Na rozdíl od známých deterministických efektů se stochastické efekty neobjevují na principu otázky, která stále způsobuje stejný účinek . Týkají se například účinků nízkých dávek toxických látek nebo účinků zdraví škodlivého ionizujícího záření . Rakovina je příkladem onemocnění, často multifaktoriální, je výsledkem náhodných účinků.
Na rozdíl od deterministického účinku není stochastický účinek spojen s prahovým účinkem (obvykle limit expozice ionizujícímu záření, který by při překročení vyvolal známé účinky předvídatelné velikosti). Můžeme přidat pouze statistický odhad „rizika“ vidění účinku u pacienta. Existuje však prahová hodnota významnosti (hranice, po jejímž překročení je riziko považováno za významné). Dále není možné kvantifikovat dávku, u které je jisté, že se daný účinek dostaví - na druhou stranu se jeho pravděpodobnost výskytu (a tedy i četnost výskytu tohoto rizika) zvyšuje podle přijaté dávky.
Je možné odhadnout průměrné riziko vzniku stochastického efektu studiem poměrně velkých vzorků lidské, zvířecí, rostlinné populace atd. Vystavených fyziologickému stresu (toxické, ionizující záření).
Epidemiologie nebo na šířku epidemiologie jsou první prostředky pro zjednání, kvalifikují a kvantifikují účinky vyvolané například posoudit vztahy dávka - frekvence pro daný účel. Přebytek rizika tak může být stanovena. Tato metoda je však omezena:
Můžeme uvést několik příkladů kohort studovaných v oblasti účinků různých forem ozařování (vnějších / vnitřních):
Pokusy in vitro nebo v laboratoři umožňují izolovat buňku, organismus nebo zvíře a přesně znát přijatou dávku (a případně i druh toxické látky nebo záření). Z technických důvodů (životnost, prostor, snadná reprodukce zvířat) a nákladů se to provádí hlavně u laboratorních potkanů . Použitá populace je relativně homogenní a z tohoto pohledu „identická“ s kontrolní populací (všechny krysy pocházejí z příbuzného kmene a mají stejné genetické dědictví), což usnadňuje demonstraci stochastických účinků. Extrapolace na člověka (nebo na jiný druh) však není vždy správná pro určité účinky, zejména pro účinky nízkých dávek.
U přeživších v Hirošimě a Nagasaki byl prokázán lineární vztah mezi rychlostí leukémie a odhadovanou dávkou. U absorbované dávky 13 Gy byla pozorovaná rychlost leukémie 800 případů na milion a padesát na milion u dávky 1 Gy (pro spontánní výskyt řádově třicet na milion).
Obecně se souhlasí, že zvýšené relativní riziko při 100 mSv je 1,06, což odpovídá (pro přirozené riziko rakoviny řádově 20%) míře indukované rakoviny 1% pro 100 mSv.
V oblasti záření se zdá, že stochastické účinky jsou vyvolávány hlavně mikroskopickými lézemi molekuly DNA po vystavení různým délkám ionizujícímu záření různé energie. Problémem tohoto typu účinku je zjevně odhad rizika pro velmi nízké dávky, protože u vysokých dávek jsou účinky deterministického typu (smrt nebo typické léze). Pravděpodobnost, že buňka modifikovaná životaschopnou mutací DNA způsobí rakovinu, je nízká; skutečné riziko vystavené osobě vystavené velmi omezenému záření (v dávce a / nebo v trvání) proto není kvantifikovatelné, ale není nulové.
Extrapolace účinků vysokých dávek na nízké dávky není možná, protože mechanismy jsou různé, zejména s významnou závislostí účinků nízkých dávek na náhodě . Je nutné vzít v úvahu: