O quadro clínico pode variar de um quadro gripal até uma febre hemorrágica - quando a letalidade fica em torno de 50%. Por outro lado, de 5 a 50% dos casos podem ser assintomáticos.
Após um período de incubação de 3 a 6 dias, ocorre febre, dor de cabeça, e dores musculares que se instalam abruptamente acompanhada por vermelhidão conjuntival, rubor de faces e bradicardia. O exame de sangue nessa fase mostra uma diminuição dos leucócitos (glóbulos brancos).
Após essa fase, na maior parte dos casos, a doença termina, mas em alguns pacientes após um período que varia de algumas horas a vários dias, os sintomas voltam de forma mais intensa com febre alta, dor de cabeça, lombalgia, náuseas e vômitos, dor abdominal e sonolência. Aparece a icterícia e hemorragias (sangramentos pela mucosa da boca e nariz). A fraqueza é intensa.
A febre amarela causa hepatite e insuficiência renal e cardíaca. Os pacientes evoluem para choque com acidose metabólica, coma e convulsões. A morte ocorre em geral após 7 a 10 dias do início do quadro clínico. Quando o paciente sobrevive a essa fase, podem ocorrer infecções bacteriana secundárias, levando à septicemia (infecção generalizada).
A letalidade da febre amarela é estimada em 5-10% (ou seja, dos que desenvolvem a doença, 5 a 10% morrem) muito mais elevada do que a de outras viroses como a dengue. Entretanto, entre os casos com doença grave, 40-60% morrem.
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