The Effects of Injecting Local Anaesthetic (Lignocaine and Proctocaine) into the Sub-Cortex of Trained Cats

SUMMARY

Proctocaine, lignocaine, and saline of varying pH were injected into the white matter of the motor cortex of ten cats.

Severe acute and permanent neurological symptoms, necrotic lesions and functional impairment were produced by proctocaine and lignocaine, which were not found after an equal volume of saline injection. If the proctocaine and lignocaine reached the ventricles of the brain death occurred.

RÉSUMÉ

Sur une série expérimentale de 10 chats, testés préalablement quant à leur agilité, on a étudié la possibilité de déconnection temporaire des fonctions motrices corticales par injection de lignocaïne et de proctocaïne.

Chez le chat non-anesthésié, l'injection lente de 0,2 ce de lignocaïne dans la substance blanche sous le cortex moteur, a cependant provoqué immédiatement des convulsions, suivies de paralysie due à une lésion non réversible du système moteur, à en juger d'après nos tests. L'injection de proctocaïne dans le cerveau du chat préalablement anesthésié a donné des résultats identiques au point de vue moteur. L'examen histologique des cerveaux a démontré que l'injection de lignocaïne et de proctocaïne provoque des nécroses de la substance blanche, spécialement à la limite corticale de la substance blanche.

Afin de déterminer à quel point les symptômes neurologiques dépendaient de la quantité du liquide injecté ou de son pH, nous avons fait des injections de contrôle de sérum salé de différents pH.

Ces expériences de contrôle n'ont donné ni convulsions ni aucun déficit neurologique visible. Une déconnection temporaire sélective de régions cérébrales par les anesthésiques locaux usuels n'est donc certainement pas à rechercher. Si la lignocaïne ou la proctocaïne pénètre dans les cavités ventriculaires, il en résulte une paralysie respiratoire irrémédiable suivie d'exitus.

ZUSAMMENFASSUNG

In einer Versuchsreihe von 10 Katzen, deren Händigkeit und Geschicklichkeitsleistung getestet waren, wurde die Möglichkeit untersucht, durch Injektion von Lignocaine oder Proctocaine eine zeitlich begrenzte Ausschaltung der motorischen Rindenfunktion zu erzielen.

Langsame Injektionen von 0,2 ccm Lignocaine in die weiße Substanz unterhalb der motorischen Rinde der unbetäubten Katze verursachten sofort Krampf anfalle, dann Lähmung, die nicht zeitlich begrenzt waren, sondern zu einem Dauerschaden des motorischen Systems führten, wie sich aus unseren Testen ergab. Ein ebenso deutlicher permanenter motorischer Verlust ergab sich nach der Injektion von Proctocaine in das Gehirn der anfänglich betäubten Katze. Die histologische Untersuchung der Gehirne ergab, daß die Injektionen von Lignocaine und Proctocaine Nekrosen in der weißen Substanz hervorrufen, besonders an der Grenze zwischen Rinde und weißer Substanz.

Um festzustellen, wieweit die neurologischen Symptome von der Flüssigkeitsmenge selbst oder von dem pH-Wert der Lösung abhängen, haben wir Kontrollinjektionen mit Kochsalzlösungen verschiedener pH-Konzentration gemacht.

Diese Kontrollversuche ergeben keine feststellbaren neurologischen Defizite oder Krämpfe. Es steht daher fest, daß eine temporäre selektive Ausschaltung von Hirnabschnitten mit den gebräuchlichen lokalen Anästhetika nicht erstrebenswert ist, da ein Dauerschaden resultiert. Falls Lignocaine oder Proctocaine in die Hirnventrikel eindringen, tritt Atemlähmung ein, die unwiderruflich den Tod des Tieres herbeiführt.

RESUMEN

En una serie de experimentos llevados a cabo en diez gatos a los que se les midió la capacidad de realizar movimientos aprendidos, con la rata delantera y la habilidad en general, se investigó la posibilidad de conseguir una desconexión temporal de la función motora cortical mediante la inyección de lignocaina o proctocaina.

Inyecciones lentas con 0,2 ce. de lignocaina en la substancia blanca debajo de la corteza motora de los gatos sin anestesiar originaron inmediatamente accesos espasmódicos y después parálisis que no fueron temporales, sino que condujeron a una prolongada lesión del sistema motor, como se comprobó en nuestro test. Una pérdida motora permanente igualmente clara se sucedió a la inyección de proctocaina en el cerebro de gatos que habian empezado a ser anestesiados. El examen histológico de los cerebros puso de manifiesto que las inyecciones de lignocaina y proctocaina producen necrosis en la substancia blanca, sobre todo en el limite entre corteza y substancia blanca.

Para precisar hasta qué punto los síntomas neurológicos dependen de la misma cantidad inyectada o del valor del p H de la solución hemos hecho inyecciones de control con soluciones de sal común a diferentes pH-concentraciones.

Estos experimentos de control no manifestaron ningún déficit neurológico o espasmos posibles de precisar. Por ello está claro que una desconexión temporal selectiva de zonas cerebrales con los anestésicos locales usuales no merece la pena ya que de ella resultan lesiones duraderas. En el caso en que la lignocaina o la proctocaina penetren en los ventrículos cerebrales se presenta parálisis respiratoria que conduce irremediablemente ala muerte del animal.

1 This work was aided by a grant from the Medical Research Council.