou lesões típicas). A probabilidade de que uma célula modificada por uma mutação de DNA viável dê origem ao câncer é baixa; o risco real corrido por uma pessoa exposta a radiação muito limitada (em dose e / ou duração) não é, portanto, quantificável, mas não zero.
A extrapolação dos efeitos de altas doses para baixas doses não é possível, porque os mecanismos são diferentes, com em particular uma dependência significativa dos efeitos de baixas doses sobre o acaso . Na verdade, é necessário levar em consideração: