Gas Nervioso

Este elemento es una expansión del contenido de los cursos y guías de Lawi. Ofrece hechos, comentarios y análisis sobre este tema. [aioseo_breadcrumbs] Nota: Puede interesar también la información sobre el Gas Sarín.

Los agentes o agentes nerviosos

Los agentes o agentes nerviosos son una clase de sustancias químicas caracterizadas por su estructura química común y sus efectos potencialmente mortales sobre el sistema nervioso.

Desarrollo y uso histórico

La investigación sobre los insecticidas organofosforados condujo al desarrollo de los agentes nerviosos en la década de 1930. Los agentes nerviosos se conocen por sus nombres comunes y por una designación militar de una o dos letras. La primera generación se conoce como agentes “G”: tabún (GA), somán (GD), sarín (GB) y ciclosarín (GF). Los agentes G se utilizaron en la guerra entre Irán e Irak durante la década de 1980, y en ataques contra civiles en Irak y Siria. El uso de estas sustancias químicas se considera un acto de terrorismo y una violación de la Convención sobre Armas Químicas. Como ejemplo, la secta Aum Shinrikyo utilizó GB en los atentados del metro de Tokio en 1995, en los que murieron 12 personas y más de 1000 resultaron heridas tras la exposición. El GB también se utilizó en un ataque en 1994 en Matsumoto, Japón, que mató a 7 personas e hirió a más de 600. La posterior serie “V” de agentes nerviosos (como el VX) es aún más letal que los agentes G y es más persistente en el medio ambiente. Aum Shinrikyo también expuso a personas al VX en Japón en 1994 y 1995, y el VX se utilizó en el asesinato de Kim Jong-nam de Corea del Norte en 2017 en Malasia. Véase también: Bioterrorismo; Insecticida; Compuesto organofosforado

Otras mejoras en la fabricación, el transporte y el almacenamiento de los agentes nerviosos dieron lugar al desarrollo de un sistema de suministro de dos partes que activa las sustancias químicas sólo cuando se mezclan. Estos se conocen como agentes nerviosos “binarios”. Se desarrollaron agentes de cuarta generación, o FGA, que tienen una mayor persistencia y una toxicidad al menos equivalente a la de los agentes de la serie V, como los presuntamente utilizados en el Reino Unido en 2018. Véase también: Toxicología

Efectos biológicos

Los agentes nerviosos son líquidos a temperatura ambiente y se administran en forma de aerosol líquido (pequeñas partículas líquidas suspendidas en el aire), en forma de vapor o por contacto directo, dependiendo del agente utilizado. La absorción (véase su concepto jurídico) se produce a través de la inhalación de gotas de aerosol o vapor, por ingestión del agente o por exposición directa de la piel. Véase también: Aerosol

Los agentes nerviosos impiden el correcto funcionamiento de la enzima acetilcolinesterasa (AChE) en las uniones neuronales colinérgicas. El funcionamiento adecuado es necesario para la regulación equilibrada del sistema nervioso. Como resultado, la acetilcolina (un neurotransmisor) se acumula, causando una disfunción del sistema nervioso en todo el cuerpo a través de la activación continua de los receptores colinérgicos en la unión neuronal. Los dos tipos principales de receptores de acetilcolina son los receptores nicotínicos y muscarínicos. Cada tipo interviene en diferentes aspectos del sistema nervioso, desde el control de la secreción de las glándulas sudoríparas de la piel hasta la transmisión de los impulsos eléctricos de las neuronas en el cerebro. Los agentes nerviosos se unen inicialmente a la AChE en un proceso reversible, provocando la inhibición de la enzima y la acumulación inmediata de acetilcolina. Los agentes inactivan permanentemente la AChE en cuestión de minutos u horas, dependiendo del tipo concreto de agente, en un proceso denominado “envejecimiento”. El organismo puede tardar semanas en regenerar la enzima hasta alcanzar los niveles iniciales. Véase también: Acetilcolina; Sistema nervioso (vertebrado); Neurobiología; Veneno; Transmisión sináptica.

La toxicidad del sistema nervioso causa un grupo bien descrito de signos y síntomas clínicos, o toxidrome. La exposición a agentes nerviosos suele provocar signos y síntomas clínicos denominados toxidrome colinérgico. La nemotecnia DUMBBBELSS describe los signos y síntomas muscarínicos colinérgicos clásicos:

• diarrea (excesiva)
• micción
• miosis (pupilas pequeñas)
• broncoespasmo (constricción de las vías respiratorias en los pulmones)
• bradicardia (disminución del ritmo cardíaco)
• broncorrea (secreciones pulmonares)
• emesis (vómitos)
• lagrimeo
• salivación
• sudoración

Una segunda mnemotecnia (MTWThF) describe otro subconjunto de signos y síntomas colinérgicos nicotínicos:

• midriasis (pupilas dilatadas)
• taquicardia (frecuencia cardíaca elevada)
• debilidad (de los músculos, incluidos los respiratorios)
• fasciculaciones (contracción y relajación muscular)
• fasciculaciones (temblores musculares)

Como resultado de los efectos directos sobre el sistema nervioso central, los pacientes también pueden presentar alteraciones del estado mental, convulsiones, coma o depresión respiratoria. Véase también: Sistema nervioso central; Sistema respiratorio

Debido a su gran potencia, los agentes nerviosos pueden ser mortales incluso cuando un paciente sólo se expone a pequeñas cantidades (1-10 mililitros). Dependiendo del agente y de la vía de exposición, la muerte puede producirse en cuestión de minutos. La mayoría de las muertes se producen poco después de la exposición debido a los efectos respiratorios del sistema nervioso central. Las complicaciones pueden incluir coma, insuficiencia respiratoria prolongada y complicaciones neurológicas prolongadas.

Detección

Los agentes nerviosos pueden detectarse directamente en el medio ambiente o a través de biomarcadores en las personas expuestas. Sin embargo, los agentes nerviosos pueden causar rápidamente la muerte, por lo que el tratamiento médico de las personas sospechosas de estar expuestas no debe retrasarse mientras se esperan los resultados de las pruebas para confirmar la exposición. Las tecnologías de detección ambiental consisten en kits de pruebas rápidas en el lugar de los hechos y equipos que pueden detectar la presencia de agentes nerviosos. Los kits de pruebas manuales implican una reacción química que cambia de color y que se produce en cuestión de minutos para detectar agentes nerviosos. Los monitores de vigilancia más sofisticados toman muestras del aire casi en tiempo real y utilizan diversas tecnologías de espectroscopia para detectar agentes nerviosos. Véase también: Biomarcadores: clave para la reconstrucción de la exposición; Biosensor; Espectroscopia

La exposición de un paciente a agentes nerviosos puede confirmarse indirectamente mediante la medición de biomarcadores en muestras de sangre. La exposición suele confirmarse mediante la disminución de los niveles de actividad de la colinesterasa medidos con respecto a un rango de referencia o una línea de base previa a la exposición en el mismo paciente. La exposición también puede confirmarse directamente midiendo los metabolitos del agente nervioso en la orina, aunque este método de prueba más especializado no está disponible de forma rutinaria.Entre las Líneas En cuanto a los métodos de prueba indirectos, se pueden utilizar dos tipos de enzimas de colinesterasa para evaluar la exposición a agentes nerviosos:

• La butirilcolinesterasa (BuChE), que circula en el plasma, disminuirá rápidamente después de la exposición y puede recuperarse en pocos días después de una exposición leve.
• La AChE eritrocitaria, que está unida a los glóbulos rojos, disminuirá más lentamente tras la exposición y puede tardar semanas en recuperarse.

Estas pruebas indirectas especializadas pueden ser difíciles de interpretar debido a varios factores, como el desconocimiento de la línea de base previa a la exposición, la incertidumbre sobre el momento de la recogida de la muestra de sangre en relación con la exposición y el hecho de que los resultados se vean afectados por enfermedades o estados patológicos no relacionados.

Manejo clínico

Desde su desarrollo, los agentes nerviosos han sido reconocidos por su importante toxicidad y han demostrado repetidamente su potencial para causar la muerte. Una respuesta clínica eficaz requiere el reconocimiento temprano de la exposición a los agentes nerviosos y el tratamiento de las prioridades de la gestión clínica: descontaminación, cuidados de apoyo y terapia médica.

Descontaminación

La descontaminación es un paso importante en el manejo clínico. Un agente nervioso que ha saturado la ropa o la piel puede seguir siendo absorbido por los pacientes y puede contaminar secundariamente al personal sanitario o a los transeúntes. La descontaminación cuidadosa por parte de los proveedores que llevan el equipo de protección personal adecuado debe realizarse lo antes posible después de la exposición, idealmente antes de abandonar el lugar donde se produjo la contaminación. La ropa contaminada se retira de los pacientes, que luego se lavan con agua y jabón o con una loción descontaminante de la piel reactiva, si está disponible. La descontaminación debe realizarse rápidamente para garantizar un retraso mínimo en la administración segura de un antídoto. Véase también: Residuos peligrosos

Cuidados de apoyo

A menudo se requieren cuidados de apoyo centrados en las vías respiratorias, la respiración y la circulación del paciente. Debido a las secreciones excesivas, los pacientes pueden necesitar una intubación endotraqueal (inserción de un tubo respiratorio) y ventilación mecánica (uso de una máquina para controlar la respiración) para asegurar una vía aérea permeable. Estas intervenciones también pueden ser necesarias para evitar el compromiso respiratorio debido a la parálisis de los músculos respiratorios o a la disminución del impulso respiratorio del sistema nervioso central. Como resultado de la pérdida de líquidos por las secreciones y la disminución de la presión arterial o la frecuencia cardíaca, los pacientes también pueden necesitar líquidos o medicamentos por vía intravenosa para mantener una hemodinámica segura.

Terapia médica

La terapia médica administrada tan pronto como sea posible después de la exposición puede ser crítica en casos de sospecha de exposición a agentes nerviosos. La terapia médica puede incluir antídotos específicos contra los agentes nerviosos y medicamentos para tratar las convulsiones. Dos antídotos específicos ampliamente utilizados en combinación para la exposición a agentes nerviosos son (1) la atropina, que ayuda a evitar que el exceso de acetilcolina provoque signos y síntomas colinérgicos muscarínicos, y (2) una oxima, como la pralidoxima, que actúa directamente sobre el agente nervioso para eliminarlo de la enzima acetilcolinesterasa, para evitar el “envejecimiento”. Véase también: Atropina

Ambos antídotos pueden administrarse fácilmente a partir de kits de autoinyección, que son jeringas con resorte que contienen una dosis de medicamento establecida y que pueden ser administradas por personal no médico. La atropina debe administrarse lo antes posible después de la exposición; puede prevenir o revertir inmediatamente los efectos peligrosos de los niveles muy altos de exceso de acetilcolina, incluso si la AChE ha “envejecido”. La pralidoxima también debe administrarse poco después de la exposición. No será eficaz si se ha producido el “envejecimiento” porque no puede revertir esta inactivación permanente de la AChE. Las benzodiacepinas son otro medicamento utilizado para tratar las convulsiones mediadas por el sistema nervioso central o la alteración del estado mental causada por agentes nerviosos. Las benzodiacepinas también pueden administrarse mediante autoinyectores.Entre las Líneas En los casos graves, es posible que haya que administrar todos los tratamientos de forma continua durante días hasta que los síntomas mejoren o las pruebas de colinesterasa muestren una vuelta a la línea de base.

Recuperación

La recuperación está marcada por la mejora de los síntomas e indirectamente por la función de la AChE. La duración de los síntomas varía en función del tipo de agente de exposición y de la duración y cantidad de la exposición. Por ejemplo, las personas expuestas al GB en Japón siguieron teniendo síntomas tres semanas después de la exposición. Estos síntomas incluían fatiga, disestesia (sensaciones anormales) y dolor de ojos. Todos los síntomas habían desaparecido tres meses después de la exposición. Además, se han notificado síntomas como falta de coordinación muscular (ataxia), neuropatía y trastorno de estrés postraumático, con efectos que duran de días a meses después de la exposición. Véase también: Trastorno de estrés postraumático

Datos verificados por: Thompson
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Varios Aspectos sobre el Gas Nervioso

El Gas Nervioso en la Ciencia Forense

Los gases nocivos pueden herir o matar a las personas, por lo que puede ser de importancia en una investigación forense. Un ejemplo es el gas nervioso. Su uso militar ofensivo hace que el gas nervioso sea de particular relevancia para los científicos forenses militares.

Además, el espectro del uso de agentes como el gas sarín por parte de organizaciones rebeldes y extremistas ha hecho que la detección forense de gas nervioso sea una cuestión de seguridad nacional.

Los gases nerviosos, o agentes nerviosos, son en su mayoría compuestos inodoros que pertenecen a la familia de los organofosfatos. Los gases nerviosos son líquidos incoloros o marrón amarillentos en condiciones normales. Dos ejemplos de gases nerviosos que han adquirido cierta notoriedad por sus poderosos efectos fisiológicos son el sarín y el VX.

Efectos

Para que los nervios funcionen correctamente, varios químicos llamados neurotransmisores necesitan trabajar en conjunto. La acetilcolina es uno de esos neurotransmisores. La acetilcolina es liberada por los nervios para causar la contracción de los músculos. La acetilcolinesterasa termina la señal del impulso nervioso. Los gases nerviosos, presentes incluso en pequeñas cantidades, interrumpen la transmisión de los impulsos nerviosos en el cuerpo. Cuando esta enzima se inhibe, la acetilcolina se acumula en las sinapsis nerviosas.

La inhibición de la acetilcolinesterasa da lugar a la acumulación excesiva de acetilcolina en, por ejemplo, los nervios parasimpáticos que conducen a una serie de lugares importantes del cuerpo, por ejemplo, el músculo liso del iris, el cuerpo ciliar, el árbol bronquial, el tracto gastrointestinal, la vejiga y los vasos sanguíneos; también las glándulas salivales y las glándulas secretoras del tracto gastrointestinal y del tracto respiratorio; y el músculo cardíaco y las terminaciones de los nervios simpáticos a las glándulas sudoríparas.

La acumulación de acetilcolina en los sitios parasimpáticos da lugar a signos muscarínicos característicos, como el vaciamiento de los intestinos y la vejiga, la visión borrosa, la sudoración excesiva, la salivación profusa y la estimulación de los músculos lisos. La acumulación de acetilcolina en los extremos de los nervios motores que conducen a los músculos voluntarios da lugar, en última instancia, a la parálisis.

Los gases nerviosos son altamente tóxicos, estables y fácilmente dispersables. Producen rápidos efectos fisiológicos tanto cuando se absorben a través de la piel como a través del tracto respiratorio. También son bastante fáciles de sintetizar y las materias primas necesarias para su fabricación son baratas y fácilmente disponibles. Esto significa que cualquier persona con un laboratorio básico puede producirlas. Los gases nerviosos son, por lo tanto, una preocupación importante para las autoridades ya que son un arma fácilmente disponible para los grupos terroristas.

Historia sobre el Gas Nervioso

Historia

En 1936, el químico alemán Gerhard Schrader (1903 1990) del Laboratorio I. G (se puede analizar algunas de estas cuestiones en la presente plataforma online de ciencias sociales y humanidades). Farbenindustrie de Leverkusen preparó por primera vez el agente tabún.Entre las Líneas En ese momento, Schrader dirigía un programa para desarrollar nuevos tipos de insecticidas, trabajando primero con compuestos que contienen flúor como los fluoruros acílicos, los fluoruros de sulfonilo, los derivados del fluoroetanol y los derivados del ácido fluoroacético. La investigación de Schrader finalmente condujo a la síntesis del tabún como un agente extremadamente poderoso contra los insectos. Schrader encontró que tan sólo 5 partes por millón (ppm) de tabún mataron a todos los piojos de hoja utilizados en sus experimentos. Poco después de los experimentos de Schrader, el uso potencial de esta sustancia como agente de guerra se hizo realidad.

Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):

En 1939, se estableció una planta piloto para la producción de tabún en Munster-Lager, en el brezal de Luneberg, cerca del campo de entrenamiento del ejército alemán en Raubkammer.Entre las Líneas En enero de 1940, Alemania comenzó la construcción de una planta a escala real, con el nombre en clave de Hochwerk, en Dyernfurth-am-Oder (actualmente Brzeg Dolny en Polonia). Durante los tres años siguientes (1942-1945) se produjo un total de 12.000 toneladas de tabún, y al final de la Segunda Guerra Mundial (1939-1945) las fuerzas aliadas se apoderaron de grandes cantidades. Además del tabún, Schrader y sus colegas produjeron unos 2.000 nuevos organofosfatos, incluyendo el sarín en 1938 y el tercero de los agentes nerviosos clásicos, el somán, en 1944. Estos tres agentes nerviosos, tabún, sarín y sobán, son conocidos como agentes G. La fabricación de sarín nunca se desarrolló completamente en Alemania y sólo se produjeron alrededor de 0,5 toneladas en una planta piloto antes del final de la Segunda Guerra Mundial en 1945.

Después de 1945, gran parte de la investigación comenzó a centrarse en la comprensión de los mecanismos fisiológicos de la acción de los gases nerviosos, para poder diseñar medios más eficaces de protección contra ellos.

Investigaciones

Sin embargo, estos esfuerzos también permitieron el desarrollo de nuevos y más poderosos agentes, estrechamente relacionados con los anteriores.

Las primeras publicaciones oficiales sobre estos compuestos aparecieron en 1955.

Los autores, los químicos británicos Ranajit Ghosh y J (se puede analizar algunas de estas cuestiones en la presente plataforma online de ciencias sociales y humanidades). F. Newman, describieron el amitón, uno de los agentes nerviosos recientemente desarrollados, como particularmente eficaz contra los ácaros.Entre las Líneas En esa época, los investigadores dedicaban mucha energía al estudio de los insecticidas organofosforados tanto en Europa como en los Estados Unidos. Al menos tres empresas químicas estudiaron y cuantificaron independientemente las intensas propiedades tóxicas de estos compuestos durante los años 1952 y 1953, y algunos de ellos llegaron al mercado como plaguicidas.

A mediados de la década de 1950, siguiendo la estela de la intensa actividad investigadora, se había desarrollado un nuevo grupo de agentes nerviosos altamente estables. Estos se conocían como los agentes V y eran aproximadamente diez veces más venenosos que el sarín.

Agentes V

Los agentes V se pueden enumerar entre las sustancias más tóxicas jamás sintetizadas. El VX, un gas nervioso persistente, fue descubierto por Ghosh y fue promocionado como más tóxico que cualquier otro compuesto previamente sintetizado. Desde el descubrimiento del VX, sólo ha habido avances menores en el desarrollo de nuevos agentes nerviosos.

Uso Más Contemporáneo

Un uso contemporáneo de gas nervioso ocurrió durante la guerra Irán-Irak de 1984-1988.Entre las Líneas En este conflicto, las Naciones Unidas confirmaron que Irak usó tabún y otros gases nerviosos contra Irán. Este incidente es un ejemplo de cómo la tecnología de las armas químicas fue compartida durante la Guerra Fría. Los soviéticos armaron a sus aliados mientras que los Estados Unidos hicieron lo mismo con sus aliados. Irak fue un benefactor e implementó sus reservas químicas durante este período.

Otro incidente contemporáneo de uso de gas nervioso ocurrió en Japón en 1995. Los miembros del culto Aum Shinrikyo introdujeron el gas sarín en el sistema de metro de Tokio. Este incidente da un ejemplo de los posibles nuevos papeles que los gases nerviosos pueden jugar en el futuro, como herramientas de insurrección en lugar de las armas de las naciones poderosas.

Sin embargo, un uso más reciente e infame del gas nervioso es el de la ciudad siria de Damasco en agosto de 2013. El ataque, llevado a cabo por las fuerzas gubernamentales, mató a más de 1.000 personas, entre ellas numerosos niños, lo que le valió a la nación una fuerte condena internacional por su uso de la guerra química en la guerra civil que se prolongó hasta finales de 2015.

Revisión de hechos: Robert [rtbs name=”ciencia-forense”]

Recursos

Gas Nervioso en Inglés

Una traducción de gas nervioso al idioma inglés es la siguiente: Nerve Gas.

Véase También

Química Inorgánica, Bioquímica, Biología molecular, Biología, Biomedicina, Neurociencia

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