Les rayonnements ionisants, à travers l’énergie qu’ils véhiculent, peuvent être, sur les cellules, à l’origine d’altérations à court ou long terme.
Les effets les plus graves se produisent au niveau de la molécule d’ADN, qui peut être cassée sur un seul de ses deux brins, ou bien sur les deux.
L’action du rayonnement peut être directe, il peut aussi être indirect (action des radicaux libres OH° formés à partir de la radiolyse de l’eau du milieu avoisinant).
On a longtemps cru que toute irradiation, aussi faible soit elle, était dangereuse, car pouvait entraîner une lésion susceptible d’évoluer vers un cancer.
En réalité des mécanismes enzymatiques permettent de réparer les lésions.
Si la réparation est parfaite, la cellule vivra normalement.
Si les dommages sont irréparables la cellule mourra (nécrose ou apoptose).
Entre les deux, les dommages mal réparés conduiront à une mutation non mortelle de l’ADN (bénigne ou cancéreuse).
Les différents rayonnements (α, β, γ) ne présentent pas le même pouvoir ionisant. De même tous les tissus du corps ne présentent pas la même radiosensibilité. Ce qui conduit à définir des coefficients de
On distingue les effets Déterministes (non aléatoires) des effets Stochastiques (aléatoires).
Les effets déterministes sont ceux qui apparaissent à coup sur en cas d’irradiation à partir d’une certaine dose. Plus la dose reçue est importante plus les effets sont graves. Il existe notamment une valeur seuil d’exposition à partir de laquelle il est certain que les effets vont apparaître. Les effets déterministes sont précoces et se manifestent rapidement après l’exposition (rougeurs, brûlures, nausée, troubles digestifs, modification de la formule sanguine…). L’apparition d’un cataracte reste cependant un effet déterministe mais tardif qui peut survenir plusieurs années après une exposition.
Effets pour une irradiation homogène sur le corps entier
- Exposition à moins de 1 Gy (Gray) : absence de signes cliniques, nausée, ou modification de la formule sanguine
Exposition entre 1 Gy et 2,5 Gy : vomissements, modification de la formule sanguine, évolution satisfaisante vers guérison
Exposition entre 2,5 Gy et 5 Gy : conséquences graves pour la santé, hospitalisation obligatoire. La dose de 5 Gy reçue en une seule fois est mortelle pour une personne sur deux. On parle de dose létale 50 (DL50).
Exposition au délà de 5 Gy : le décès de la personne irradiée est presque certain.
Les effets stochastiques se manifestent par l’apparition de cancers quelques années ou dizaines d’années après l’exposition. Il est très difficile de déterminer s’il existe une valeur seuil en dessous de laquelle il n’existe aucun effet. Deux théories s’opposent sur ce point, celle défendant l’existence d’une valeur seuil, et celle le principe d’effets dès la moindre exposition (loi linéaire).
Si dans le cas de effets déterministes la gravité des symptômes augmente avec la dose reçue, dans le cas des effets stochastiques c’est la probabilité d’apparition des cancers ou des mutations génétiques qui augmente avec la dose reçue.