Armi chimiche (parte 1): Agenti irritanti

aprile 08, 2017

Armi chimiche (parte 1): Agenti irritanti

Le armi chimiche sono degli agenti chimici che vengono usati per scopi bellici oppure dalle forze dell’ordine in determinate situazioni (in questo caso solo le sostanze irritanti).

Tali armi chimiche sono state utilizzate ampiamente fin dall’età della pietra, quando erano rappresentate principalmente dalle frecce avvelenate con sostanze ricavate da serpenti e scorpioni.

Le frecce avvelenate furono usate anche nel XVI secolo dagli indigeni della foresta amazzonica che usavano frecce avvelenate con curaro, ricavato dalle cortecce e dalle radici di varie piante, sia per cacciare, dato che il curaro è inattivo se somministrato per via orale (garantisce la commestibilità della carne colpita con tali frecce), sia nelle guerre.

Il curaro agisce provocando un blocco neuromuscolare con successiva morte per insufficienza respiratoria a causa della paralisi dei muscoli intercostali e del diaframma tramite un blocco dei recettori nicotinici presenti nella placca neuromuscolare.

Negli anni recenti, le armi chimiche hanno trovato un’applicazione consistente nella Prima guerra mondiale, nella Seconda guerra mondiale, in attacchi terroristici, e nonostante la messa al bando di tali armi, esse continuano ad essere tutt’oggi usate.

In questo articolo verranno descritti gli effetti e i meccanismi delle varie armi chimiche utilizzate.

Gli agenti chimici usati a scopo bellico possono classificarsi in vario modo. In base alla loro azione si possono differenziare in:

Agenti irritanti.
Agenti vescicanti.
Agenti asfissianti.
Agenti polmonari.
Agenti inibenti.
Agenti nervini.

Agenti irritanti.

Gli agenti irritanti sono delle sostante che arrecano un danno più o meno grave in corrispondenza di pelle, occhi e/o mucose esposte.

“Irritante” è un termine molto generale che definisce quella sostanza che causa irritazione, cioè uno stato infiammatorio, in una certa parte del corpo.

Più nello specifico tra gli agenti irritanti possiamo ritrovare gli agenti lacrimogeni (che sono irritanti per gli occhi), gli agenti orticanti (che sono irritanti per la pelle) e gli agenti starnutatori (che sono irritanti per le mucose dell’apparato respiratorio). Questi agenti teoricamente, nelle dosi alle quali vengono usati, non sono letali; però ciò non esclude una possibile azione letale ad elevati dosaggi o in determinate condizioni, ad esempio se si viene a contatto con queste sostanze in luoghi chiusi.

-Starnutatori.

Tra gli agenti starnutatori ricordiamo: la difenilaminocloroarsina (Adamsite, o DM), la difenilcloroarsina (DA), la difenilcianoarsina (DC).

Dal punto di vista chimico, queste sostanze sono degli arsenicali, cioè sono dei derivati dell’arsina (AsH₃). La loro azione è quella di stimolare il vomito e lo sviluppo di starnuti.

Si presentano come solidi cristallini a temperatura ambiente e vengono usati sotto forma di aerosol (sottili particelle solide disperse nell’aria).

Quando si è esposti a tali sostanze, il primo sito interessato è il tratto respiratorio superiore.

In seguito all’esposizione, dopo un periodo di latenza di 5-10 minuti causano irritazione oculare, polmonare, delle mucose, seguita da mal di testa, nausea e vomito persistente. Si hanno degli effetti dannosi anche in seguito a contatto con la pelle, tra cui iperemia, edema, bruciore (quindi hanno anche una certa azione urticante). L’esposizione a elevate concentrazioni, in ambienti chiusi o in condizioni metereologiche avverse, può causare degli effetti molto più gravi che possono risultare anche letali.

Anche se gli effetti sono simili a quelli causati dai tipici agenti antisommossa, essi hanno una più lenta insorgenza dell’azione che però dura più a lungo (anche più di 12 ore). Proprio a causa di ciò oggi sono degli agenti irritanti considerati obsoleti nell’uso.

Il meccanismo d’azione di questi arsenicali è ad oggi sconosciuto.

Per quanto riguarda invece la terapia eseguita in caso di avvenuto contatto, essa può essere caratterizzata da:

Inalazione di piccole quantità di cloroformio (CHCl₃); ciò perché gli arsenicali sono solubili nei solventi organici, quindi un’inalazione di tale solvente crea un flusso di gas affine per questi composti che ne facilitano la rimozione in corrispondenza della mucosa dell’apparato respiratorio.
Lavaggio con acqua della pelle irritata.
Analgesici; per far fronte al dolore provocato dal contatto con tali sostanze.

-Lacrimogeni.

Bromoacetone (BA) e Bromobenzilcianuro (BBC). Sono agenti lacrimogeni considerati obsoleti a causa della loro elevata tossicità.
Gas CN (CAP o Sale O). Dal punto di vista chimico è il cloroacetofenone. È un agente lacrimogeno gassoso. A dosi elevate (>10 mg per litro d’aria) può essere mortale e riesce ad essere efficace già ad un dosaggio di 0.0003 mg su litro d’aria. A causa della sua elevata tossicità è stato sostituito dal gas CS e dallo spray al peperoncino.
Gas CR. Dal punto di vista chimico è la dibenzo[b,f][1,4]ossazepina. È un agente lacrimogeno molto più potente del gas CS, infatti esso può portare anche a cecità temporanea. Risulta essere dannoso anche per le vie respiratorie, dove tende a causare tosse, respiro affannoso, senso di soffocamento, e se inalato in grandi quantità può causare morte per asfissia e edema polmonare. Esso a temperatura ambiente si presenta allo stato solido anche se il suo nome potrebbe far pensare il contrario; viene usato in sospensione in un liquido (solitamente glicole propilenico) e posto in contenitori che garantiscono una certa vaporizzazione per formare un aerosol.
Gas CS (OSBM o CB). Dal punto di vista chimico è l’orto-clorobenziliden-malononitrile. È un agente lacrimogeno molto usato a causa della sua scarsa tossicità, infatti esso presenta una rapida insorgenza dell’azione ma con una durata alquanto breve. Agisce reagendo con l’umidità della pelle e con il liquido lacrimale, causando forte bruciore, soprattutto nel naso, nella gola e negli occhi, associata a forte lacrimazione. A ciò si può anche aggiungere dermatite da contatto e sensazione di nausea e vomito. L’azione tossica nelle vie respiratorie solitamente è limitata a congestione nasale e rinorrea, ma nel caso di esposizioni consistenti tali sintomi possono aggravarsi notevolmente interessando anche le vie respiratorie inferiori.
Gas OC (Spray al peperoncino). Dal punto di vista chimico l’agente responsabile dell’azione irritante è la capsaicina o suoi derivati. La capsaicina è quel principio attivo presente nelle piante del genere Capsicum (ad esempio nel peperoncino) e che dona ad esse la classica piccantezza. Ci sarebbe molto da dire sulla capsaicina, ma per rimanere nel contesto mi limiterò a dire che tra gli effetti più comuni provocati da essa vi sono: tosse, bruciore, lacrimazione consistente e irritazione della pelle; quindi ha un’azione sia lacrimogena che orticante. La capsaicina e suoi derivati si presentano, a temperatura ambiente, solidi. Vengono dispersi in un liquido (es. glicole propilenico) e messi all’interno di un contenitore per essere successivamente vaporizzati per formare un aerosol. Il gas OC viene ad essere principalmente usato nella difesa personale, e mostra i suoi effetti più rapidamente del gas CS.

Il meccanismo d’azione biologica degli agenti lacrimogeni è ancora oggi poco conosciuto, per fortuna però la conoscenza dettagliata di tale meccanismo non è necessaria per una gestione medica appropriata.

Si sa comunque che i lacrimogeni sono degli agenti alchilanti elettrofili [1] che reagiscono fortemente con siti nucleofili [2] tramite meccanismo SN₂(sostituzione nucleofila bimolecolare). Gli obiettivi principali di questi agenti sono gli enzimi contenenti gruppi sulfidrilici (-SH) nucleofili. In particolare CS reagisce rapidamente con la forma disulfidrilica di acido lipoico (acido α-lipoico), che è un coenzima [3] del sistema della piruvato deidrogenasi [4]. Le lesioni ai tessuti e la possibile necrosi probabilmente sono il risultato dell’inibizione biochimica di enzimi importanti come la piruvato deidrogenasi.

Inoltre tali lacrimogeni hanno anche la capacità di generare aumenti di bradichinina (ormone peptidico che agisce da potente vasodilatatore causando un effetto infiammatorio).

La capsaicina invece, al contrario degli altri, agisce interagendo da agonista selettivo sui cosiddetti recettori TRPV1 (Recettore Vanilloide Potenziale Transiente di tipo 1) presenti sui nervi sensoriali, portando ai classici effetti irritanti. Questi recettori, in realtà, si attivano normalmente in seguito ad uno stimolo termico (quando ci bruciamo), infatti la capsaicina non fa altro che provocare una scottatura “virtuale”, cioè attiva questi substrati anche senza stimolo termico provocando sensazioni tipiche di un contatto con una fonte di calore.

La decontaminazione da gas lacrimogeni si può eseguire nei seguenti modi:

Allontanamento dalla zona di esposizione e rimozione degli abiti contaminati che possono fungere da serbatoi di tali sostanze.
Lavaggio della pelle con acqua o una soluzione salina nel caso di gas CS, ma non nel caso del gas CR dove l’acqua si è visto tenda a riacutizzare gli effetti.
Nel caso del gas CS si possono usare soluzioni alcaline acquose di bisolfito di sodio (NaHSO₃) al 5%, o addirittura il Maalox (farmaco antiacido), usato più che altro nella prevenzione spalmandolo sulla pelle, ingerendolo e/o bagnandoci un indumento che poi verrà utilizzato per coprire le vie respiratorie.
Terapia anti-soffocante opportuna in caso di edema polmonare.
Nel caso del gas OC è consigliata un’abbondante lavaggio con acqua o soluzione fisiologica (per quanto riguarda gli occhi). Per quanto riguarda la pelle, dato che la capsaicina non è solubile in acqua ma in olio, si potrebbe usare una soluzione oleosa per intrappolare la capsaicina che è venuta in contatto con la cute e successivamente usare acqua e detergente per allontanarla definitivamente, ovviamente il lavaggio dovrà essere fatto con delicatezza senza strofinare. Nel caso ci siano goccioline di spray sulla pelle, tamponare con un panno asciutto (senza strofinare altrimenti la capsaicina verrà a spargersi in una superficie più ampia) e poi procedere con il lavaggio precedentemente descritto.

La legislazione italiana afferma che gli agenti irritanti possono essere usati dalla polizia come armi non letali per ristabilire l’ordine pubblico. Invece il porto e la detenzione personale di agenti irritanti per uso proprio è illegale, ciò non vale per lo spray al peperoncino.

Gli agenti irritanti sono anche considerati illegali in guerra perché, anche se non letali, si pensa potrebbero stimolare il nemico all’uso di agenti mortali.

Delucidazioni:

-[1] Agenti elettrofili. Gli agenti elettrofili possono essere definiti molto semplicemente come quei composti che presentano delle lacune elettroniche (sono degli acidi di Lewis), cioè sono poveri di elettroni, e quindi tendono a reagire con composti che invece hanno doppietti elettronici da poter donare (agenti nucleofili [2]). Gli agenti nucleofili sono delle basi di Lewis.

-[3] Coenzima. Molecola organica o inorganica, non proteica, che partecipa con l’enzima all’azione catalitica.

-[4] Complesso enzimatico della piruvato deidrogenasi (PDH). Complesso enzimatico che catalizza la decarbossilazione ossidativa del pirivato ad acetil-CoA, tappa importante che collega la glicolisi al ciclo di Krebs. Quindi esso è un enzima fondamentale per la cellula in quanto permette l’ottenimento di energia sotto forma di ATP.