Алгогены

Алгогенами, в широком смысле этого слова, называют вещества вызывающие боль при различных путях введения. В военной токсикологии, чаще всего, к ним относят ирританты, причиняющие боль при контакте с кожей и слизистыми оболочки — CR, CH, капсаицин и PAVA. Все они описаны в соответствуюших разделах сайта. Менее известны и изучены инкапаситанты:

Вещества вызывающие миалгию

Вещество 929F (2-тимолокситриэтиламин). В 1939 году Ана-Мария Стауб из Института Пастера экспериментировала с лекарственными препаратами способными помочь пациентам страдающими аллергией. Одно из этих веществ 2-тимолокситриэтиламин или вещество 929F, показало хороший результат в опытах на животных, но когда дело дошло до испытаний на людях, у него обнаружились довольно неприятные побочные эффекты.

2-тимолокситриэтиламин
929F, CR127, 430,017

При приеме внутрь вещество 929F в дозе 1,5 мг вызывало слабость и боль в мышцах, затрудненные дыхание и глотание, гиперчувствительность и гипотензию. Увеличение дозы до 20 мг вызывало жесточайшие мышечные боли, непереносимую головную боль, рвоту и прострацию[1].

В 1963 году еще несколько добровольце в вновь отважились испытать действие этого вещества на себе. После приема всего 10 мг препарата 929F у них появились интенсивные боли во всех мышцах тела, но особенно сильные боли ощущались в мышцах рук, ног и горла. Даже небольшая физическая нагрузка вызывала у испытуемых приступ сердцебиения. Действие препарата продолжалось около 12 часов, при этом никаких психических изменений замечено не было. Такое же действие на человека оказывал и изобутиловый аналог[2].

Дальнейшие испытания на волонтерах в Эджвудской научно-исследовательской химической лаборатории армии США (ACRDL) подтвердили высокую активность 929F — выраженная мышечная ригидность и затрудненное дыхание развивались после приема всего 1,5 мг препарата 929F[3]. После чего, в этом же году, ACRDL заключила контракт с фармацевтической компании Pfizer, в те годы активно принимавшей участие в разработке психохимического оружия, на дальнейшее исследование этой группы инкапаситантов. В общей сложности в Pfizer были синтезированы и прошли испытания на животных около ста эфиров тимола, но все они оказались слабее, чем 929F[3]. О дальнейшей судьбе этой программы не известно.

Вещества вызывающие боль при инъекционном введении

— Первый раз продлится всего десять минут, — пояснила Алекс, стоя спиной к объекту, и поставила инструменты на место неподалеку от компьютера, а затем развернулась.  Но тебе покажется, что гораздо дольше. Это будет только проба — или, если тебе угодно, предупредительный выстрел. А после — мы снова поговорим.
Не обращая внимания ни на крики, ни на попытки уклониться — как будто ему хватило бы сил сорвать наручники, – Алекс ввела дозу молочной кислоты и в четырехглавую мышцу правого бедра. Колено резко выпрямилось так, что ступня соскользнула со стола. Дэниел охнул, а затем застонал.

C. М. Майер. Химик.

Способность растворов органических или неорганических кислот вызывать сильную боль при внутримышечной инъекции известна давно. В приведенном выше отрывке, героиня романа С.  Майер — эксперт по проведения фармакологического допроса, для пытки использует инъекции раствора молочной кислолоты в крупные мышцы тела, которые причиняют допрашиваемому невыносимые страдания. Молочная кислота — это естественный метаболит нашего организма и главный виновник болей, возникающих в мышцах после интенсивных тренировок. В конце 60-годов слабые растворы органических и неорганических кислот рассматривались в качестве выводящих из строя химических агентов. В зависимости от вида кислоты болевая реакция после введения длится от 6 до 22 минут[12].

В 1971 году Гарольд С. Палмер, основатель компании Palmer Chemical & Equipment Co., производящей устройства для иммобилизации диких животных, предложил необычное средство самообороны на основе выпускаемых его фирмой «летающих шприцев»[6].

Такой «летающий шприц» планировалось снаряжать веществом, которое при попадании в тело человека вызывало непереносимую боль. Для отстреливания таких шприцев могли применяться стандартные пневматические винтовки и пистолеты выпускаемые компанией Palmer. В качестве алгогенов Г. С Палмер предложил использовать распространенные и нетоксичные вещества, такие как гипертонический раствор поваренной соли, уксусную кислоту или ее соли, метилсалицилат.

Г.С. Палмер описывает случай, когда таким шприцем, содержавшим 3 мл метилсалицилата выстрелили в ногу нападавшему с расстояния около 120 см. От непереносимой боли нападавший корчился и извивался около получаса, после чего, как пишет Г.С. Палмер, «стал более сговорчивым»[7].

Во времена СССР для усмирения пациентов психиатрических больниц, страдающих «бредом реформаторства» и «антисоветскими идеями», часто использовали сульфозин (Sulfozinum) — раствор коллоидной серы в масле. При внутримышечном введении препарат вызывал повышение температуры до 39-40°С и мучительную боль в месте введения, не дающую возможности ни двигаться, ни сидеть, ни лежать. За рубежом сульфозин считается инструментом советской карательной медицины[52].

J. Morton. Серный день. Процедура введения сульфозина в психиатрической больнице.

Алкалоид скополамин самое известное средство для ведения наркодопросов, однако эффективность его невелика. Сильная сонливость и пересохший рот, часто не позволяют даже установить вербальный контакт с объектом, не говоря уже о ведении допроса в таком полубессознательном состоянии. Известен более результативный, но и более жестокий способ заставить человека говорить правду при помощи скополамина введенного интраспинально. В одной из лекций для слушателей Американского военного университета (AMU), которую проводил консультант сил специальных операций США говорится:

«Обычно он (скополамин) вводится в организм через кожу при помощи пластыря или внутривенно. Однако, если вы введете его в позвоночник (количество засекречено), он причиняет абсолютно невероятную боль, сопровождаемую сильными судорогами и конвульсиями. Если ввести его в позвоночник в необходимом количестве, более 95% всех заключенных скажут правду, а не что-то выдуманное, чтобы остановить боль — в течение 24 часов (источник: засекречено)»[50].

Неизвестно, насколько достоверна приведенная информация и о каком конкретно способе введения идет речь, но при эпидуральном введении скополамина боли не возникают[51].

Токсины животных вызывающие боль

Насекомые. Использование жалящих насекомых в качестве оружия довольно старое изобретение человечества, известное, вероятно, еще со времен неолита. В Библии шершни описываются как оружие Бога: «Я послал пред вами шершней, которые прогнали их от вас, двух царей Аморрейских; не мечом твоим и не луком твоим» [Иисус Навин 24:12)]. Индейцы Майя применяли против врагов ловушки с пчелами и забрасывали их керамическими пчелиными ульями. Но наибольшего расцвета искусство военного применения пчел достигло в IV веке на Ближнем Востоке. Вначале пчел заманивали в специальные, изготовленные гончарами, небольшие глиняные ульи. После того, как в них поселится достаточное количество пчел, отверстия затыкали травой, а потом при необходимости использовали во время сражения. Похожие «пчелиные гранаты» были частью стандартного морского вооружения в греко-римских и сиро-палестинских регионах, а пчелиные ульи оставались на вооружении корсаров вплоть до появления корабельной артиллерии в XVI веке[17].

Парапонера или муравей-пуля

Среди насекомых, самую сильную боль у человека вызывает укус тропического «муравья-пули» (Paraponera clavata). По шкале Д. Шмидта (J. O. Schmidt), которая оценивает боль от ужаления 78 видов и 41 рода насекомых по четырехбалльной шкале, он получил наивысшую оценку — 4 балла. Это огромного 3-сантиметрового муравья ещё называют 24-часовым муравьем из-за того, что боль после укуса не стихает почти сутки. Пострадавшие так описывают свои ощущения после укуса: «Чистая, бесконечная, великолепная боль! Как будто идёшь по горящим углям с огромным гвоздём, воткнутым в пятку!»

Боль такой-же интенсивности, 4 балла по шкале Шмидта, вызывает укус осы тарантуловый ястреб (Pepsis formosa) — самой большой и самой опасной осы в мире. «Ослепляющая, свирепая, боль, будто от удара током. Ощущение, как будто ты роняешь работающий фен, стоя в ванной», «немедленная, мучительная боль, которая моментально отключает способность человека делать что-либо, кроме как воспроизводить крики, мозг просто перестает работать в таких ситуациях» — такими красочными эпитетами описывают боль после укуса тарантулового ястреба[9].

Тарантуловый ястреб

Кинины — группа пептидов, содержащиеся в ядах различных животных и ответственная за такие симптомы, возникающие после укуса, как боль, гипотензия, повышение сосудистой проницаемости, сокращение гладкой мускулатуры. Первые кинины были выделены из яда ос Polistes в начале 50–х годов. Вместе с кининами, яды часто содержат биогенные амины —гистамин, серотонин, ацетилхолин и адреналин, усиливающие эффект кининов. Программа химического вооружения США как минимум три препарата этого типа — эледоизин, брадикинин и гистамин рассматривала в качестве потенциальных инкапаситантов вызывающих боль[45]. Подробности этих исследований никогда не публиковались.

Эледоизин. В 1947 году в слюнных железах осьминога Eledone moschata было обнаружено неопознанное вещество, которое вызывало у животных снижение кровяного давления, повышение моторики кишечника и обильное слюноотделение. Вещество, оказавшееся пептидом, получило название Эледоизин. В 1963 году de Caro обнаружил, что при введении внутрикожно человеку всего 1 нанограмма (одной миллиардной доли грамма!) эледоизина возникает боль, отек и эритема[44].

Брадикинин при внутрикожном введении вызывает зуд начиная с концентрации 1:100 000 000 и сильную жгучую боль в концентрации 1:100 000 у большинства людей. Болевая реакция длится недолго, не более полутора минут и сопровождается воспалительной гиперемией в области укола[46,47].

Помимо кининов, важное значение в регуляции боли выполняют нейрокинины, такие как вещество P и нейрокинин А. ЦРУ финансировало исследование нейрокинина А начиная с 1960 года как часть программы по модификации поведения MK-Ultra[48]. После того как в 1969 году президент Р. Никсон подписал указ о ликвидации всех имеющихся запасов биологического оружия, во время инспекции хранилища спецсредств ЦРУ, подлежавших уничтожению, среди прочего было обнаружена емкость с 50 мл раствора нейрокинина. В описи, в графе напротив его названия, было указано «инкапаситант», «вызывает сильную боль»[45].

Вещество Р, нейрокинин А и Ile-Ser-брадикинин (T-кинин) относятся к промежуточным биологическим агентам (Mid-spectrum agents) и попадают под действие Конвенции о биологическом оружии.

Морские животные. Ежегодно десятки жителей Приморья становятся жертвами крохотной, диаметром всего несколько сантиметров, медузы-крестовичка (Gonionemus vertens). Ожоги, причиненные этой малюткой, не только чрезвычайно болезненные, но и могут вызывать серьезное психическое расстройство, сопровождаемое сильным страхом смерти, галлюцинациями, речевым и двигательным возбуждением, а некоторые люди даже теряют на время способность видеть и слышать. Иногда, под действием яда, человек становится полностью безразличен к окружающему и автоматически подчиняется приказам[11]. Аналитики из разведывательного агентства Министерства Обороны США в годы Холодной войны высказывали опасения, что яд, с таким необычным действием на человека, может быть использован в Советском Союзе для контроля и управлением поведением[8].

А вот токсикологов из Центра Химической и Биологической защиты в Портон-Дауне подозревали в исследовании токсина другой медузы — морской осы (Chironex fleckeri)[10]. Такая работа, если она действительно велась, могла иметь военно-прикладное значение, так как боль от ожога этой медузы, настолько интенсивная, что человек может потерять сознание. Яд этой медузы действует молниеносно, описаны случаи когда смерть наступала через 4 минуты после поражения. Изучением токсичности яда морской осы также занималась лаборатория разработки стандартов МО Австралии (ADSS)[39].

Эджвудский центр химических исследований, разработок и технологии (ERDEC) — финансировал токсикологические исследования токсина еще одной смертельно опасной медузы — Португальского кораблика (Physalia physalis), однако в 1966 году работы по выделению токсина был прекращены «из-за присущей белковым токсинам нестабильности»[49].

Медуза-крестовичок

Медуза Морская оса

Рыба-камень

Бородавчатка, Рыба-камень (Synanceia sp.) — рыба из семейства скорпеновых. Брюс Холстед в своей книге «Опасные морские животные» писал, «что раны, нанесенные бугорчаткой, чрезвычайно болезненны и боль не прекращается несколько дней. Иногда она настолько сильна, что пострадавший дико мечется, кричит и наконец теряет сознание». В 60-х годах изучением токсинов рыбы-камень занимались в австралийской Лаборатории оборонных стандартов (DSL)[43], связанной с разработкой химического оружия[42]. Ядом бородавчатки интересовались и восточно-европейские спецслужбы, токсикологическая информация о синанцея-токсине неожиданно обнаружилась в TOXDAT — электронной базе ядов Министерства государственной безопасности ГДР (Штази)[18].

Растительные токсины вызывающие боль

Австралийское жалящее дерево (Dendrocnide moroides), или как его называют местные жители Gympie-gympie — одно из самых опасных дерьвьев в мире, способное убить человека одним лишь прикосновением и главный кандидат на звание «растение-убийца». После контакта с жалящим деревом на теле появляются очень болезненные отечные красные пятна, которые вскоре сливаются в одну сплошную опухоль. Боль возникает через 25–30 минут после ожога и на протяжении 3–5 часов остается настолько интенсивной, что человек готов покончить с собой, лишь бы прекратить мучения. Описаны случаи, когда после ожога руки, боль стала быстро распространяться на грудь лицо и противоположную руку, вероятно, по ходу лимфатических сосудов. Боль описывают, как ожог горячей кислотой и одновременный удар электрическим током[19]. Выздоровление от такого ожога может затянуться на несколько месяцев. Все это время достаточно струе воде или даже легкому ветерку коснуться места ожога, как сразу же возникает сильнейшая боль[33]

Голландский ботаник H. J. Winkler в 1922 году описал смертельный случай после ожога L. condata. В «Australian Geographic» была опубликована история об офицере в годы Второй мировой войны застрелившемся, не вынесшим непереносимой боли. Листья жалящего дерева он случайно использовал вместо туалетной бумаги[24].

Опасно даже находиться рядом растением, мельчайшие кремниевые волоски вызывают приступы чихания и сильную боль в горле и носовых пазухах, не утихавшую в течение суток, кровянистые а затем слизисто-гнойные выделения из носа. Полное выздоровление наступило только на 10 день. Профессору W. V. Macfarlane приходилось работать в противогазе, защитных перчатках и халате в камере с отрицательным давлением, но даже такие меры безопасности иногда не спасали его от ожогов[23].

В 1970 году P. B. Oelrichs выделил из Dendrocnide moroides действующее вещество, впоследствии названное мороидином. После внутрикожной инъекции вытяжки из листьев мороидина он испытал такую же боль как после ожога гимпи-гимпи. Боль возникала после введения экстракта из 0,000018 грамма высушенных листьев[22]. Токсин оказался хорошо растворимым в воде, устойчивым к нагреванию и очень стабильным — боль вызывали даже волоски листьев собранных почти полстолетия назад.

В 1985 году была установлена структура мороидина, он оказался бициклическим октапептидом[21]. Активность чистого мороидина все же в 10 раза ниже, чем у экстракта, что говорит о наличие в составе еще неизученных алгогенов. Мороидин не проникает через неповрежденную кожу.[21]

В 2020 году группа австралийских ученых выделила и изучила новый вид нейротоксинов содержащихся в листьях D. moroides и D. excelsa. Полученные пептиды, получившие название «гимпиетиды», вызывали у животных боль в дозах около 0,00004 грамма[53].

Даже один волосок, вонзившийся в кожу, вызывает невыносимую пульсирующую боль. Кроме интенсивной боли никаких других опасных для организма последствий не наблюдается, но из-за миниатюрных размеров волосков (от 0,5 до 2,5 мм) их очень трудно извлечь. Для удаления волосков лучше всего подходит воск для эпиляции, а из подручных средств подойдет любая липкая лента типа скотча, изоленты или лейкопластыря. Ботаник Keith A. W Williams, получившая тяжелый ожог гимпи-гимпи, спасалась от изнурительных болей при помощи спрея сульфата алюминия — Stingose®, популярного в Австралии средства от укусов насекомых и ожогов крапивой[25]

Годовой отчет Лаборатории оборонных стандартов (DSL) Австралии за 1966–67 годы включал работы по выделению активных веществ из «гигантского жалящего дерева» (Dendrocnide excelsa) и «блистерного куста» (Rhadinothamnus anceps), которые связывают с разработкой химического оружия. Годом раньше, один из научных сотрудников DSL опубликовал работу «Лапортея: жалящее дерево»[42].

В те годы между США, Великобританией, Канадой и Австралией существовал четырехсторонний договор об обмене разработками в области химического оружия. В 1968 году экспериментальный научно-исследовательский центр химической защиты (Портон Даун, Великобритания) заключил контракт с Квинслендским университетом на поставку образцов Gympie-Gympie. «Химическое оружие — это их работа, поэтому я могу только предположить, что они изучали эти образцы в качестве потенциального биологического оружия», вспоминает профессор Alan Seawright, принимавший участие в проекте. «Я больше ничего об этом не слышал, поэтому, думаю, мы никогда не узнаем»[19].

Токсины и биологические агенты вызывающие лихорадку

В 50–60-е годы в качестве потенциального химического оружия рассматривались вещества, вызывающие состояние сильнейшего дискомфорта за счет повышения температуры тела.

Пирексал (Pyrexal) эндотоксин, продуцируемый бактерией Salmonella abortus. По химическому строению относится к липополисахаридам. Вызывает у человека лихорадочное состояние: головную боль, озноб, боли в конечностях и пояснице, потливость. В 1959–1960 годах в Экспериментальном научно-исследовательском центре химической защиты (Портон Даун, Великобритания) проводились опыты по воздействию пирексала на человека в рамках программы поиска химических средств для подавления беспорядков.

Внутривенное введение пирексала в дозе 0,3 мг приблизительно через час вызывало сильную головную боль, которая постепенно нарастала в течение 40 минут. Головная боль сопровождалась повышением температуры до 38–40°C и артериальной гипертензией. Выраженность симптомов интоксикации нарастала с увеличением дозы пирексала до 0,5 мг. На полное восстановление требовалось около 5 часов. Несмотря на ухудшение самочувствия, большинство испытуемых утверждало, что при необходимости они могли бы продолжать выполнение поставленной задачи. Интраназальное введение пирексала в виде спрея было неэффективно. Эти эксперименты, в которых приняли участие 115 человек, показали, что пирексал не вызывает полной утраты боеспособности и не может быть использован в качестве средства временно выводящего из строя[4].

Несмотря, на то что сальмонелезный пироген не подошел на роль химического оружия, Центральное разведывательное управление США не отказывалось от планов его использования в специальных операциях до конца 70-х годов[13]. ЦРУ проявляло интерес и к другому бактериальному пирогенному препарату — Пиромену (Pyromen), вызывающему у человека лихорадку начиная с дозы 1–2 миллиграмма[14].

Интерлейкин-1 самый активный из известных эндогенных пирогенов, в дозе 0,01–0,1 мкг/кг вызывает у человека лихорадочное состояние, головную боль, сонливость, боли в мышцах и суставах, потерю аппетита. Дозы выше 0,3 мкг/ кг вызывают желудочно-кишечные расстройства и снижение артериального давления. О военном потенциале интерлейкина-1 упоминаний нет, в отличие от Интерлейкина-2, который был одним из самых секретных проектов советской программы по разработке биологического оружия в 1980-е годы[32]. Оба рекомбинантых интерлейкина производятся в России[40].

Среди синтетических соединений, сильнейшую лихорадку вызывает комплекс полирибонуклеиновыx кислот Poly I-C. В опытах на животных, этот препарат проявляет активность при парентеральном и интраназальном введении в дозе менее 1 мкг/кг[28-30]. У человека, кроме гипертермии, полирибонуклеиновые кислоты вызывают снижение артериального давления и боли различной локализации (мышечные, суставные и абдоминальные)[31].

В 60-х годах в США к несмертельному биологическому оружию относили патогенные микроорганизмы с летальностью не выше 2%. Из потенциальных биологических агентов к ним относились возбудители таких заболеваний, как венесуэльский лошадиный энцефалит (VEE) , лихорадки Ку, Чикунгунья и Рифт-Валли [34]. Из них на вооружение был приняты только VEE и лихорадка Ку. Основными поражающими факторами этих заболеваний были изнуряющее лихорадочное состояние, сопровождающееся болевым синдромом различной локализации, на фоне интоксикации.

Вирус венесуэльского лошадиного энцефалита

Венесуэльский лошадиный энцефалит (VEE) — был табельным биологическим оружием в США. В 1969 году, когда США отказалась от программы наступательного биологического оружия, в арсеналах хранилось 151 кг сухой и около 19 000 литров жидкой рецептур VEE[36]. К 1972 году все запасы биологического оружия в США были уничтожены. В СССР в Загорске-6 была разработана методика культивирования VEE в куриных эмбрионах, изучением вируса занимался НИИ молекулярной биологии и прикладной вирусологии в Кольцово, а испытания проводились на полигоне острова Возрождения на Аральском море[35].

Болезнь возникает после инкубационного периода от 2 до 5 дней и по течению напоминает грипп с высокой температурой, лихорадкой, сильной головной болью и болями в мышцах, тошнотой, рвотой и общей слабостью. Продолжительность острого периода 1–4 дня. Вирус не передается от человека к человеку, но может распространяться комарами и мухами. Вирулентность VEE очень высока, расчетная средневыводящая из строя концентрация (IC50) — 0,001 мг·мин/м3. При хранении при температуре ниже 4°C через 8,5 месяцев активность VEE снижается в 2 раза, при температуре выше 4°C процессы деструкции происходят гораздо быстрее — через 1 неделю активность снижается вдвое.

Лечение симптоматическое. В Форт-Детрике разработана вакцина стимулирующая стойкий иммунитет.

В 1959 в Форт-Детрике проходили испытания на обезьянах аэрозоля из комбинации возбудителей VEE и лихорадки Ку[37], а также VEE в сочетании с лихорадкой Рифт-Валли. В середине 90-х годов на «Биопрепарате» велись научно-исследовательские работы по проекту «Химера», целью которого было создание вируса натуральной оспы (Variola major) содержащего гены VEE[41].

Необычные алгогены

В 60-х и 70-х годах выдвигались такие фантастические идеи, как, например, использовать в качестве инкапаситанта гормон щитовидной железы — трийодтиронин, который в чрезвычайно малых дозах вызывает повышение температуры тела[15]. Также встречаются упоминания о некоем «закрывающем поры аэрозоле» — препарате оказывающим вяжущее действие на кожу, что в сочетании с одновременным тепловым воздействием может привести к тепловому удару[16]. Вероятно, такие вещества планировалось использовать совместно с «тепловыми пушками» для разгона демонстраций и митингов.

Встречается даже упоминание об инкапаситантах вызывающих приступ мигрени[27]. Неизвестно, какие конкретно препараты имелись в виду, но у таких отравляющих веществ, как бис(трифторметил)ртуть и дибромацетилен основной симптом отравления — это сильная головная боль[20].