A new method for evaluating industrial heat exposure and maximum permissible work load

The paper presents a new method for the evaluation of the physiological limit of heat exposure dependent on the metabolic rate, environmental temperature, humidity and air motion. The method consists of the determination of the conditions of work and exposure that would cause a given rate of sweating which might be considered as the physiologically permissible limit for prolonged exposure, e.g. 1100 g/hr. The expected sweat rate under given conditions of work and thermal environment is given by the formula: S=E (1/f), where S is the expected sweat rate, E is the required evaporative cooling which is equal to the overall heat load, and f is the cooling efficiency of sweating. Formulas and nomograms are presented, which enable quantitative determination of the various components of the formula. Examination of the correlation between the suggested method, and experimental results from several physiological investigations in different countries showed good agreement and linear relationship between the measured and the computed values.

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Zusammenfassung Eine neue Methode zur Bewertung der physiologischen Grenzen der Hitzebelastung unter Berücksichtigung der Stoffwechselrate, der Umgebungstemperatur, Feuchtigkeit und Luftbewegung, wird beschrieben. Die Methode beruht auf der Bestimmung der jenigen Bedingungen bei der Arbeit und Exponierung, die zu einer gegebenen Schweissrate führen und die angesehen werden können als die physiologisch zulÄssige Grenze bei verlÄngerter Exponierung, z.B. 1100 g/hr. Die erwartete Schweissrate bei gegebenen Bedingungen (Arbeit und WÄrme) wird ausgedrückt in der Gleichung: S=E (1/f), darin ist S die erwartete Schweissrate, E die erforderliche VerdunstungskÄlte, die gleich ist mit der gesamten Hitzebelastung und f ist die Abkühlungsleistung beim Schwitzen. Formeln und Nomogramme für die quantitative Bestimmung der verschiedenen Komponenten der Gleichung werden angegeben. Eine Prüfung der Korrelation zwischen der vorgeschlagenen Methode und Ergebnissen von mehreren physiologischen Untersuchungen in verschiedenen LÄndern zeigte eine gute übereinstimmung und lineare Beziehung zwischen den gemessenen und berechneten Werten.

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Resume Ce mémoire présente une nouvelle méthode qui permet d'évaluer la limite physiologique de l'exposition à la chaleur, limite dépendant du métabolisme d'une part, de la température, de l'humidité et du vent d'autre part. Cette méthode consiste à déterminer dans quelles conditions de travail et de chaleur une certaine quantité de sueur est sécrétée. Cette quantité (par exemple 1100 g/hr)peut Être considérée comme la limite admissible, du point de vue physiologique, pour une exposition prolongée. La quantité de sueur probable peut alors Être calculée dans des conditions de travail et d'ambiance thermique données au moyen de la formule: S=E (1/f) où S est la quantité de sueur recherchée, E le refroidissement par évaporation indispensable (il est égal à la charge calorifique totale) et f l'efficacité de refroidissement de la sueur. On donne en outre des équations et des abaques permettant de déterminer quantitativement les divers éléments de cette formule. La corrélation est bonne entre la dite méthode de calcul et les résultats numériques provenant d'essais physiologiques effectués dans divers pays. Les valeurs mesurées et calculées forment entre eux une fonction linéaire.

     

The functional aspects of building design in warm climates with particular reference to thermal and ventilation considerations

The functional design of buildings is discussed with particular reference to thermal and ventilation considerations. Brief reference is made to indoor environmental conditions in both conditioned and unconditioned buildings. The lack of useful information with respect to the effects of directional radiation in warm climates is emphasized. A method is outlined for a more rational assessment of outdoor meteorological conditions in terms of the probability of joint occurrence of various combinations of meteorological elements. The influence of structural design on the thermal performance of buildings is discussed in terms of the diurnal variation of outdoor air temperature and solar radiation fluxes. The need of ceiling insulation is specifically stressed.

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Zusammenfassung Es wird der funktionelle Entwurf von GebÄuden unter besonderer Berücksichtigung der thermischen und der Ventilationsaspekte betrachtet. Auf die verschiedenen Voraussetzungen, die in GebÄuden mit und ohne Klima-Anlagen gegeben sind, wird kurz eingegangen. Eine Methode ist entwickelt, die die rationellere Auswertung von im Freien herrschenden meteorologischen Bedingungen in Form der Wahrscheinlichkeit des gleichzeitigen Vorkommens der verschiedenen Kombinationen meteorologischer Elemente beschreibt. Der Einfluss konstruktiver Massnahmen auf das thermische Leistungsverhalten von GebÄuden wird unter Beachtung des tÄglichen Wechsels der Aussentemperaturen und des Strahlungsflusses der Sonnenstrahlung besprochen. Auf die Notwendigkeit einer Deckenisolation wird besonderer Nachdruck gelegt.

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Resume On discute ici le dessin fonctionnel des bâtiments en se référant aux conditions particulières de température et de ventilation. On mentionne les conditions existant à l'intérieur de bâtiments climatisés et climatisés. On souligne en outre le fait que des informations utiles concernant les effets du rayonnement directionnel manquent pour les climats chauds. On expose enfin dans ses lignes générales une méthode plus rationnelle d'évaluation des conditions météorologiques en considérant la possibilité que des combinaisons diverses entre les influences météorologiques se produisent simultanément. On discute l'influence du dessin structurel sur le rendement thermique des bâtiments et cela en fonction de la variation diurne de la température à l'extérieur et des modifications subies par le rayonnement solaire. On insiste sur la nécessité d'isoler les plafonds.

     

A method to estimate the effect of weather changes on the growing rat

Summary A method is described by which the effect of weather changes on growing rats can be estimated. The number of weight deviations per day of the mean individual weight increase per period of groups of male and female rats, kept in closed or open rooms is correlated with the temperature-humidity milieu of the outside climate.Results obtained with the method are mentioned.

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Zusammenfassung Es wird eine Methode beschrieben mit der die Wirkung von aperiodischen Wetteränderungen auf Hatten bestimmt werden kann.Die Anzahl Gewichts Abweichungen pro Tag vom mittleren individuellen Gewichtsanstieg pro Periode in einer Gruppe männlicher oder weiblicher Tiere, die in offenen oder geschlossenen Räumen gehalten werden,wird mit dem Temperatur-Feuchte Milieu des Aussenklimas korreliert. Ergebnisse,die bisher mit der Methode gewonnen wurden, werden berichtet.

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Résumé Une méthode permettant d'évaluer l'effet de changements de temps apériodiques sur le rat est décrite. Dans un groupe d'animaux mâles ou femelles gardés dans des espaces fermés ou ouverts, le nombre des déviations de poids, déterminé chaque jour à partir de la moyenne d'une période de croissance est mis en corrélation, avec le milieu températurehumidité résultant du climat ambiant externe.Les résultats déjà obtenus à l'aide de cette méthode sont rapportés.

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Hochalpine Forschungsstation Jungfraujoch Internationale Stiftung,Präsident:Prof.Dr. A.v. Muralt.     

Reproductive status and adrenal size in the northern red-backed vole in relation to season

Adrenal and gonad weights were measured in the northern red-backed vole, CLETHRIONOMYS RUTILUS, from July 1963 through August 1964 in the vicinity of College, Alaska. Relative weights of the testes and ovaries underwent a seasonal cycle which was most closely correlated with the annual light cycle. Adrenal size in female voles appeared to be strongly influenced by reproductive state and underwent a striking increase with onset of the breeding season and a corresponding decline with cessation of reproductive activities. In male voles adrenal size was not influenced by reproductive activities. The magnitude of seasonal change in adrenal size of male voles was not great and could not be definitely associated with any extrinsic factors in the environment.

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Zusammenfassung Nebennieren- und Gonadengewichte wurden bei der Wühlmaus CLETHRIONOMYS RUTILUS von Juli 1963 bis August 1964 in der Nähe von College, Alaska,gemessen. Die relativen Gewichte der Hoden und Ovarien unterlagen einem jahreszeitlichen Rhythmus, der sehr eng mit der jahreszeitlichen Strahlungsperiodik korreliert war. Die Grösse der Nebennieren bei weiblichen Wühlmausen schien stark durch die Fortpflanzung beeinflusst zu sein und unterlag einer auffälligen Zunahme mit dem Einsetzen der Jahreszeit der Fortpflanzung und einer entsprechenden Verkleinerung mit dem Aufhören der Fortpflanzungsaktivität. Bei männlichen Wühlmäusen war die Grösse der Nebenniere nicht durch die Fortpflanzungsaktivität beeinflusst. Das Ausmass der jahreszeitlichen Schwankungen der Grösse der Nebenniere bei männlichen Wühlmäusen war nicht gross und konnte nicht endgültig irgend einem äusseren Umweltfaktor zugeordnet werden.

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Resume Dans les environs de College, Alaska, on a pesé les surrénales et les organes sexuels de campagnols CLETHRIONOMYS RUTILUS. Ces pesées ont été effectuées de juillet 1963 à août 1964. Le poids relatif des testicules et des ovaires sont soumis à un cycle périodique qui correspond étroitement à celui de la lumière.La grosseur des surrénales des femelles semble fortement influencée par les phénomènes de reproduction. Ces glandes se développent de façon marquée au début de la saison des amours et redeviennent plus petites dès la fin de la période de reproduction. Chez les mâles, la grosseur de ces glandes n'est pas modifiée par l'activité reproductrice. L'amplitude des variations de la grosseur des surrénales des souris mâles est réduite et il n'est pas possible de mettre ces variations en relation directe avec celles d'un facteur particulier du milieu ambiant.

     

Bioclimatic orientation method for buildings

The desirable orientation of buildings is the direction which performs the best throughout the year in relation to human comfort conditions. Those situations can be evaluated with the use of the Bioclimatic Chart. From the radiation vectors occurring during the underheated and overheated periods the most heat balanced orientation direction can be calculated. The method is varified by model experiments. The results indicate that in the New York-New Jersey area the optimum exposure is 18 degrees East of South.

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Zusammenfassung Als Orientierung von Gebäuden ist die Richtung wünschenswert, die die besten Bedingungen für das menschliche Wohlbefinden während des ganzen Jahres gewährleistet. Solche Lagen können durch Benutzung der bioklimatischen Karte abgeschätzt werden. Aus den Strahlungsvektoren der zu kühlen und zu warmen Perioden kann die Orientierung mit den ausgeglichensten Wärmeverhältnissen berechnet werden. Die Methode wird durch Experimente am Modell ergänzt. Die Ergebnisse zeigen,dass im Gebiet New York-New Jersey die optimale Orientierung 18° Ost zu Süd beträgt.

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Resume L'orientation la plus appropriée des bâtiments est celle qui apporte à l'homme le plus de confort tout au long de l'année. Il est possible de déterminer ces situations en partant de cartes bioclimatologique.On peut calculer l'orientation la plus favorable pour obtenir une chaleur également répartie et cela en tenant compte des vecteurs de radiation des périodes les plus chaudes d'une part, les plus froides d'autre part. On a vérifié la méthode de calcul par des essais effectués sur un modèle. Dans la région de New York-New Jersey, l'exposition optimum est parallèle à un asimut de 72° E.

     

Die Spezifische Wirkung Männlicher und Weiblicher Ersatzgeschlechtstiere Auf die Entstehung von Ersatzgeschlechtstieren Bei der TermiteKalotermes Flavicollis (Fabr.)

Zusammenfassung Die spezifische Wirkung von männlichen und weiblichen funktionellen Ersatzgeschlechtstieren auf die Produktion von Ersatzgeschlechtstieren wurde bei der TermiteKalotermes flavicollis (Fabr.) untersucht. In Kolonien von Larven und Nymphen des I. Stadiums hat ein männliches Geschlechtstier bei Abwesenheit des funktionellen Weibchens keine oder nur eine äusserst schwache Hemmwirkung auf die Entstehung männlicher Ersatzgeschlechtstiere. Eine solche Hemmwirkung wird jedoch deutlich, wenn ein zweites männliches Geschlechtstier vorhanden ist. Einzelne weibliche Geschlechtstiere hemmen auch bei Abweseneit funktioneller Männchen die Entstehung weiblicher Ersatzgeschlechtstiere sehr stark. Weibliche Geschlechtstiere geben also immer ein geschlechtsspezifisch wirkendes, hemmendes Pheromon ab, während die männlichen Geschlechtstiere ein entsprechendes Pheromon nur bei Anwesenheit des Geschlechtspartners abgeben, wobei dieser bis zu einem gewissen Grade durch ein gleichgeschlechtiges Geschlechtstier ersetzt werden kann.Ein einzelnes Männchen hat eine stimulierende Wirkung auf die Entstehung weiblicher Ersatzgeschlechtstiere. Diese Wirkung ist auf ein Pheromon zurückzuführen, das in Kopfextrakten von Ersatzgeschlechtstieren nachweisbar ist. Die Produktion dieses stimulierenden Pheromons scheint eingestellt zu werden, sobald das Männchen das geschlechtsspezifische hemmende Pheromon abgibt.Obschon alle Versuche mit Ersatzgeschlechtstieren durchgeführt wurden, haben die Befunde wahrscheinlich auch für primäre Geschlechtstiere Gültigkeit.

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Summary The specific effect of male and female functional replacement reproductives upon the transformation of larvae and 1st stage nymphs into replacement reproductives has been studied inKalotermes flavicollis (Fabr.).In the absence of functional females, a single male reproductive has no inhibitory effect, or only a very slight one, upon the transformation of male larvae and nymphs into replacement reproductives. Such an inhibitory action becomes evident, however, if a second male reproductive is present. A single reproductive female exerts, in the absence of a male reproductive, an almost complete inhibition on the transformation of female larvae and nymphs. Female reproductives thus always produce a sex-specific inhibitory pheromone, whilst male reproductives only produce a comparable pheromone when they are in the presence of a female reproductive. The female here can be replaced by another male reproductive, but the effect is not so pronounced.Single male reproductives have a stimulatory effect upon the transformation of female larvae and nymphs into replacement reproductives. This action is due to a pheromone which can be demonstrated in extracts of heads of replacement reproductives. The production of this stimulatory pheromone seems to be suppressed as soon as the male gives off the sex-specific inhibitory pheromone.Although all experiments have been performed with replacement reproductives, it is probable that the findings are also valid for primary reproductives.

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Résumé L'action spécifique de sexués de remplacement mâles et femelles sur la transformation de larves et de nymphes du premier stade a été étudiée chez le termiteKalotermes flavicollis (Fabr.). En l'absence d'un sexué femelle, un seul sexué mâle n'a que peu ou pas de pouvoir inhibiteur sur la transformation des larves et nymphes mâles en sexués de remplacement. Cependant, ce pouvoir inhibiteur devient apparent si un deuxième sexué mâle est présent. En revanche, en l'absence d'un sexué mâle, un seul sexué femelle inhibe presque complètement la transformation des larves et nymphes femelles. Les sexués femelles produisent donc toujours une phéromone inhibitrice qui agit spécifiquement sur les larves du même sexe, tandis que les sexués mâles ne produisent une phéromone analogue qu'en présence d'une femelle fonctionnelle. Jusqu'à un certain degré, la femelle peut être remplacée dans cette action inductrice sur le mâle par un autre mâle fonctionnel.Un seul sexué mâle exerce en l'absence du sexué femelle un pouvoir stimulateur à l'égard de la transformation des larves et nymphes femelles en sexués de remplacement. Cette action est due à une phéromone qui a pu être mise en évidence dans des extraits de tête de sexués de remplacement. La production de cette phéromone stimulatrice semble être supprimée dès que le mâle produit la phéromone qui inhibe spécifiquement le développement des larves et des nymphes mâles.Bien que ces expériences aient été exécutées avec des sexués de remplacement, les résultats obtenus sont, selon toute probabilité, valables aussi pour les sexués primaires.

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Durchgeführt mit Hilfe eines Forschungskredits des Schweizerischen Nationnalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung.     

Increased parasitic pressure as a major factor in the evolution of social behavior in halictine bees

Summary and conclusions Mutillid parasites,Pseudomethoca frigida (Smith), were frequently found in a nest aggregation ofLasioglossum zephyrum (Smith), and were observed in combat with the bees, thereby indicating their importance (and that of parasites and predators in general) in the evolution of nest guarding and supporting Michener's hypothesis that one of the important factors in the evolution of social behavior was the opportunity for defense by guards in nests containing more than one bee. Nesting aggregations may have evolved in several ways, one being selection of bees nesting in areas already proven successful. Such selection might be expected where subtle environmental differences are critical, and may take the form of return to the parental nest sites or joining some other nest aggregation. Aggregation probably increases parasite and predator pressure, thus perhaps providing the necessary selective pressure for colony formation with nest guarding, as well as providing the potentiality for colony formation by allowing females to enter different nests. The seemingly greater success in nest defense by larger colonies suggests that this is one of of the factors responsible for the evolution of increased colony size. The behavior of the bees in nest defense and of their mutillid parasites is described.

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Zusammenfassung Die parasitische Mutillide,Pseudomethoca frigida (Smith), wurde mehrfach in den Kolonien vonLasioglossum zephyrum (Smith), beobachtet, als sie in Kämpfe mit diesen Bienen verwickelt war. Die einschlägigen Beobachtungen weisen auf die Wichtigkeit dieser, als auch anderer Parasiten und Räuber in der Evolution des Wächterwesens innerhalb der Bienen hin, indem sie Hypothese vonMichener unterstutzen, die besagt, dass einer der grundlegenden Faktoren fur die Entwicklung sozialen Verhaltens die Möglichkeit war ein Nest durch Wächter verteidigen zu können. Dies ist natürlich nur dann der Fall, wenn mehr als eine Biene im Nest vorhanden ist. Nisten im Verband, d. h. Nest-Ansammlung mögen sich auf verschiedenen Wegen entwickelt haben. Einer davon war die Selektion von Bienen, die immer bereits «erprobte» Nistplatze zum Nesten benützen. Eine derartige Selektion kann in solchen Fällen erwartet weredn, in denen geringfügige Unterschiede in den Umweltfaktoren für das Nisten entscheidend sind. Diese Selektion mag dann zur Rückehr zu den Geburtsplätzen oder zum Nesten in fremden Kolonierverbänden führen. Die Nester in Kolonierverbänden sind sicherlich Parasiten und Räubern erhöht ausgesetzt. Der entsprechende Selektiondruck mag dann nicht nur zur Formung von Kolonie mit einem organisierten Waechterwesen geführt haben, sondern auch die Möglichkeit mit eingeschlossen haben, dass die Bienenweibchen auch benachbarte Nester besuchen können. Der augenscheinlich grössere Erfolg in der Nestverteidigung im Falle von grösseren Kolonien weist darauf hin dass der erstere einer der Faktoren ist, die für die Evolution von grösseren Nestansammlungen ausschlaggebend sind.Das Verhalten der verteidigenden Bienen und das ihrer parasitischen Multilliden ist beschrieben.

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Résumé Des parasites mutillides ont été souvent trouvés dans une agglomération de nids deLasioglossum zephyrum (Smith) et ont été observés en train de combattre les abeilles, ce qui permet de souligner leur importance (et celle des parasites et des prédateurs en général) dans l'évolution de la garde du nid et qui confirme l'hypothèse deMichener, selon laquelle un des facteurs importants dans l'évolution du comportement social est la possibilité de défense par des gardes dans les nids contenant un nombre d'abeilles supérieur à un.Les agglomérations de nids peuvent avoir évolué de différentes manières, l'une étant le choix de sites dans les aires, qui se sont déjà révélées propices. Une telle sélection peut être attendue là où des différences subtiles dans le milieu sont décisives. Elle peut prendre la forme d'un retour aux sites de nidification des parents ou le choix de n'importe quelle autre agglomération. Il est probable que l'agglomération augmente le nombre des parasites et des prédateurs et, par le fait même, procure peut-être la pression sélective nécessaire pour la formation de colonies avec gardiennage du nid. De même, l'agglomération procure aussi la possibilité de formation de colonies en donnant aux femelles l'occasion d'entrer dans différents nids. Le plus grand succès apparent dans la défense du nid par les colonies de plus grande taille suggère qu'il s'agit d'un des facteurs responsables de l'évolution de la colonie vers une augmentation.Le comportement des abeilles durant la défense du nid et celui de leurs parasites est décrit.

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I am indebted to Dr.C. D. Michener of The University of Kansas for constructive criticism of this paper. I wish to thank him also for identification of the bee and Dr. ClaranceMickel of the University of Arizona for identification of the mutillid.     

Fragmenta mycologica

Summary The historical developmental stages of the hairbaiting technique are traced through the past decades.Since three investigators have substantially contributed to the development of this technique, it is proposed that this technique should in the future be known as theToma-Karling-Vanbreuseghem hairbaiting method or abbreviated as in the anagram: ToKaVa-hairbaiting method.

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Zusammenfassung Die historischen Entwicklungsstufen der Haarköder-Methode werden durch die Jahrzehnte verfolgt.Da drei Forscher zum Aufbau dieser Methode am wesentlichsten beigetragen haben, wird es vorgeschlagen, dass diese Methode in Zukunft als dieToma-Karling-Vanbreuseghem Haarköder-Methode benannt werde oder kurz, mit einem Anagramm, als die ToKaVa-Haarködermethode.

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Résumé L'auteur discute les étapes historiques du développement de la méthode en usant la kératinophilie des dermatophytes pour les cultiver.Puisqu'il y a trois investigateurs qui ont contribué, par excellence, au développement de cette méthode, on propose que cette téchnique soit dénommée au future comme d'appât de cheveux deToma-Karling-Vanbreuseghem ou, bref, la méthode d'appât de cheveux de ToKaVa.

     

A comparison of methods of estimating population density of adult sunn pest, Eurygaster integriceps Put (Hemiptera, Scutelleridae) in wheat fields

Summary Three methods were used to estimate simultaneously the population density of young adult bugs; their accuracy, advantages and disadvantages are discussed using data from two wheat fields in North Iran.

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Résumé Trois méthodes d'estimation de la densité de la population de jeunes adultes d'Eurygaster integriceps ont été employées simultanément dans deux champs de froment dans le Nord de l'Iran en 1960, lorsque les insectes (tous adultes) se nourissaient de froment avant de se rendre à leurs quartiers d'hivernage.Sur les parcelles d'environ 1 m² l'emploi d'un filet à main s'avéra inefficient pour estimer la densité de la population, bien que les erreurs d'échantillonage furent minimes et que la méthode est utile pour des estimations comparatives entre différents champs.Le comptage direct sur des parcelles d' 1 m² (1 m×1 m) donna généralement les meilleurs résultats et des erreurs types de la moyenne étaient de l'ordre de 10–15%. Sur une parcelle cependant une tempête chassa beaucoup d'insectes dans des fentes du sol où il fut impossible de les compter; la densité estimée de la population des carrés fut inférieure à celle obtenue par la méthode «marquage-lâchage-recapture». Les erreurs types des estimations par la méthode «marquage-recapture» étaient de l'ordre de 8–18%, mais la méthode présente trop de désavantages, pour des recherches pratiques concernant les populations de ces punaises.

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Seconded to CENTO Institute of Nuclear Science, Tehran, Iran.

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CENTO Sunn Pest Entomologist.     

The excretion of 11-hydroxycorticosteroids by rats during exposure to altitude

The effect of exposure to 5,500 m and 7,300 m simulated altitude on rat adrenal glands was assessed by the measurement of urinary 11-hydroxycorticosteroids (11-OHCS). Since rat urine contains large amounts of non-corticosteroid fluorogens, a modification was introduced into the conventional fluorimetric method. At 5,500 m altitude increased excretion of 11-OHCS was confined to the first 24 hr. At 7,300 m the excretion of 11-OHCS continued at elevated levels throughout the exposure period. The excretion of catecholamines was also increased in rats during exposure to altitude. Since changes in the levels of excreted adrenaline and body weight were comparable with changes in 11-OHCS excretion at both altitudes, in the rat urinary 11-OHCS levels appear to constitute an index of the stress imposed by high altitudes.

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Zusammenfassung Die Wirkung von 5.500 m und 7.300 m simulierter Höhe auf die Nebennieren der Ratte wurde überprüft durch Messung der 11-Hydroxykortikosteroide (11-OHCS) im Harn. Da Rattenharn grosse Mengen von Fluorogenen enthält, die keine Kortikosteroide sind, wurde die konventionelle fluorimetrische Methode modifiziert. In 5.500 m Höhe bestand eine erhöhte 11-OHCS Ausscheidung nur in den ersten 24 Stunden. In 7.300 m Höhe wurde eine erhöhte Ausscheidung von 11-OHCS während der gesamten Expositionsperiode von 14 Tagen beobachtet. Die Ausscheidung der Katecholamine war während der Periode in den beiden Höhen ebenfalls erhöht. Da die Veränderungen der Adrenalinausscheidung und des Körpergewichts vergleichbar waren mit den Veränderungen der 11-OHCS Ausscheidung scheint der 11-OHCS Gehalt im Harn als Index für das Ausmass der Höhenbelastung bei Ratten geeignet zu sein.

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Resume On a examiné l'effet de l'exposition à des altitudes simulées de 5,500 m et de 7,300 m sur les surrénales des rats en mesurant le taux de 11-hydroxycorticostéroïde (11-OHCS) dans l'urine. Comme cette dernière contient de grandes quantités de substances fluorogènes qui ne sont pas des corticostéroïdes, on a modifié la méthode conventionelle de mesure fluorimétrique. A 5.500 m d'altitude, on ne constate une sécrétion accrue de 11-OHCS que durant les premières 24 heures d'exposition. A 7.300 m d'altitude par contre, la sécrétion accrue a duré jusqu'à la fin de l'expérience, c'est-à-dire 14 jours. On a constaté en outre une sécrétion accrue de catécholamine dans les deux cas et durant toute la période. Comme les variations de poids et de sécrétion d'adrénaline étaient en relation directe avec celles de 11-OHCS, le taux de ce dernier dans l'urine semble être un bon indice pour déterminer la contrainte d'altitude chez les rats.

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DCIEM Research Paper 821.     

Effects of high temperature on reproduction

The significance of seasonal fluctuations in the components of the reproductive cycle is complex. In mammals, high environmental temperature may cause delayed puberty, delayed onset of sexual season, irregularity in cycle length, duration of estrus, ovulation rate, frequency of anovulatory estrus,morphological abnormalities in ova, fetal size and semen characteristics. High temperatures, in birds, may affect rate of egg laying, egg weight, shell quality, fertility, size of blastoderm and hatchability. Animals have developed effective thermoregulatory mechanisms for the testis. The effects of extremes of temperatures on reproduction vary with the species,breed, age, stage of reproductive cycle,period of temperature exposure, nature of temperature fluctuation and altitude. Effects of low temperature on reproduction have been little studied.

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Zusammenfassung Die Bedeutung von jahreszeitlichen Schwankungen der Komponenten im Fortpflanzungszyklus ist komplex. Bei SÄugetieren kann hohe Temperatur eine verspÄtere PubertÄt bewirken, spÄten Beginn der Brunst, UnregelmÄssigkeiten in der ZykluslÄnge,Oestrusdauer, Ovulationsrate und HÄufigkeit von anovulatorischen Oestrus, morphologische AbnormalitÄten der Eier, der Fötengrösse und des Samens.Bei Vögeln können hohe Temperaturen die LegetÄtigkeit, Eigewicht, SchalenqualitÄt, Fruchtbarkeit, Grösse des Blastoderms und Ausbrütbarkeit beeinflussen. Tiere haben wirksame thermoregulatorische Mechanismen für die Hoden entwickelt.Die Einflüsse von Temperaturextremen auf die Fortpflanzung variiert mit der Tierart, Zucht, Alter,Stadium im Fortpflanzungszyklus, Temperatureinwirkungszeit, Art der Temperaturschwankungen und Höhe. Die Bedeutung niedriger Temperatur für die Fortpflanzung ist noch wenig untersucht.

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Resume L'importance des fluctuations saisonnières sur le cycle de reproduction est complexe. Chez les mammifères, une température élevée peut causer un retard de la puberté et du rut des irrégularités de la durée du cycle et de l'oestrus ainsi que de la fréquence des ovulations; les cycles anovulatoires, les anomalies morphologiques de l'oeuf, de la semence et les variations de la grandeur fétale sont plus frequents. Chez les oiseaux les hautes températures peuvent influencer la ponte, le poids de l'oeuf, la qualité de la coquille, la fertilité, la grandeur de blastoderme et la tendance à couver. Les animaux ont développé des mécanismes thermorégulateurs efficaces pour les testicules. Les influences des extrÊmes de température sur la reproduction varient avec l'espèce, la race, l'âge,le stade du cycle de reproduction, la nature et la durée des différences de température et l'altitude. L'influence des basses températures sur la reproduction n'a pas encore été bien étudiée.

     

Temperature equivalent of solar radiation on man

A method is described of determining the increment of air temperature which would produce a physiological effect on man equivalent to that induced by the solar radiation load imposed under open summer conditions in mid-latitude deserts. The method consists of: (a) exposing subjects to solar radiation in a transparentchamber with controlled temperature, humidity, and air movement; (b) exposing the same subjects to the same conditions with the solar radiation excluded, but at various temperatures above that used in the solar exposure; (c) establishing regression equations of physiological reactions on air temperature from the preceding step; (d) determining the air temperature which, acting alone, would have produced the same reaction as the solar exposure; (e) determining the increment of air temperature equivalent to the radiation load.

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Zusammenfassung Eine Methode zur Bestimmung derjenigen Zunahme der Lufttemperatur, die eine physiologische Wirkung beim Menschen auslöst,Äquivalent derjenigen durch Sonnenstrahlung im Sommer in der Wüste, wird beschrieben: (a) Exponierung einer Person in einer transparenten Kammer mit kontrollierter Temperatur, Feuchte und Luftbewegung; (b)Abschirmung der Sonnenstrahlung und Exponierung der Person bei höheren Temperaturen unter sonst gleichen Bedingungen; (c) Berechnung der Beziehung zwischen Lufttemperatur und physiologischer Reaktion; (d) Bestimmung der Temperatur, die die gleiche Reaktion auslöst wie die Sonnenstrahlung durch Berechnung; (e) Bestimmung derjenigen Zunahme der Lufttemperatur, die der Bestrahlungsbelastung Äquivalent ist.

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Resume On décrit ici une méthode permettant de déterminer quelle hausse de température déclen une réaction physiologique équivalente à celle provoquée par le soleil d'été en plein désert: (a) On expose un sujet au rayonnement solaire dans une cellule transparente dont la température, l'humidité et le mouvement de l'air sont contrÔlés; (b) On supprime alors le rayonnement solaire et l'on expose le mÊme sujet à des températures plus élevées, les autres éléments restant les mÊmes; (c)On calcule ensuite la relation entre la température de l'air et les réactions physiologiques observées précédemment; (d) On détermine la température qui déclenche, selon le dit calcul, la mÊme réaction que le rayonnement solaire; (e) On peut alors déterminer la hausse de température qui équivaut aux effects du rayonnement.

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Studies were made while the authors were employed by the U.S. Army Quartermaster Research & Development Command, Natick, Mass.     

Poliomyelitis and weather during 10 years in England and wales

In a preliminary analysis by Spicer, the effects of temperature and humidity upon poliomyelitis frequencies were investigated, using only deviations of monthly means from the 10-year means for the same month. In this way seasonally varying factors influencing the polio frequencies but unconnected with the weather were removed from the analysis.The data have been analysed in greater detail,holding to this basic principle. The results yield modified or new conclusions concerning the role of the weather variables, their importance compared with other factors,the distribution of time intervals between weather deviations and onset of symptoms,and the seasonal variation in the effect of the weather itself. A biometeorological interpretation is given, in which warm damp weather is implicated. In an appendix the statistical method is described and compared with the one previously used, and applications to other disease-weather problems are considered.

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Zusammenfassung In einer vorläufigen Analyse hat Spicer die Auswirkungen von Temperatur und Feuchtigkeit auf die Erscheinungshäufigkeit von Poliomyelitis untersucht, wobei er nur Abweichungen des Monatsmittels im Vergleich zum Zehnjahresmittel für den gleichen Monat verwendete.Die erzielten Ergebnisse wurden jetzt eingehender analysiert,wobei der Autor am Basisprinzip festgehalten hat. Sie führen zu veränderten und neuen Schlussfolgerungen in Bezug auf die Rolle,welche die Witterung als veränderliche Grösse spielt, ihre Bedeutung im Vergleich zu anderen Faktoren, die Verteilung der Zeitabstände zwischen Abweichungen in der Witterung und dem Eintritt der Symptome, und die saisonbedingte jeweilige Anderung in der Auswirkung der Witterung selber. Es wird eine biometeorologische Erklärung gegeben in der warmes feuchtes Wetter einkalkuliert ist. In einem Anhang wird die statistische Methode beschrieben und mit der früher angewandten verglichen.

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Resume Dans une analyse préliminaire, Spicer a recherché l'influence de la température et de l'humidité sur la fréquence de la poliomyélite en n'y employant que les écarts entre les moyennes mensuelles et la moyenne décennale du même mois. Les données ont été soumises à une analyse détaillée en partant de ce principe de base.Les résultats ont donné lieu à de nouvelles conclusions ou à des conclusions modifiées sur l'influence des variables atmosphériques, leur importance en comparaison d'autres facteurs, la distribution des intervalles entre les écarts atmosphériques et la manifestation des symptômes, ainsi que sur les variations saisonnières dans l'influence des conditions atmosphériques elles-mêmes. On propose une interprétation biométéorologique, dans laquelle les conditions de temps chaud et humide sont incorporées. La méthode statistique est traitée en appendice et elle est comparée à celle pratiquée antérieurement.

     

Enhanced sensitivity to noradrenaline of the Ainu

A small dose of noradrenaline, which was ineffective in non-Ainu Japanese subjects, caused marked elevations in energy metabolism and plasma levels of FFA and total ketone bodies in the Ainu. The striking sensitivity to noradrenaline of the Ainu is assumed to indicate a characteristic feature of cold adaptability of this ethnic group.

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Zusammenfassung Eine geringe Dosis Noradrenalin, die bei nicht-Ainu Japanern unwirksam war, bewirkte bei Ainus eine ausgeprägte Erhöhung des Stoffwechsels, des Plasmaspiegels, der freien Fettsäuren und der Gesamt-Ketonkörper. Die Noradrenalin-Empfindlichkeit der Ainus wird als Kennzeichen besonderer Kälteanpassungsfähigkeit erklärt, das für diesen Volksstamm kennzeichend ist.

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Resume Une faible dose de noradrénaline, dose qui reste sans effet sur les Japonais n'appartenant pas à la race des Ainous, provoque au contraire une nette élévation du métabolisme énergétique chez les natifs de cette race. Cette élévation se signale notamment par le relèvement du taux des acides gras libres et des masses de kétone dans le sérum sanguin. L'extrême sensibilité des Ainous à la noradrénaline explique la facilité avec laquelle les gens de cette race s'adaptent au froid. Cette facilité d'adaptation est d'ailleurs une des caractéristiques de cette race.

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This study was made as a part of J-IBP/HA.     

Mathematical approaches to decompression

A flexible mathematical treatment of diver decompression has been developed by modifying the classical Haldanian model of inert gas transport. It is based on the assumption that inert gases will remain in solution in the tissues of a diver as long as a particular metastable limit is not exceeded,and that this limit varies with depth, nature of the inert gas,and the specific time constant of its transport in the body. Proposed metastable limits (M-values)of dissolved helium partial pressure have been developed empirically by the Experimental Diving Unit of the United States Navy. These limits permit the design by digital computer of decompression procedures expected to be safer than contemporary decompression tables for extended deep dives.

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Zusammenfassung Ein flexibles mathematisches Verfahren zur Überwachung der Dekompression bei Tauchern wurde entwickelt, durch Modifikation des klassischen Modells von Haldane für den Transport träger Gase.Es beruht auf der Annahme,dass träge Gase so lange in den Geweben eines Tauchers in Lösung bleiben, als eine bestimmte metastabile Grenze nicht überschritten wird. Diese Grenze ändert sich mit der Tiefe,der Natur des trägen Gases und der spezifischen Zeitkonstante seines Transports im Körper. Die vorgeschlagenen metastabilen Grenzen (M-Werte) des Partialdruckes von gelöstem Helium wurden empirisch entwickelt in der Experimental Diving Unit der Marine der Vereinigten Staaten.Diese Grenzen erlauben die Erfassung der Dekompressionsvorgänge durch Digital Computer und es wird angenommen, dass sie sicherer sind als die gebräuchlichen Dekompressions-Tabellen für langes Tieftauchen.

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Resume On a établi un procédé mathématique fléxible pour suivre les phénomènes de décompression chez les plongeurs.Pour ce faire, on a modifié le modèle classique de Haldane concernant le transport d'un gaz inerte. Comme base, on admet que les gaz inertes resteront en solution dans les tissues des plongeurs aussi longtemps qu'une limite métastatique n'est pas franchie.Cette limite varie avec la profondeur,la nature du gaz inerte et la constante de temps spécifique de son transport dans le corps. Les limites métastatiques proposées (valeurs-M)de la pression partielle de l'hélium dissous ont été déterminées empiriquement à l' "Expérimental Diving Unit"de la marine des Etats-Unis. Ces limites permettent de calculer les processus de décompression au moyen d'ordinateurs.On admet en outre que ce procédé est plus sûr que les tables de décompression usuelles, surtout dans le cas de plongées profondes et de longue durée.

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Based on a paper presented at the Forth International Biometeorological Congress, New Brunswick, N.J., 26 August – 2 September 1966.     

Effects of heat on drug action in man

The pharmacological actions of many drugs may become altered as a result of physiological reactions in persons exposed to heat. With pyrexia due to inadequate thermoregulation an increase in the rate of chemical reaction and drug metabolism may affect the activity of a diverse group of substances including digitalis, caffeine, alcohol, dicumarol and the shorter acting barbiturates. Water and electrolyte disturbances can affect the responses to vaso-active drugs, diuretics and the cardiac glycosides. Unacclimatized subjects in heat tend to be hypersensitive to the actions of thyroxine and norepinephrine. A decrease in the glomerular filtration rate may decrease the clearance of drugs that are not metabolized within the body, thus increasing activity and toxicity.

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Zusammenfassung Die pharmakologische Wirkung vieler Medikamente kann als Folge der physiologischen Reaktionen von Personen bei Hitzeexponierung verändert werden.Bei Pyrexie als Folge unzureichender Wärmeregulation kann der Anstieg der Reaktionsgeschwindigkeit der chemischen Prozesse und des Medikamenten-Stoffwechsels die Aktivität verschiedener Gruppen von Medikamenten, z.B. Digitalis, Koffein, Alkohol, Dicumarol und kurz wirkende Barbiturate, beeinflussen. Wasser- und Elektrolytstörungen können die Reaktion auf gefässaktive Substanzen, Diuretika und Herzglykoside beeinflussen.Nichtakklimatisierte Personen in der Hitze neigen zu Überempfindlichkeit auf Thyroxin und Noradrenalin. Die Verminderung der Glomerulus-Filtrationsrate kann die Ausscheidung von den im Körper nicht abgebauten Medikamenten verzögern und zum Anstieg ihrer Aktivität und Toxizität führen.

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Resume Chez les sujets exposèa la chaleur, l'effet pharmacologique de bien des médicaments peut être modifié par suite de réactions physiologiques. Dans le cas de pyrexie due à une insuffisance de la thermo-régulation, on peut constater une accélération de la vitesse de réaction des processus chimiques et du métabolism des médicaments. De ce fait, l'activité d'un certain groupe de médicaments tels que la digitale, la caféine, l'alcool, le décumarol et les barbituriques à effet bref se trouve modifié. Des perturbations dand le bilan de l'eau et des électrolytes peuvent influencer la réaction de l'individu aux substances régissant les fonctions vasculaires, diurétiques, glycoside cardiaques. Les sujets non acclimatés au chaud sont généralement très sensibles à l'action de la thyroxine et de la noradrénaline. La diminution du taux de filtration glomérulaire peut retarder l'élimination de médicaments non absorbés par le métabolism du corps et conduire à une augmentation de leur activité et de leur toxicité.

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Presented during the Fourth International Biometeorological Congress at Rutgers, The State University, New Brunswick, New Jersey, 26 August – 2 September 1966.     

Physiological stimulation of plants using delayed and regulated electric field environments

Electric field conditions have been regulated for optimum growth of corn as determined from field delay experiments on both corn and bean plants in a reversed electrostatic field, a conventional electrostatic field,and an electrokinetic (60 cps) field. These experiments have established the critical dynamic potential gradient (field strength necessary to induce physical leaf damage)at about 100 kv/m for extended electrification ( >10 hr) or corn and bean plants.Field delay or field intensity-time duration experiments on corn and bean plants allow a possible relationship between plant growth and storm conditions in the natural environment to be established.

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Zusammenfassung Es wurden elektrische Feldbedingungen für optimales Wachstum von Mais eingestellt, die in Feldverzögerungs-Experimenten mit Mais- und Bohnenpflanzen im umgekehrten elektrostatischen Feld, konventionellen elektrostatischen und elektrokinetischen (60 cps) Feld ausgearbeitet worden waren. Uber diese Experimente wurde der kritische dynamische Potentialgradient für Mais- und Bohnenpflanzen erarbeitet, das ist die Feldstärke, die erforderlich ist,um wirklichen Blattschaden zu erzeugen. Er liegt bei ausgedehnter Elektrifizierung ( >10 hr)bei ungefähr 100 kv/m. Feldverzögerungs- oder Feldintensitäts-Dauerexperimente mit Mais- und Bohnenpflanzen gestatten die Ausarbeitung der möglichen Beziehungen zwischen Pflanzenwachstum und Gewitter in der natürlichen Umwelt.

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Resume On a établi des conditions de champ électriques provoquant une croissance optimum du maïs. Pour ce faire, on s'est basé sur des recherches portant sur les effets de retardement dû au champ tant sur le maïs que sur des pois dans un champ êlectrostatique renversé, conventionnel ou électro-cinétique (60 imp/sec). Ces essais ont permis d'établir un gradient potentiel dynamique critique (champ absolument indispensable pour occasionner des dégâts physiques aux feuilles)et cela pour les deux dites plantes. Ce gradient est voisin de 100 kv/m pour une mise sous tension de longue durée (plus de 10 heures). Des essais de durée de l'intensité du champ ou de son effet retardateur, essais effectués sur du maïs et sur des pois,permettent détablir la relation probable qui existe entre la croissance des plantes et les conditions orageuses naturelles.

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Presented during the Fourth Int.Biometeor.Congress, New Brunswick, N.J., 26 August – 2 September 1966.     

Rectal temperature in the prediction of permissible work rates in hot environments

Experiments were performed on 9 volunteers in which the changes in rectal temperature and sweat rate were recorded under different levels of metabolic rate (100, 306 and 560 kcal/hr), air temperatures (30° and 40°C), vapor pressure (15, 22 and 31 mm Hg) and air velocity (50, 200 and 400 cm/sec).Analysis of the results enabled the development of a formula for the prediction of the elevation of body(rectal) temperature after 30 min of work at known metabolic rates in given thermal environments. The elevation in body temperature is considered to express both the amount of heat dissipated through the heat dissipating mechanism,as well as the heat which has not been dissipated and is stored in the body.With the aid of the proposed formula, the permissible metabolic rate of work at various external heat loads can be calculated.

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Zusammenfassung An neun Versuchspersonen wurden Versuche vorgenommen,bei denen die Änderungen der Rektaltemperatur und Schweissabsonderung bei verschiedenen Werten des Stoffwechsels (100, 306 und 560 kcal/h), der Lufttemperatur (30° und 40°C),des Dampfdrucks (15, 22 und 31 mm Hg) und der Windgeschwindigkeit (50, 200 und 400 cm/sec) untersucht wurden. Die Bearbeitung der Ergebnisse erlaubte die Entwicklung einer Formel für die Vorhersage der Erhöhung der (rektalen) Körpertemperatur nach einer Arbeit von 30 Min Dauer bei bekannten Stoffwechselwerten und vorgegebener thermischer Umgebung. Die Erhöhung der Körpertemperatur wird als Ausdruck sowohl für den Betrag der Wärme betrachtet, die durch den Mechanismus der Wärmeabgabe abgegeben wird, wie für die Wärme, die nicht abgegeben,sondern im Körper gespeichert wird.Mit Hilfe der vorgeschlagenen Formel kann die erlaubte Stoffwechselrate der Arbeit unter verschiedenen äusseren Wärmebelastungen berechnet werden.

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Resume Neuf personnes ont servi à des essais tendant à démontrer que la température rectale et la sécrétion de sueur dépendent de différents facteurs.Ces derniers furent: le métabolisme général (100, 306 et 560 kcal/h),la température de l'air (30° et 40°C), la pression de vapeur (15, 22 et 31 mm Hg) et la vitesse du vent (50, 200 et 400 cm/sec). La compilation des résultats a permis de mettre au point une formule par le truchement de laquelle il est possible de calculer à l'avance la hausse de la température rectale après un travail de 30 min,lorsque l'on connaît l'indice de métabolisme et les conditions thermiques du milieu ambiant. La hausse de la température de corps est l'expression aussi bien de la chaleur perdue par les mécanismes de thermorégulation que de la chaleur qui est emmagasinée par le corps. Par la formule proposée, on peut aussi calculer l'indice de métabolisme tolérable lors d'un travail exécuté dans des conditions thermiques déterminées.

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This work was supported in part by grant NS/1488/62 of UNESCO and in part by grant C-1/Ford 4, of the Ford Foundation.     

Measurements of bronchial arterial flow and bronchopulmonary flow at high altitudes

The bronchial arterial and bronchopulmonary flows were measured in sheep born and bred at altitudes above 4,000 m and sheep from sea level.Both flows were 50% smaller in animals of high altitudes. This phenomenon seems to be part of the normal mechanism of adaptation to life at high altitudes. The decrease of the bronchopulmonary flow implies a diminution of the venous admixture into the left heart,and could contribute to some extent to the maintenance of an almost null gradient of oxygen between the alveolar air and the arterial blood,which is characteristic of adaptation to life At high altitudes.

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Zusammenfassung Der bronchoarterielle und bronchopulmonale Durchfluss wurde an in Seehöhe und 4.000 m Höhe einheimischen Schafen gemessen. Die Werte waren bei den Hochgebirgs-Schafen 50% niedriger als bei den Schafen der Niederungen.Diese Verminderung scheint eine der normalen Reaktionen bei der sich über Generationen erstreckenden Anpassung des Organismus an das Leben in grossen Höhen zu sein. Die Verminderung des bronchopulmonalen Durchflusses führt zur Verkleinerung der venösen Beimischung im linken Herzen und kann dazu beitragen, das Sauerstoff-Gefälle zwischen der Alveolarluft und dem arteriellen Blut, wie es für die bestehende Akklimatisation an die Höhe charakteristisch ist' bei fast null zu halten.

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Resume On a mesuré les circulations bronco artérielle et bronchopulmonaire chez les mountons nés et élevés les uns au niveau de la mer et les autres à haute altitude, audessus de 4.000 m. Chez les moutons de haute montagne la quantité de sang relevée dans les deux circulations étaient de 50% plus basses que chez ceux de la plaine.Ce phenomène semble faire partie de mécanisme normal d'adaptation à la vie à haute altitude. L'abaissement de la circulation bronchopulmonaire entraîne une diminution du mélange veneux dans le ventricule gauche et peut contribuer dans une certaine mesure à maintenir aux environs de zéro la différence de teneur en oxygène entre l'air alvéolaire et le sang artériel,ce qui constitue une des charactéristiques de l'adaptation à la vie à haut altitude.

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This investigation was supported by the P.H.S. Research Grant No. 08732-01, from the National Heart Institute, Public Health Service, U.S.A.