Гостра променева хвороба розвивається в результаті короткочасного (до чотирьох діб) опромінення значних областей тіла іонізуючої радіацією або надходження в організм радіоактивних речовин (радіонуклідів), що створюють загальну разову дозу, еквівалентну або перевищує 100-200 рентген (Р) зовнішнього гамма-випромінювання. Клінічна карта, патогенез і результат гострої променевої хвороби визначаються насамперед дозою опромінення. Так, при одноразових опромінюваннях в дозах, що перевищують 400 Р, можливе настання смертельного результату. Безпосередніми причинами його є глибоке порушення кровотворення, геморагічні та інфекційні ускладнення. Кількість радіації, отримане всією поверхнею тіла і викликає смерть у 50% випадків, становить для людини 400-500 Р. При загальному опроміненні в дозі більше 1000 Р летальний результат неминучий. У процесі формування клінічного синдрому та основних морфологічних проявів гострої променевої хвороби, якщо людина одужує, можна виділити чотири основні періоди: 1) первинна загальна реакція-2) видиме клінічне благополуччя (латентний) - 3) виражені клінічні прбявленія: 4) відновлення. У перебігу гострої променевої хвороби виділяють також чотири ступені тяжкості відповідно поглинутим дозам випромінювання: легка (доза близько 100- 200 Р), середня (200-400 Р), важка (400-600 Р) і вкрай важка (більше 600 Р). У порядку порівняння зазначимо, що доза природного фону радіації мізерно мала - в середньому 100 мілірентген на рік.
Первинна загальна реакція виникає через деякий час (хвилини, години) після опромінення.
На 3-4-у добу симптоми первинної реакції зазвичай зникають і захворювання переходить у фазу удаваного клінічного благополуччя - латентну форму. Тривалість її залежить від дози опромінення і коливається від 14 до 30 днів.
До кінця прихованої фази самопочуття хворих різко погіршується, на шкірі з'являються точкові або плямисті крововиливи. Крововиливи і некрози виникають на слизових оболонках порожнини рота, ясна розрихлюються, кровоточать. Загрозою для життя хворих в цей період є інфекційні ускладнення і крововиливи в життєво важливі органи.
При типовій формі гострої променевої хвороби смерть зазвичай настає на 3-4-му тижні від моменту опромінення. При зовнішньому огляді трупів осіб, які загинули від гострої променевої хвороби, звертає на себе увагу різке загальне виснаження і наявність пролежнів. Відзначаються множинні крововиливи в шкірі і слизових оболонках, атрофія і злущування епідермісу, атрофія волосяних фолікулів і сальних залоз. У порожнині рота виражено розпушення ясен, їх слизова оболонка некротизована і просякнута кров'ю. Поверхня мигдаликів сіро-брудного кольору, покрита фібринозним нальотом.
При внутрішньому дослідженні трупа виявляють крововиливи в серозні оболонки, повнокров'я і набряк внутрішніх органів. У серці поряд з крововиливами в епікардом, міокард і ендокард відзначають дистрофічні зміни м'язи. Часто спостерігають крововиливи в слизовій оболонці повітроносних шляхів і в паренхімі легень, іноді займають частку або навіть все легке. У тканині легень виявляють множинні некротичні вогнища і ділянки пневмонії з характерним відсутністю нейтрофільних лейкоцитів.
Крововиливи в стінці шлунка в залежності від їх давності можуть представлятися свіжими червоними або ж темно-коричневими внаслідок утворення солянокислого гематина. У слизовій оболонці кишечника крововиливи можуть виникати на всьому протязі, причому осередки крововиливів просочуються жовчю і виразкуються.
У печінці виражені ознаки жирової дистрофії. У нирках є дегенеративно-некротичні процеси в епітелії сечових шляхів і підвищена проникність судин клубочків. Нирки представляються набряклими, з крововиливами в їх тканину і околопочечную клітковину. У мисках, сечоводах і сечовому міхурі можуть спостерігатися вільно лежать кров'яні згортки.
Макроскопічна картина залоз внутрішньої секреції і статевих органів також свідчить про розлад кровообігу і наявності дистрофічних змін. Щитовидна залоза тьмяна, надниркові через втрату ліпідів набувають сірого забарвлення. Яєчка можуть бути в'ялими і кілька уменьшеннимі- в яєчниках відзначаються крововиливи.
Найбільші зміни спостерігаються в стані кровотворних органів. Лімфатичні вузли набряклі, на розрізі виглядають соковитими, червоними. Кістковий мозок втрачає кашкоподібну консистенцію, легко видавлюється у вигляді кров'янистої рідини або вимивається з кісткових просторів.
При гістологічному дослідженні виявляються екстравазати в тканинах і органах. Відзначається загальне збіднення організму лімфоїдної тканиною, зменшення числа лімфоцитів в селезінці, лімфатичних вузлах і фолікулах. Одночасно в них виражені гіперплазія ретикулярної строми, набряк і множинні крововиливи. При настанні смерті у випадках затяжного перебігу променевої хвороби в лімфатичних вузлах і селезінці поряд з ясно помітними явищами некробіозу і атрофії можуть бути відзначені ознаки регенерації.
Основними причинами смерті при гострої променевої хвороби є наростаюча гіпоплазія кровотворних органів з розвитком інфекційних ускладнень або масивні крововиливи в життєво важливі органи.
Зі збільшенням кількості поглиненої енергії захворювання буде розвиватися більш швидкими темпами або може закінчитися смертельним результатом в процесі опромінення.