Почему «несмертельные» поражающие вещества становятся смертельными

Некоторые события привлекли внимание недавно прессы к так называемым «несмертельным» поражающим веществам. Их использование для спасения заложников московского театра в октябре 2002 года вдохновило защитников для дальнейшей разработки этого вида оружия, потому что большинство заложников было спасено. Противники забили тревогу, потому что более 15% заложников погибло в результате применения химических веществ (включая всех террористов, с которыми силы безопасности покончили, пока они были в коме).
В этой статье мы обсуждаем лишь причины высокой летальности среди заложников в Москве – действительно ли возможно применение такого оружия. Мы пришли к выводу, что такой уровень смертности следует ожидать и по настоящему несмертельное химическое оружие недоступно современной науке.

Большое количество экспериментальных фентанилов синтезируется, потому что эта разновидность наркотических веществ широко используется как болеутоляющее и для анестизии. Некоторые из них имеют очень всокий TI. Например, в экспериментах болеутоляющих средств на крысах, TI вещества, используемого для анестизии, равен примерно одной двадцатой этого же вещества, используемого как болеутоляющее, получается, что некоторые фентанилы могут иметь TI равный 1000 при использовании для нервно-паралитических целей. Однако эти расчеты весьма приблизительны (далеки от истины).

МОДЕЛЬ

Следующий упрощенный анализ показывает, почему кажущиеся несмертельными поражающие вещества могут оказаться смертельными при их применении. Анализ применяет простую теорию равновесия для агентов, действующих на два вида рецепторов. Эта модель предполагает, что примененное нервно-паралитическое вещество, воздействия на определенные рецепторы, вызывает паралич, но в то же время, воздействия на другие рецепторы, может привести к смерти.
Эта двухрецепторная связь может описать или включает анестетик кеталин, вышедший из употребления, ветеринарный анестетик ohencyclidine и классическое химическое оружие BZ, которые осуществляют свой паралитический эффект на центральную нервную систему, но ведут к смертельному воздействию на сердце.
В этой простой модели мы предполагаем, что доля рецепторов, блокированных агентом, примерно соответствует эффективности агента. Если 99% рецепторов, ответственных за нервно-мускульную работу заблокированы, есть высокая вероятность, что жертва парализована. И наоборот, если заблокирован 1% рецепторов, вероятность паралича очень низка. В этой модели Fi – доля заблокированных рецепторов и также примерная доля пораженных людей:
Fi = 1/(1+ED50/Ao);
ED50 – доза, при которой 50% подвергшихся воздействию людей поражены,
Ао – изначальния концентрация вещества.
Мы предполагаем, что тот же простой анализ верен для смертельных случаев:
Fl = 1/(1+LD50/Ao);
Где Fl – примерная доля людей, убитых агентом,
LD50 – доза, которая убивает 50% подвергшихся воздействию,
Ао – изначальния концентрация вещества.

ВОЗМОЖНЫ ЛИ НЕСМЕРТЕЛЬНЫЕ ПОРАЖАЮЩИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА?

Американский директорат по несмертельному оружию определяет несмертельное оружие как такое, которое поражает 98% обработанного населения с 0,5% смертностью. Какой же индекс безопасности требуется? (TI)
В идеальных условиях несмертельный поражающий агент должен иметь TI=10,000, чтобы выполнить поставленную задачу. И конечно, принимая во внимание неопределенность ситуации при действительном использовании, несмертельное химическое оружие должно иметь значительно более высокий коэффициент безопасности (TI). Это значительно выше, чем TI известных седативных, анестизирующих или усыпляющих веществ, которые типично равны 5–10 и редко более 20 (когда используют, чтобы вызвать оцепение или бессознательное состояние).
Психоденические и вызывающие безумие соединения, которые имеют TI немного ниже того, что требуется для настоящих (подлинных) несмертельных парализующих агентов, имеют слишком сильные побочные явления, чтобы считаться несмертельными, и непредсказуемые поражающие вещества.
LSD – мощный галлюциноген и наркотик, имеет IT больше 1000, но он был отвергнут военными после длительного изучения ввиду непредсказуемости действия.
BZ – вещество, близкое к атропину и скополамину, было произведено и складировано в 1960 годах как принятое американское химическое поражающее вещество, но позже оно было заброшено, и запасы были уничтожены из-за непредсказуемости его действия. Его TI около 40. Похож на него атропин, скополамин имеет несколько более высокий TI (около 100).
Фенсиклидин, употреблялся раньше как ветеринарный анестетик, но потом был отменен из-за серьезных злоупотреблений (уличный наркотик ПСП или «ангельская пыль») и кетамин имеют вроде бы высокий TI, но они оба очень предсказуемы в своих воздействиях и не применяются в военных целях.
Препараты наркотического действия заслуживают дополнительного комментария, т. к. вещества, примененные в Москве, относятся к этому классу. Препараты наркотического действия имеют три типа воздействия, каждый из которых имеет несколько подтипов. Механизм усыпления и дыхательного угнетения (вероятной причины смерти человека при передозировке наркотиков) остается неясными. Вероятно, и поражение, и смерть обусловлены воздействием на м-рецептор, но не исключены и другие подтипы.
Опиаты включают несколько разных классов соединений, из которых наиболее привлекательными как химическое оружие являются сильнодействующие (мощные) фентанилы, соединения, родственные по структуре анестетику-фентанилу. Вещество, примененное в Москве, тоже является каким-то производным (какой-то модернизацией) фентанила.
Реакция веществ широко варьирует от одного вида к другому. Приматы особенно подвержены побочному действию наркотиков – угнетению дыхания. 5 нанограмм/кг являются концентрацией наркотического вещества в плазме крови, необходимой для полной анестизии, но уже концентрация 0,4 (высший предел концентрации для болеутоления и низший предел для анестизии) угрожает подавить дыхательный рефлекс. Таким образом, несмотря на фантастически высокий TI в экспериментах на крысах, TI сафентанила при нервно-паралитическом действии на людей не более 1.
Такова же ситуация с карфентанилом. Он разрешен для использования как нервно-паралитический агент в ветиринарии (и часто применяется для усыпления диких животных). Однако опыт биологов указывает на то, что это вещество далеко не безопасное, несмотря на информацию, полученную в экспериментах с крысами. Это вещество вызывает сильное подавление дыхания и даже смерть у шимпанзе и горилл при дозах, необходимых для нервно-паралитического действия, поэтому велика вероятность того, что карфентанил имеет низкий TI при нервно-паралитическом воздействии на человека. Таким образом, вещества наркотического действия, известные сегодня, не могут быть использованы как несмертельное поражающее оружие. И 15-% смертность среди заложников московского театра является довольно низкой для веществ подобного типа.
Низкие значения TI для химических поражающих веществ не удивительны, если принять во внимание невероятную сложность биологических рецепторов и процесса передачи сигнала в центральной нервной системе. Поэтому следует сделать вывод, что любые новые или уже существующие вещества не могут использоваться как несмертельное оружие из-за слишком большой угрозы смертельного исхода ввиду отсутствия доказательств, что их TI при нервно-паралитическом действии на человека равен хотя бы 10000.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При использовании простой модели равновесия мы показали, что любое поражающее химическое вещество даже с TI=10000 ведет к десятипроцентной смертности при его использовании. Даже при астрономически высоком TI, равным 10000, смертность может достигнуть того же уровня при применении в реальных условиях. Этот уровень смертности вполне сравним с эффетивностью традиционных смертельных методов уничтожения. Например, в военных операциях огнестрельное оружие обеспечивает 35% смертельного исхода среди погибших, артилерийские снаряды несут 20% и гранаты — 10% смертей. Последствия использования смертельного химического оружия ненамного отличны. Летальность газа, примененного в Первой Мировой войне, была 7%. Все ныне существующие химические поражающие агенты дают примерно такой же результат при их использовании и поэтому попадают в категорию смертельных методов уничтожения наряду с традиционным химическим оружием. Вещества химического поражения не имеют ничего общего с веществами, использующимися для разгона демонстрации — последние действуют, раздражая органы чувств, и их TI находится в пределах от нескольких тысяч до десяти тысяч. Любые попытки произвести вещества химического поражения запрещены.