Сохраняя сознание до самой смерти. Нервно-паралитические ОВ
Недоумение вызвала у меня реакция на одну статью. Оказывается, химическое оружие вопреки здравому смыслу сильно недооценивается. Не было, наверное, исторической «Атаки мертвецов», Бенито Муссолини не травил людей в Эфиопии, не применялись отравляющие вещества против китайской армии в войне с Японией, Agent Orange не применялся во Вьетнаме, «Аум Синрикё» (запрещена в России) не совершали теракт в метро, а белый фосфор никогда не покидал пределов лабораторий?
Понимаю, что химия сейчас не в тренде, но как можно настолько легко списывать со счетов оружие с историей, тянущейся еще из Индии, и датированной годами до нашей эры? Почему только стрелковое оружие считается инструментом под задачи? Только из-за кажущегося масштаба бедствия или мнимой сложности применения? Уж не знаю, что сложного отправить в укрепление «неберучку» несколько «особых» миномётных снарядов, и кто там будет потом разбираться, от чего именно люди погибли. Поборникам честности и справедливости предлагаю вспомнить Бучу.
Цикл статей, посвящённый отравляющим веществам, в итоге позволит в полной мере насладиться всеми возможными способами причинить противнику максимум неудобств, вплоть до летального исхода. Какие-то, как цитотоксические, приведут к ужасным ранам и исходу жидкости из тела недруга, какие-то, как нервно-паралитические, будут до последнего держать его в сознании, при этом практически не создавая открытых ран, а например, инкапаситанты выведут из строя врага лишь временно.
Один из наиболее смертоносных видов боевых отравляющих веществ – нервно-паралитический. Такие вещества обозначаются общепринятыми кодами НАТО в виде аббревиатуры из одной или двух букв. Наиболее известными представителями являются GA (табун), GB (зарин), GD (зоман) и VX. Буквой «G» обозначаются те вещества, которые были созданы в Германии, а VX был получен в Великобритании во время Второй мировой войны.
При нормальных температурах и давлении эти вещества являются жидкостями. В то время как вещества G-серии имеют одинаковую с водой плотность, VX – маслянистая жидкость, по консистенции схожая с моторным маслом. Испаряется очень медленно, но дольше сохраняется во внешней среде.
К числу отравляющих и высокотоксичных веществ нервно-паралитического действия можно отнести:
1. Фосфорорганические соединения (зарин, зоман, VX, фосфакол, армин, карбофос, дихлофос и др.).
2. Производные карбаминовой кислоты (пропуксор, альдикарб, диоксакарб и др.).
3. Бициклофосфаты (бутилбициклофосфат, изопропилбициклофосфат и др.).
4. Производные гидразина (гидразин, диметилгидразин и т. д.).
5. Сложные гетероциклические соединения (тетродотоксин, сакситоксин, норборнан и др.).
6. Белковые токсины (ботулотоксин, тетанотоксин).
Все они различаются особенностями токсического действия. Часть веществ вызывает судорожный синдром, кому, гибель от остановки дыхания и сердечной деятельности. Одни действуют преимущественно быстро и имеют скрытый период в минуты. Другие вызывают паралич произвольной мускулатуры, в том числе дыхательной, и гибель от асфиксии. Скрытый период таких веществ может длиться от часов до суток.
Во всех случаях судорожный синдром является только следствием действия вещества на центральную нервную систему. Паралич становится результатом нарушения проведения нервных импульсов, либо нарушением свойств мембран нервных и мышечных клеток.
Исходя из механизма воздействия на организм, нервно-паралитические отравляющие вещества можно разделить на группы:
1. Действующие на холинореактивные синапсы. В скелетных мышцах количество холинорецепторов колеблется от 40 до 99 %, а в гладкомышечных клетках от 90 до 99 %. Такой разброс связан с тем, что большинство холинорецепторов клетки являются молчащими (избыточными). Соответственно, если все эти рецепторы возбудить – получатся судороги и параличи.
2. Действующие на ГАМК – реактивные синапсы. Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) – важнейший тормозной нейромедиатор центральной нервной системы человека и других млекопитающих. Соответственно, перегружая механизм работы «тормозов», получаем нарушение работы вообще всего, чего только можно, например, работы сердца.
3. Блокаторы ионных Na+ каналов возбудимых мембран. Благодаря ионным каналам поддерживается разность потенциалов между внутренней и внешней сторонами клеточной мембраны. Когда ионы Na+ текут внутрь клетки, перенося положительный заряд с внешней стороны на внутреннюю – потенциал покоя сменяется потенциалом действия. Генерация и распространение потенциала действия – основа работы всей нервной системы, и главная роль здесь принадлежит именно потенциал-управляемым натриевым каналам. Именно поэтому натриевые каналы – прекрасная мишень, а их блокирование вызывает паралич.
Довольно сложно объяснить простым языком, как это работает, зато сразу осознаёшь, сколько потребовалось научных открытий.
Фосфорорганические отравляющие вещества
Фосфорорганические отравляющие вещества занимают первое место в рейтинге боевых отравляющих веществ. Они являются частью фосфорорганических соединений, широко представленных в природе, промышленности, сельском хозяйстве, медицине и быту. Кроме этого, нуклеиновые кислоты, фосфолипиды и фосфопротеиды являются составной частью мембраны клетки. Лекарственные фосфорорганические соединения имеют единый с боевыми отравляющими веществами механизм действия.
Основные боевые фосфорорганические отравляющие вещества (зарин, зоман, VX-газы) оказывают однотипное воздействие на организм человека и животных, отличаясь только степенью токсичности. VX-газы особенно хорошо проникают через кожу, имеют высокую токсичность из-за структурной схожести с очень важным для нашего организма органическим соединением, в том числе участвующим в процессах памяти и обучения (ацетилхолин). Именно с VX-газами разрабатывают бинарное вооружение.
Психоневротический синдром различной степени выраженности имеет место при всех клинических вариантах и степенях тяжести поражения фосфорорганическими отравляющими веществами. Детали в таблице:
Карбаматы
Первый представитель класса химических соединений карбаминовой кислоты физостигмин (эзерин, калабарин) был выделен в 1864 году Джобстом и Хессом из растения, произрастающего на западе Африки, Physostigma venenosum (калабарские бобы), и идентифицирован как алкалоид – производное карбаминовой кислоты, в 1926 году Стедманом и Баргером. В настоящее время известны сотни химических веществ этого класса, как растительного, так и главным образом синтетического происхождения.
Несмотря на свою токсичность, некоторые карбаматы используются в качестве лекарственных препаратов и средств для борьбы с грызунами. Всё это связано с избирательностью действия вещества. Некоторые менее токсичные синтетические аналоги применяются в роли инсектицидов.
Производные карбаминовой кислоты – твердые кристаллические соединения, способные образовывать в воздухе мелкодисперсную пыль. При вдыхании токсичность в 10–50 раз больше, чем при проникновении с пищей или водой.
Инертны в химическом отношении, не летучи, хорошо растворяются в воде, но не вступают с ней в химическую реакцию (гидролиз). Благодаря этим свойствам отлично подходят для образования зоны стойкого химического заражения. Кроме того, прибывающие из таких зон пострадавшие представляют опасность для окружающих.
Бициклические фосфорорганические соединения и аналоги
В 1973 году Е. Беллет и Дж. Касида описали группу бициклических фосфорорганических соединений, не обладающих антихолинэстеразной активностью, но вызывающих приступ судорог и гибель экспериментальных животных при введении в малых дозах.
Токсичность бициклофосфатов зависит от их структуры и может быть крайне высокой для отдельных соединений. Все они твёрдые вещества и плохо растворяются в воде. Через неповреждённую кожу никак не проникают, но хорошо всасываются в желудочно-кишечном тракте, а некоторые виды и при ингаляционном, подкожном, внутривенном и внутримышечном способе введения.
Скрытый период редко превышает 30 минут, а действие имеет преимущественно общий характер. В целом проявления интоксикации схожи с различными ГАМК-литиками.
Первоначальным эффектом является повышение рефлекторной деятельности, усиливается дыхание, возникает тошнота, возможна рвота. Появляется беспокойство, чувство страха, возбуждение, иногда галлюцинации. Напрягаются отдельные группы мышц, появляется дрожание конечностей, повышается температура тела. Такое состояние может продолжаться в течение нескольких часов и более, сопровождаясь с полной утратой дееспособности.
При отравлении большой дозой спустя несколько минут формируется состояние повышенной судорожной готовности. При внешних раздражениях пострадавший падает на бок, развиваются судороги с остановкой дыхания. Возможны непроизвольные мочеиспускание и дефекация. В таком положении пострадавший находится 1–2 минуты, затем приступ прекращается, мускулатура расслабляется, а дыхание восстанавливается.
Через непродолжительное время приступ повторяется. Обычно сознание сохраняется только при первом припадке, затем наступает ступор и сознание отключается. Через 5–10 припадков наступает смерть от асфиксии, нарушения сердечной деятельности и резкого падения артериального давления.
Промежуточный вывод
Химическое разоружение пока не привело к сокращению работ в области противохимической защиты. Наивно полагать, что какие-то Конвенции в современном мире имеют решающее значение и могут хоть как-то помешать решительно настроенным лидерам стран достигать своих целей, в том числе посредством химии.
Например, несмотря на запрет накопления и применения отравляющих веществ, не существует запретов на фитотоксиканты – средства борьбы с растительностью. А ведь вещества этой группы проявили себя во Вьетнаме так, что местным до сих пор «аукается».
Кроме того, промышленные страны в случае выхода из Конвенции в состоянии восстановить необходимый для военных действий запас за несколько месяцев.
Напоминаю, что Версальский договор 1919 года запрещал Германии иметь химическое оружие, но уже в 1923 году там возобновили разработки, прикрываясь гражданскими нуждами, а в 1925 году Германия присоединилась к Конвенции о неприменении химического и бактериологического оружия. Думаю, нет особого смысла напоминать о количестве отравляющих веществ, которые имел Третий рейх во Второй мировой войне.
В следующей части статьи будут рассмотрены группы по принципу действия, к которым относятся производные гидразина, сложные гетероциклические соединения и белковые токсины.
Информация