Nervová činidla (také známá jako nervové plyny, i když jsou tyto chemikálie při pokojové teplotě kapalné) jsou třídou organických chemikálií obsahujících fosfor (organofosfáty), které narušují mechanismus, kterým nervy přenášejí zprávy do orgánů. Narušení je způsobeno blokádou acetylcholinesterázy, enzymu, který za normálních okolností uvolňuje aktivitu acetylcholinu, neurotransmiteru.
Jako chemické zbraně jsou OSN klasifikovány jako zbraně hromadného ničení podle rezoluce OSN 687 a jejich výroba a hromadění zásob byly zakázány Úmluvou o chemických zbraních z roku 1993; Úmluva o chemických zbraních oficiálně nabyla účinnosti v dubnu 291997.
a)
Otrava nervovou látkou vede ke stažení zornic, nadměrnému slinění, křečím, mimovolnímu močení a vyprazdňování a nakonec ke smrti udušením, protože dochází ke ztrátě kontroly nad dýchacími svaly. Některé nervové látky se snadno odpařují nebo aerosolují a primárním portálem vstupu do těla je dýchací systém. Nervové látky mohou být také vstřebávány kůží, což vyžaduje, aby ti, kteří budou pravděpodobně vystaveni takovým látkám, nosili kromě respirátoru také oblek pro celé tělo.
Jak napovídá jejich název, nervové látky útočí na nervový systém lidského těla. Všechny takové látky fungují stejně: tím, že přeruší rozpad neurotransmiterů, které signalizují stažení svalů a brání jejich uvolnění.
Počátečními příznaky po expozici sarinu (a dalším nervovým látkám) jsou rýma, svírání hrudníku a zúžení zornic. Brzy poté bude mít oběť potíže s dýcháním a bude pociťovat nevolnost a slintání. Jak bude oběť nadále ztrácet kontrolu nad svými tělesnými funkcemi, bude nedobrovolně slinit, slzet, močit, vyprazdňovat se, pociťovat gastrointestinální bolest a zvracení (zvracení). Po této fázi následují záškuby a škubání a nakonec oběť upadne do kómatu a udusí se v důsledku křečovitých křečí.
Účinky nervových agens jsou velmi dlouhotrvající a kumulativní (zvýšené po sobě jdoucí expozice) a přeživší otravy nervovými agens téměř vždy trpí chronickým neurologickým poškozením.
Při stimulaci normálně fungujícího motorického nervu se uvolňuje neurotransmiter acetylcholin, který přenáší impuls do svalu nebo orgánu. Jakmile je impuls vyslán, enzym acetylcholin esteráza okamžitě odbourává acetylcholin, aby umožnil uvolnění svalu nebo orgánu.
Nervová činidla narušují nervový systém tím, že inhibují enzym acetylcholin esterázu tím, že vytvářejí kovalentní vazbu s místem enzymu, kde acetylcholin normálně prochází hydrolýzou (rozpadá se). Výsledkem je, že se acetylcholin hromadí a nadále působí tak, že jsou nepřetržitě přenášeny jakékoli nervové impulzy a svalové kontrakce se nezastaví.
Stejný účinek nastává také na úrovni žláz a orgánů, což vede k nekontrolovanému slinění, slzení očí (slzení) a nadměrné produkci sliznic z nosu (rhinorrhea).
Atropin a příbuzná anticholinergní léčiva působí jako antidota k otravě nervovými látkami, protože blokují acetylcholinové receptory, ale sama o sobě jsou jedovatá. (Některá syntetická anticholinergika, jako je biperiden, mohou působit proti ústředním příznakům otravy nervovými látkami lépe než atropin, protože projdou hematoencefalickou bariérou lépe než atropin.) Zatímco tyto léky zachrání život osobě postižené nervovými látkami, tato osoba může být krátkodobě nebo dlouhodobě neschopná, v závislosti na množství expozice. Konečným bodem podání atropinu je odstranění bronchiálních sekretů. Atropin pro polní použití vojenským personálem je často naložen v autoinjektoru, pro snadnější použití ve stresových podmínkách (Viz Mark I NAAK).
Pralidoxim chlorid, známý také jako 2-PAM chlorid, se také používá jako protilátka. Spíše než aby pralidoxim chlorid neutralizoval počáteční účinky nervové látky na nervový systém jako atropin, ve skutečnosti znovu aktivuje otrávený enzym (acetylcholinesterázu) tím, že „odklízí“ fosforylovou zbytek navázaný na funkční hydroxylovou skupinu enzymu. I když je jeho použití bezpečnější, trvá delší dobu, než se projeví.
Nedávné vědecké průlomy zaznamenaly, že se protilátky vyrábějí v mléce geneticky modifikovaných koz.
Existují dvě hlavní třídy nervových látek. Členové obou tříd mají podobné vlastnosti a je jim přidělen jak společný název (například sarin), tak i dvoumístný identifikátor NATO (například GB).
Řada G je tak pojmenována proto, že je němečtí vědci poprvé syntetizovali. Všechny sloučeniny v této třídě byly objeveny a syntetizovány během nebo brzy po druhé světové válce pod vedením Dr. Gerharda Schradera (později pod vedením I.G. Farbena).
Tato série je první a nejstarší rodinou nervových látek. Vůbec první syntetizovaná nervová látka byla GA (tabun) v roce 1936. GB (sarin) byl objeven jako další v roce 1938, následován GD (soman) v roce 1944 a nakonec obskurnější GF (cyklosarin) v roce 1949. GB byla jediná G látka, která byla v USA nasazena jako munice, konkrétně v raketách, leteckých pumách, nábojích do houfnic a dělových nábojích.
Série V je druhou rodinou nervových látek (V zřejmě znamená „jedovatá“) a také obsahuje čtyři členy: VE, VG, VM, VX. Nejstudovanější látka v této rodině, VX, byla vynalezena v 50. letech v Porton Down ve Spojeném království. Ostatní látky v této sérii nebyly rozsáhle studovány a informace o nich jsou omezené. Je však známo, že látky řady V jsou asi desetkrát toxičtější než sarin G (GB).
Všechny V-agenty jsou perzistentní agenty, což znamená, že tyto agenty se nerozloží ani snadno nevyplaví, a proto mohou zůstat na oblečení a jiných površích po dlouhou dobu. Při používání to umožňuje, aby V-agenty byly použity k zakrytí terénu k usměrnění nebo omezení pohybu nepřátelských pozemních sil. Konzistence těchto agentů je podobná ropě; v důsledku toho je nebezpečí kontaktu s V-agenty primárně – ale ne výlučně – dermální. VX byl jediný agent série V, který byl nasazen v USA jako munice, skládající se z raket, dělostřeleckých granátů a nášlapných min.
Novičokové (rusky „nově příchozí“) látky jsou nedávno vyvinutá řada organofosfátových sloučenin vyvinutých v Sovětském svazu. Výhodou použití nových látek je, že se s nimi dosud nikdo nesetkal. Výsledkem je:
Řada insekticidů, fenothiaziny, organofosfáty, jako je dichlorvos, malathion a parathion, jsou nervovými látkami. Metabolismus hmyzu je dostatečně odlišný od savců, takže tyto sloučeniny mají jen malý vliv na člověka a ostatní savce ve správných dávkách; existují však značné obavy z účinků dlouhodobé expozice těmto chemikáliím ze strany zemědělských dělníků i zvířat. Při dostatečně vysokých dávkách však může dojít k akutní toxicitě a smrti stejným mechanismem jako u jiných nervových látek. Otrava pesticidy z organofosfátu je hlavní příčinou invalidity v mnoha rozvojových zemích a často je preferovanou metodou sebevraždy. BMJ
V poslední době se také objevují obavy, že komerční piloti, letušky a častí letci jsou otráveni organofosfátovým motorovým olejem unikajícím do klimatizačního systému letadel.
Objev nervových látek
Tato první třída nervových látek, takzvaná G-série, byla náhodně objevena v Německu 23. prosince 1936 výzkumným týmem v čele s Dr. Gerhardem Schraderem. Od roku 1934 měl Schrader na starosti laboratoř v Leverkusenu, kde vyvíjel nové typy insekticidů pro IG Farben. Zatímco Schrader pracoval na svém cíli zdokonaleného insekticidu, experimentoval s mnoha sloučeninami obsahujícími fluor, což nakonec vedlo k přípravě tabunu.
Při pokusech byl tabun extrémně účinný proti hmyzu: pouhých 5 ppm tabunu zabilo všechny vši, které použil při svém prvním pokusu. V lednu 1937 Schrader pozoroval účinky nervových látek na lidské bytosti z první ruky, když se kapka tabunu vysypala na laboratorní stůl. Během několika minut začal on a jeho laboratorní asistentka pociťovat miózu (zúžení zornic očí), závratě a těžkou dušnost. Trvalo jim tři týdny, než se plně zotavili.
V roce 1935 nacistické vedení přijalo dekret, který vyžadoval, aby všechny vynálezy možného vojenského významu byly hlášeny ministerstvu války, a tak v květnu 1937 Schrader poslal vzorek tabunu do sekce chemické války (CW) Armádního zbrojního úřadu v Berlíně-Spandau. Dr. Schrader byl povolán do chemické laboratoře Wehrmachtu v Berlíně, aby předvedl ukázku, po které byla Schraderova patentová přihláška a veškerý související výzkum utajen. Plukovník Rüdiger, vedoucí sekce CW, nařídil výstavbu nových laboratoří pro další zkoumání tabunu a dalších organofosfátových sloučenin a Schrader se brzy přestěhoval do nové laboratoře ve Wuppertal-Elberfeldu v Porúří, aby tajně pokračoval ve výzkumu po celou druhou světovou válku.
Tři z nejznámějších látek, sarin (GB), soman (GD) a tabun (GA), byly v tomto období také vyvinuty pro použití jako bojové chemické látky, ale nebyly použity v boji. Cyklosarin (GF) byl vyvinut o něco později, v roce 1949, stejným týmem. Předpona „G“ byla použita v názvech všech chemikálií, protože byly německého původu.
Nacistická masová výroba tabunu
V roce 1939 byl zřízen pilotní závod na výrobu tabunu v Munster-Lager, na vřesovišti v Lunebergu poblíž testovacího areálu německé armády v Raubkammeru. V lednu 1940 byla zahájena výstavba tajného závodu s krycím názvem „Hochwerk“ (továrna High) na výrobu tabunu v Dyherrnfurthu nad Odrou (dnes Brzeg Dolny v Polsku), na řece Odře 40 km (24,9 mil) od Vratislavi (dnes Vratislav) ve Slezsku.
Závod byl velký, měl rozlohu 2,4 krát 0,8 km (1,5 krát 0,5 míle) a byl zcela soběstačný, syntetizoval všechny meziprodukty i konečný produkt, tabun. Závod měl dokonce podzemní závod na plnění munice, která byla tehdy skladována v Krappitz (dnes Krapowice) v Horním Slezsku. Závod provozovala Anorgana GmbH, dceřiná společnost IG Farben, stejně jako všechny ostatní závody na výrobu chemických zbraní v té době v Německu.
Kvůli hlubokému utajení továrny a obtížnosti výrobního procesu trvalo od ledna 1940 do června 1942, než byla továrna plně funkční. Mnoho chemických prekurzorů tabunu bylo tak korozívních, že reakční komory, které nebyly vyloženy křemenem nebo stříbrem, se brzy staly nepoužitelnými. Tabun sám byl tak nebezpečný, že konečné procesy musely být prováděny v uzavřených komorách s dvojitým skleněným obložením a proudem tlakového vzduchu cirkulujícího mezi stěnami.
V Hochwerku bylo zaměstnáno 3000 německých státních příslušníků, všichni byli vybaveni respirátory a oblečením vyrobeným z vícevrstvého gumového/látkového/gumového sendviče, který byl po desátém nošení zničen. Navzdory všem bezpečnostním opatřením došlo před zahájením výroby k více než 300 nehodám a během 2,5 roku provozu zemřelo nejméně 10 dělníků. Některé incidenty citované v knize A Higher Form of Killing: The Secret History of Chemical and Biological Warfare jsou následující:
Závod vyprodukoval 10 000 až 30 000 tun tabunu před jeho obsazením sovětskou armádou.
Nervové látky v nacistickém Německu
V polovině roku 1939 byl vynalezen sarin a vzorec pro tento prostředek byl předán oddělení chemického boje německého armádního zbrojního úřadu, který nařídil, aby byl uveden do sériové výroby pro válečné účely. Byla postavena řada pilotních závodů a do konce druhé světové války bylo ve výstavbě (ale nebylo dokončeno) zařízení pro vysokou výrobu. Odhady celkové výroby sarinu nacistickým Německem se pohybují od 500 kg do 10 tun.
V té době se německá rozvědka domnívala, že o těchto sloučeninách vědí i Spojenci, a předpokládala, že protože se o těchto sloučeninách ve spojeneckých vědeckých časopisech nehovořilo, informace o nich byly potlačovány. Přestože sarin, tabun a soman byly začleněny do dělostřeleckých granátů, německá vláda se nakonec rozhodla nepoužít proti spojeneckým cílům nervové látky. Spojenci se o těchto látkách dozvěděli až v době, kdy byly ke konci války ukořistěny granáty jimi naplněné.
— Joseph Borkin, Zločin a trest IG Farben
Po druhé světové válce Spojenci získali německé dělostřelecké granáty obsahující tři tehdejší německé nervové látky, což bývalé Spojence přimělo k dalšímu výzkumu nervových látek. V roce 1952 výzkumníci v anglickém Porton Downu vynalezli nervovou látku VX, která byla ovlivněna komerčním pesticidem Amiton, později překlasifikovaným na VG. Velká Británie záhy jednostranně upustila od výzkumu chemických zbraní a chemických zbraní. V roce 1958 vyměnila britská vláda svou technologii VX se Spojenými státy americkými výměnou za informace o termonukleárních zbraních; v roce 1961 vyráběly USA velké množství VX a prováděly vlastní výzkum nervových látek. Čtyři látky (VE, VG, VM, VX) jsou souhrnně známy jako třída nervových látek „série V“.
Od druhé světové války byla jediným rozsáhlým použitím chemických zbraní, včetně nervových látek, irácká chemická válka proti Íránu (íránsko-irácká válka v letech 1981-1988); kurdská vesnice Halabdža byla vystavena chemickým zbraním, údajně včetně tabunu. Nervové látky Irák ve válce v Perském zálivu nepoužil, i když řada amerického a britského personálu jim byla vystavena, když byl zničen chemický sklad v Chamisíji. Toto a rozšířené používání anticholinergních drog jako ochranná léčba proti útoku nervovým plynem bylo navrženo jako možná příčina syndromu války v Perském zálivu.
Jedním z nejvíce medializovaných použití nervových látek byl teroristický útok z roku 1995, při kterém agenti skupiny Óm šinrikjó vypustili sarin do tokijského metra (viz útok plynem Sarin v tokijském metru).
Likvidace chemických zbraní v oceánech
V roce 1972 Kongres Spojených států zakázal praxi likvidace chemických zbraní do oceánu. Nicméně 32 000 tun nervových a hořčičných látek již bylo do vod oceánu u Spojených států americkou armádou vhozeno. Podle zprávy z roku 1998 vytvořené Williamem Brankowitzem, zástupcem projektového manažera americké Armádní agentury pro chemické materiály, armáda vytvořila nejméně 26 skládek chemických zbraní v oceánu u nejméně 11 států na západním i východním pobřeží. Navíc kvůli špatným záznamům, v současné době vědí jen hrubé místo pobytu poloviny z nich.
Není známo, jak tyto skládky chemických zbraní ovlivnily ekologii oceánů – mohou být zodpovědné za část poklesu rybí populace v posledních desetiletích, ale žádný důkaz zatím neprokázal příčinnou souvislost mezi skládkami a úbytkem rybí populace. Ocelové kontejnery, které jsou v nich uloženy, čelí proměnlivé rychlosti rozpadu a nikdo si není jistý, kde a jak hluboko byly uloženy. Pokud nervová látka pronikne do oceánu, může vydržet až šest týdnů, během nichž zabije každý vnímavý organismus, kterého se dotkne, než se rozloží na své nesmrtící chemické složky.