An Experimental Approach to Prevention or Reduction of the Brain Damage of Birth Asphyxia

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Abstract
SUMMARY: Asphyxia was induced in 132 fetal monkeys near term by separating the placenta during cesarean section and preventing the infants from breathing air. It was found that the monkeys could withstand nearly 7 minutes' asphyxia without developing brain damage, whereas asphyxiation for more than 7 minutes caused permanent structural damage in all cases. In general, the longer the asphyxia the greater the neural deficit. At first the damage was circumscribed, mainly in the secondary afferent nuclei of the brain‐stem and thalamus, but later atrophic changes appeared in related areas of the brain‐stem. Minimal brain‐stem damage was associated with behavioral changes without persistent neuromuscular effects. Maximal damage produced a condition resembling cerebral palsy even when the cerebral cortex showed no primary asphyxial lesions. Cerebral cortical damage occurred in monkeys that had developed respiratory distress post‐natally. Other complicating conditions, such as hyperbilirubinemia and drug‐induced labor, led to deviations from the basic neuropathology of asphyxia neonatorum.Asphyxiation during birth increases the carbon dioxide and lactic acid contents of the blood and reduces its alkalinity; it also slows the heart and reduces the blood‐pressure. The fetal respiratory center is activated and gasping ensues for an average of 8 ‐4 minutes. It was found that intravenous infusion of alkali and glucose prolonged the gasping during asphyxia on delivery and hastened the establishment of spontaneous breathing. Sodium carbonate was found to be too strong and sodium bicarbonate too weak an alkali for this purpose, but trishydroxymethylaminomethane maintained the blood pH, heart‐rate and blood‐pressure satisfactorily with no adverse effects. In a double‐blind trial of this substance, all the S non‐infused monkeys had the usual brain‐stem lesions, while 2 of the 8 infused monkeys had no microscopically detectable brain damage and in the rest the damage was drastically reduced. None of the treated monkeys developed permanent neurological lesions or cerebral palsy.In the resuscitation of asphyxiated infants, the paramount need is for immediate positive‐pressure ventilation of the lungs. Attempts to start breathing by other means, including drugs and hypothermia, have proved fruitless. The dramatic effect of alkali and glucose infustion casts a first ray of hope for the prevention of cerebral palsy in infants with asphyxia neonatorum.RÉUMÉ: Une approche expérimentale de la prévention ou réduction des dégats de & lcar;asphyxie a la naissanceL'asphyxie a été provoquée chez 132 foetus singes proches du terme en séparant le placenta pendant la césarienne et en empêchant les bébés de respirer L'air. On a trouvé que les singes pouvaient supporter presque 7 minutes d'asphyxie sans développer d'altérations du cerveau tandis qu'une asphyxie de plus de 7 minutes causait des altérations permanentes dans tous les cas. En général, plus longue est L'asphyxie, plus grand est le déficit neural. Au debut L'alteration était circonscrite, principalement dans les noyaux afférents secondares du tronc cérébral et du thalamus, mais ensuite des changements atrophiques apparaissaient dans les régions associées du tronc cerebral. Les altérations minimes du tronc cérébral étaien associées à des changements du comportement sans effets neuromusculaires persistants. Les altérations importantes résultaient en un état ressemblant à la palsie cérébrale même lorsque le cortex cérébral ne présentait pas de lésions primaires dûes à L'asphyxie. L'altération cortico‐cérébrale apparaissait chez les singes qui avaient subi une détresse respiratoire apres la naissance. D'autres complications, telles que L'hyperbilirubinémie et L'induction du travail par les médicaments provoquaient des déviations de la neuropathologie basique de L'asphyxia neonatorum.L'asphyxie pendant la naissance augmente le contenu en acide carbonique et en acide lactique du sang et réduit son alcalinité, de plus elle ralentit le coeur et réduit la pression sanguine. Le centre respiratoire du foetus est activé et la respiration est forcée pendant 8,4 minutes en moyenne. On a trouvé que L'infusion intraveineuse d'alcali et de glucose prolonge la respiration forcée au cours de L'asphyxie pendant L'accouchement et hâte L'etablissement de la respiration spontanée. Le carbonate de sodium s'est révéléêtre un alcali trop fort et le bicarbonate de sodium un alcali trop faible pour cet usage, mais le trihydroxyméthyl‐aminométhane maintenait le pH sanguin, le rythme cardiaque et la pression sanguine à un niveau satisfaisant sans effets contraires. Dans un ‘double‐blind’ essai de cette substance, chacun des cinq singes non infusés a eu les lésions habituelles du tronc cérébral, tandis que deux des huit singes infusés n'avaient aucune altération cérébrale décelable au microscope et chez les autres les dommages étaient très fortement réduits. Aucun des singes traités n'a développé de lésion neurologique permanente ou de palsie cérébrate.Dans la réssucitation des bébés asphyxiés L'essentiel est d'assurer la ventilation immédiate des poumons avec pression positive. Les efforts pour faire demarrer la respiration par d'autres moyens, y compris les médicaments et L'hypothermie, se sont montrés infructueux. L'effet dramatique de L'infusion d'alcali et de glucose jète un premier rayon d'espoir sur la...