Vital issues in computing decompression schedules from fundamentals

The review has been continued of the vital issues which must be answered in deriving equations for predicting the imminence of decompression sickness from fundamental physical and physiological reasoning. In this part (II), the evidence is considered for deciding whether diffusion or blood perfusion limits the rate of uptake of inert gases by the tissue type(s) responsible for marginal symptoms. This is also discussed with regard to tissues of known anatomic identity relevant to estimations of the uptake of anaesthetic agents and the measurement of local circulation rates. While this data would indicate that neither process can be ignored, the best correlation of decompression data which can be isolated from the effects of the other vital issues would appear to be offered by bulk diffusion models. The conventional method for computing decompression schedules can then be considered as a calculation technique by which hypothetical tissues of longer "half-time" must be invoked empirically in order to simulate deeper penetration of extravascular tissue by gas.

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Zusammenfassung Dies ist die Fortsetzung der Übersicht über die Beantwortung der Grundfragen zur Vorhersage drohender Dekompressionskrankheit anhand physikalischer und physiologischer Überlegungen. In diesem Teil wird der Beweis für die Entscheidung berücksichtigt, ob Diffusion oder Blutperfusion die Aufnahmerate inerter Gase durch Gewebe, die für Grenzsymptome verantwortlich sind, limitiert. Dies wird auch unter Bezug auf anatomisch gleiche Gewebe besprochen, was wichtig ist bei der Schätzung der Aufnahme von Anästhetika und der Messung lokaler Zirkulationsraten. Während die Unterlagen andeuten, dass weder der eine noch der andere Vorgang vernachlässigt werden kann, scheinen sich die besten Korrelationen der Dekompressionswerte, die sich aus den Wirkungen anderer vitaler Vorgänge ergeben, über Mengen-Diffusionsmodelle anzubieten. Die konventionale Methode zur Berechnung der Dekompressionszeiten lässt sich dann als Berechnungstechnik betrachten, bei der hypothetische Gewebe mit langer "Halbzeit" empirisch herangezogen werden müssen, um tiefere Gaspenetration extravaskulärer Gewebe zu simulieren.

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Resume Il s'agi ici de la suite de la compilation en vue de répondre au problème de la prévision des maux de décompression en partant de raisonnements physiques et physiologiques. Dans cette deuxième partie, on considère les preuves apportées à l'appui de 2 hypothèses de la limitation de l'absorption des gaz inertes par les tissus, absorption responsable des syptômes marginaux: la diffusion ou la perfusion sanguine. On discute également les preuves apportées en regard d'autre tissus anatomiquement semblables, ce qui est important lors de l'estimation de l'absorption des narcotiques et de la mesure du taux local de circulation. Bien que les chiffres analysés laissent à penser que ni l'un ni l'autre de ces processus ne puisse être négligé, il semble que les meilleures corrélations aux valeurs de décompression sont offertes par les modèles de diffusion quantitative, valeurs qui proviennent d'autres processus vitaux. La méthode conventionnelle pour le calcul des temps de décompression peut alors être considérée comme une technique dans laquelle des tissus hypothétiques ayant un long demi-temps doivent être considérés empiriquement pour simuler une pénétration plus profonde des gaz dans des tissus extra-vasculaires.

     

The variation in susceptibility to decompression sickness

The Weibull function is shown to provide a particularly good fit for published data demonstrating the variation between individuals with respect to their susceptibility to decompression sickness. These data include the distributions of minimum bends depths for men and for goats breathing air,and that of resting pilots for aerial decompression.The correlations are shown to hold only if the vital parameter for estimating the imminence of symptoms is taken as the volume fraction of gas predicted to have separated from solution in unit volume of tissue.

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Zusammenfassung Es wird gezeigt, dass die nach der Weibull-Gleichung berechneten Werte für die Variation der Empfindlichkeit von Individuen auf Caissonkrankheit besonders gut übereinstimmen mit gemessenen Werten. Diese Werte umfassen die Verteilung der minimalen Anzahl "bends" bei Menschen und Ziegen unter Luftatmung in verschiedenen Tiefen und von ruhenden Piloten bei Luftdekompression. Es wird gezeigt, dass die Korrelationen nur gültig sind,wenn als Parameter zur Bestimmung der drohenden Symptome das Gasvolumen verwendet wird,dessen Abtrennung von der Lösung in einer Volumeneinheit Gewebe vorausgesagt wird.

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Resume On démontre que les valeurs des variations de la sensibilité à la décompression calculées selon la formule de Weibull correspondent très bien aux valeurs mesurées. Ces valeurs comprennent la répartition du nombre minimum de "bends" chez des hommes ou des chèvres respirant de l'air à différentes profondeurs ainsi quepour des pilotes au repos subissant une décompression.Les corrélations ne sont toutefois valables que si le paramètre principal d'estimation de l'imminence des symptômes est exprimé par le rapport entre le volume des gaz devant se séparer de la solution et le volume des tissus.

     

Adverse changes in fibrinolysis,blood coagulation and platelet function in high altitude pulmonary oedema and their role in its pathogenesis

Blood coagulation studies were undertaken in patients of highaltitude pulmonary oedema at 3, 700 m, comparable controls, and sea level subjects to determine the possible causal connection between changes in fibrinolytic activity, blood coagulation factors, and formation of thrombi within the alveolar capillaries, venules and some branches of pulmonary arteries. The following changes have been observed: Fibrinolytic acitivty was reduced. Plasma fibrinogen and factor VIII were increased. Factor XII was decreased. Platelet adhesiveness and platelet factor 3 were increased and electrophoretic mobility of platelets reduced. The integrity of platelet plasma membrane and release reaction remained intact. Both arterial and venous ADP levels were low and there was evidence of excessive utilisation of ADP in the pulmonary bed. The findings suggest that sludging of RBCs and formation of thrombi possibly result from these changes, impede the pulmonary blood flow, and aggravate the disease.

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Zusammenfassung An Patienten mit Lungenödem und vergleichbaren Kontrollen in 3700 m Höhe und Personen in Meereshöhe wurden Blutgerinnungsstudien vorgenommen, um die möglichen kausalen Beziehungen zu bestimmen zwischen den Veränderungen der fibrinolytischen Aktivität, den Gerinnungsfaktoren und der Bildung von Thromben im arteriellen und venösen Teil der Alveolarkapillaren und einiger Äste der Pulmonalarterien. Folgende Änderungen wurden gefunden: die fibrinolytische Aktivität war vermindert; Plasmafibrinogen und Faktor VIII waren erhöht; Faktor XII war vermindert; Plättchenklebrigkeit und Plättchenfaktor 3 waren erhöht und die elektrische Beweglichkeit der Plättchen herabgesetzt. Die Plasmamembran der Plättchen und die Release-Reaktion bleiben unbeschädigt. Der arterielle und venöse ATP-Spiegel waren niedrig und es zeigten sich Hinweise auf vermehrte ATP-Utilisation in den Pulmonargefässen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass als Folge der Veränderungen die Erythrozyten träge werden und sich Thromben bilden. Dies hemmt den pulmonalen Blutstrom und verstärkt die Krankheit.

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Resume On a mesuré les différentes propriétés de coagulation du sang de patients atteints d'oedème pulmonaire et de gens en santé (contrôle) et cela aussi bien à 3700 m d'altitude qu'au bord de la mer. Ces essais ont été effectués pour déterminer les relations de cause à effet possibles entre les changements de l'activité fibrinolytique et des facteurs de coagulation du sang d'une part, la formation de thromboses dans les capillaires alvéolaires, les veinules et diverses branches des artères pulmonaires d'autre part. On a alors pu observer les modifications suivantes chez les personnes du premier groupe (malades) : l'activité fibrinolytique est réduite, la fibrinogène du plasma et le facteur VIII sont augmentés, le facteurs XII est diminué, l'adhésivité des plaquettes et le facteur 3 des plaquettes sont augmentés et la mobilité électrophorétique des plaquettes est réduite. L'intégrité des membranes plasmatiques des plaquettes et la réaction de décontraction sont restées inchangées. Le niveau de l'ADP aussi bien artériel que veineux a été très bas ce qui démontre une surconsommation au niveau des poumons. Les résultats obtenus laissent à penser que, par suite des modifications mentionnées, les érythrocytes perdent de leur vitalité et que des thromboses se forment. Ceci a pour conséquence de ralentir le flot sanguin pulmonaire et d'aggraver la maladie.

     

An observational study of winter temperatures in the urban area of Houston,Texas

Measurements of the horizontal pattern of temperatures were made in the built-up area of Houston, Texas, during the nighttime hours in early winter. Temperature measurements were made during automobile traverses with supplemental values obtained from four stationary locations. Because of the simple topography of the region there were minimal effects of altitude on the observed temperatures. The analysis of the temperatures disclosed the frequently-observed pattern in which temperatures in built-up areas exceed those measured in open spaces. In spite of the relative sparseness of the residences, a heat island was observed that is similar to those of other large cities. The greatest urban-rural contrast (5°C) occurred prior to midnight, after which the temperature difference decreased as the built-up areas cooled more rapidly than the rural sites.

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Zusammenfassung Die horizontale Temperaturverteilung im überbauten Bereich von Houston, Texas, wurde während der Nachstunden im Vorwinter gemessen. Die Temperaturmessungen erfolgten während der Stosszeiten des Autoverkehrs. Zusatzwerte wurden an 4 feststehenden Orten gewonnen. Wegen der einfachen Topographie der Region ergaben sich nur minimale Höheneffekte bei den beobachteten Temperaturen. Die Analyse der Werte ergab, dass die Temperaturen im überbauten Gebiet höher waren als im freien Bereich. Trotz der relativ geringen Dichte der Wohnhäuser, war eine Wärmeinsel ähnlich wie in anderen grossen Städten erkennbar. Der grösste Stadt-Land Unterschied von 5°C bestand vor Mitternacht. Danach verkleinerten sich die Unterschiede indem die überbauten Zonen rascher abkühlten als die Aussenbezirke.

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Resume On a mesuré la répartition horizontale des températures durant les nuits du début de l'hiver dans la zone urbaine de Houston (Texas, USA). Ces mesures ont été effectuées en automobile, selon des parcours déterminés,et comparées à des valeurs relevées à 4 points fixes. En raison de la topographie uniforme de la région, l'influence de l'altitude est très faible sur les températures observées. L'analyse révèle ici aussi le fait observé souvent ailleurs que les surfaces construites sont plus chaudes que les espaces découverts. Malgré la faible densité des habitations, l'îlot de chaleur y fut observé dans des proportions analogues à celles d'autres grandes villes. La différence la plus accentuée entre les températures de la zone bâtie et celles de la zone rurale (5°) se rencontre avant minuit. Plus tard, cette différence diminue du fait que la partie construite se refroidit plus rapidement que la région circonvoisine.

     

Vital issues in computing decompression schedules from fundamentals

A general review has been made of the vital issues which must be answered before any equation for predicting the occurrence of decompression sickness can be derived from fundamental physical and physiological experience. The evidence for the presence of a gas phase during a decompression which proves asymptomatic is discussed in detail. This queries the basic assumption inherent in calculation methods underlying the standard diving tables that there is a critical limit to the true supersaturation of a tissue by gas beyond which cavitation occurs. The evidence would seem more compatible with the formation of this gas phase for a much lower degree of supersaturation, if any, its presence not becoming manifest as symptoms during decompression provided its relative volume is not permitted to exceed a pain-provoking threshold.

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Zusammenfassung Dies ist eine Übersicht über die vitalen Faktoren, die bekannt sein müssen, ehe eine Gleichung zur Voraussage des Auftretens der Dekompressionskrankheit aus den Grundlagen der physikalischen und physiologischen Erfahrung abgeleitet werden kann. Der Beweis für das Vorliegen einer Gasphase während einer symptomfreien Dekompression wird eingehend beschrieben. Danach wird die Annahme in Frage gestellt, auf der alle Berechnungsmethoden der Standard-Tauchtabellen beruhen, dass eine kritische Grenze für wahre Übersättigung der Gewebe für Gas bestehe, oberhalb der Kavitation auftrete. Die Beweise scheinen mehr dafür zu sprechen, dass die Bildung dieser Gasphase bei viel niedrigeren Graden Übersättigung auftritt. Ihre Anwesenheit während der Dekompression wird jedoch nicht durch Symptome manifest, solange das relative Volumen eine schmerzprovozierende Schwelle nicht überschreitet.

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Resume Il s'agit ici de l'étude comparative des facteurs vitaux qui doivent être connus avant qu'une équation puisse être établie, équation permettant de prévoir l'apparition des affections dues à la décompression. Cette équation devra tenir compte des expériences faites tant sur le plan physique que physiologique. On décrit en détails les preuves apportées pour soutenir l'hypothèse qu'une phase gazeuse se produit même lors d'un état de décompression exempt de symptômes pathologiques. Par là, on met en doute la supposition sur laquelle reposent toutes les méthodes de calcul des tables standard de plongée, à savoir qu'il y a une valeur limite critique pour une véritable sursaturation des tissus par les gaz. Cette limite serait située au-dessus de la cavitation. Les preuves apportées semblent bien plus postuler que la formation de cette phase gazeuse se produit par des degrés bien inférieurs de sursaturation. Sa présence durant la décompression ne se manifeste pas par des symptômes typiques pour autant que son volume relatif ne dépasse pas un seuil provoquant la douleur.

     

The relationship between weather and mortality in ten major metropolitan areas in the united states, 1962–1965

Daily deaths in ten large cities in the United States were correlated with weather elements for the months of January, April, July, and October of the years 1962–1965. In addition to showing the effects of spells of hot, humid weather and pollution episodes (extreme weather), it was determined that large interdiurnal changes of temperature, dewpoint, and pressure were accompanied by fluctuations in daily mortality. This applies to the northcentral and northeastern United States, where increases in mortality were coincident with prefrontal weather, decreases with postfrontal weather. Total mortality was the cause of death which correlated highest with the weather elements. Deaths over age 70, and under 70, follow in that order. There was little essential difference between arteriosclerotic heart disease and stroke in responsiveness to weather events.

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Zusammenfassung Die täglichen Todesfälle in 10 Grosstädten der Vereinigten Staaten wurden mit Wetterelementen der Monate Januar, April, Juli und Oktober der Jahre 1962–1965 korreliert. Es konnte eine Beziehung zwischen Episoden von feuchtwarmemWetter und Luftverschmutzung und Mortalität nachgewiesen werden. Ausserdem ergab sich, dass grosse interdiurnale Schwankungen der Temperatur, des Taupunktes und Luftdruckes von Schwankungen der täglichen Mortalität begleitet sind. In den nordzentralen und nordöstlichen USA fielen Zunahme der Mortalität zusammen mit Vorfronten- und Abnahme mit Nachfronten-Wetter. Die Gesamtmortalität war die Todesursache, die am besten mit den Wetterelementen korrelierte, gefolgt von der Mortalität von Personen über und unter 70 Jahren. Ein wesentlicher Unterschied der Wetteranfälligkeit bei arteriosklerotischen Herzkrankheiten und Schlaganfall bestand nicht.

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Resume On a mis en parallèle le nombre journalier de décès survenus dans 10 grandes villes des Etats-Unis et des paramètres météorologiques. L'étude se rapporte aux mois de janvier, avril, juillet et octobre des années 1962 à 1965. On a pu en tirer une corrélation entre les périodes chaudes à atmosphère polluée et une mortalité élevée. En outre, des variations interdiurnes prononcées de la température, du point de rosée et de la pression atmosphérique sont accompagnées de fluctuations marquées de la mortalité. Dans le nord-est, le nord et le centre des Etats-Unis, la mortalité augmente par situations préfrontales et diminue par situations postfrontales. La meilleure relation avec les éléments météorologiques est donnée par le nombre total de décès. Suivent ensuite les décès des gens âgés de plus de 70 ans, puis de ceux qui sont plus jeunes. On n'a par contre pas décelé d'effets météorotropiques marqués ni dans le cas de faiblesses cardiaques artériosclérotiques ni dans le cas d'attaques d'apopléxie.

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Condensation of the author's Ph.D. dissertation in meteorology, at the University of Wisconsin, Madison, Wisconsin 1970.     

Vergleichende Untersuchungen über die histotopochemischen Qualitäten der Tetrazolsalze MTT,Nitro-BT und TNBT in der Enzymhistochemie

Zusammenfassung Es wurde vergleichend die Histotopochemie der Tetrazolsalze MTT, Nitro-BT und TNBT an Retina, Leber und Nebenniere von Katze und Kaninchen untersucht. Es zeigt sich, daß mittels TNBT die gesamten negativen Eigenschaften von Nitro-BT und MTT zu überwinden sind. Reduziertes TNBT ist nicht lipoidlöslich, besitzt eine gewisse Proteinbildung und zeigt eine extreme Feinkörnigkeit. Das TNBT-Formazan hat im Gewebe, in Abhängigkeit von der Zeit, eine hohe Beständigkeit. In fettreichen Organstrukturen zeigt es keine Änderung seiner Gewebsbindung. Am elektronenmikroskopischen Schnitt läßt sich bestätigen, daß bei Entwässerung des Gewebeschnittes keine wesentliche Änderung der Gewebsbindung von reduziertem TNBT auftritt und das Formazan gut auf die Mitochondrien lokalisiert ist.

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Résumé On a procédé à des examens histotopochimiques comparatifs des sels de tétrazol MTT, Nitro-BT et TNBT au niveau de la rétine, du foie et de la surrénale du chat et du lapin. Au moyen du TNBT, il est possible de compenser toutes les propriétés négatives du Nitro-BT et du MTT. Le TNBT réduit n'est pas soluble dans les lipoides, présente une certaine fixation aux protéines et révèle un grain extrêmement fin. Dans le tissu le TNBT-Formazan possède une grande stabilité au cours du temps. Dans les structures d'organes riches en graisse il ne présente pas de modifications de sa fixation tissulaire. L'examen en microscopie électronique confirme que lors de la déshydratation des coupes de tissu, aucune modification importante de la fixation tissulaire du TNBT réduit ne se produit, et que le Formazan est bien localisé sur les mitochondries.

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Teilweise anläßlich des II. Internationalen Kongresses für Histo- und Cytochemie 1964 in Prankfurt a. M. vorgetragen.     

Deseasonalization of mortality in the world

The statistical analysis of the seasonal variation of mortality in the 1960's in Japan and the Western countries reveals that the seasonal variation curve has become much flatter in the cold regions (Scandinavia, USA, Canada) and that deaths remain concentrated in winter in the comparatively warm region (Japan and the West Europe). Both types of seasonal variation have undergone chronological changes from decade to decade. In the USA the former seasonal type curve has become so flat that mortality might well be said to have been "deseasonalized", while in the other regions the concentration of deaths in the cold season has been growing more conspicuous in recent years. All this can be ascribed to the differences in the system of room heating.

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Zusammenfassung Eine statistische Analyse der jahreszeitlichen Schwankung der Mortalität in den 1960ger Jahren in Japan und westlichen Ländern zeigt, dass die jahreszeitlichen Schwankungen in den kalten Regionen (Skandinavien, USA und Canada) weniger ausgeprägt sind, während in den vergleichsweise wärmeren Regionen (Japan und Westeuropa) die Mortalität weiter im Winter erhöht ist. Beide Typen der jahreszeitlichen Schwankung der Mortalität zeigen zeitliche Verschiebungen von Dekade zu Dekade. In den USA ist der früher deutlich ausgeprägte jahreszeitliche Kurventyp der Mortalität so flach geworden, dass eine Deseasonalisation vorliegt, während in anderen Regionen die Wintermortalität in den letzten Jahren sogar deutlicher hervorgetreten ist. Diese Veränderungen werden über die Unterschiede in den Systemen der Wohnungsheizungen erklärt.

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Resume Une analyse statistique des variations saisonnières de la mortalité des années 60 entre le Japon et les pays occidentaux montre que ces variations sont moins prononcées dans les régions à climat froid telles que la Scandinavie, les Etats-Unis et le Canada. Dans les régions plus chaudes comme l'Europe de l'ouest et le Japon, la mortalité est par contre toujours plus prononcée en hiver. Les deux types de variations saisonnières montrent un décalage dans le temps de décade en décade. Aux Etats-Unis, la courbe s'est aplatie au point que l'on peut parler de "désaisonnalisation" de la mortalité. Dans les autres régions, l'augmentation hivernale de la mortalité s'est au contraire renforcée. On explique ces modifications par les différences existant entre les systèmes de chauffage domestique.

     

Functions ofApicotermes nests

Summary Climatic and physical chemical data support the assumption that wall perforations function as gas diffusion systems.An incipient regression of pores inA. arquieri nests is neither supported nor contradicted by available evidence. The evidence is consistent with pore regression inA. occultus.Increase of diffusion surface may be an important function of the shagreen network and of the space or sand envelope surrounding nests.Sand envelopes may have evolved for the stabilization of unsupported spaces surrounding nests. These envelopes may have, in turn, evolved into spaces supported with shagreen network.

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Zusammenfassung Das klimatisch und physikalchemisch Data bestätigen den Glaube das Wanddurchbohrunge als Gasdiffusionsysteme betragen.Das Data bestätigen nicht ein anfänglich Verlust von den Durchborunge inA. arquieri Nester, aber ist mit Durchborung Verlust inA. occultus folgerecht.Das Shagrinnetzwerk, der Raum, und die Sandeinwickelung zunehmen die Diffusionoberfläche.Die Sandeinwickelung entwickelte viellicht für stabilisieren von den Primitivräume. Dann entwickelte vielleicht diese Einwickelung in Räume mit Shagrinnetzwerk tragten.

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Résumé Les données climatiques et physiques appuient l'hypothèse selon laquelle les ouvertures des parois jouent le rôle de systèmes de diffusion des gaz.Ce que l'on peut prouver n'affirme ni n'infirme une régression naissante des pores dans les nids d'A. arquieri. La régression des pores chezA. occultus est prouvée.Il se peut que l'augmentation de la surface de diffusion soit une fonction importante du réseau chagriné et aussi de la couche de sable ou d'espace qui entoure le nid.Peut-être une couche continue de sable s'est-elle développée dans le but de stabiliser les vides sans appuis qui entourent les nids. Ces couches ont pu à leur tour se développer dans les vides qui sont appuyés aux réseaux chagrinés.

     

Evaluation of lock-out submarine “Deep Diver” for in situ biological work in boreal waters

Summary 1. Six scientists and technicians were trained in lock-out diving from the submersible Deep Diver.2. A planned program of saturation diving on predetermined sites in depths between 150 and 250 feet (46 and 76 m) was only partially successful because of extreme cold experienced by divers breathing heliox mixtures in 3.5° C water, and because of inadequacies in the submarine handling system.3. An alternate system of bounce lock-out dives permitted completion of an abbreviated scientific program in depths down to 287 ft (87.5 m).4. Divers took photographs, rock and sediment core samples, and made collections of common benthic species for subsequent analysis for environmental contaminants.5. It was effectively proved that diver scientists can train rapidly for lock-out diving programs and perform effective scientific work.

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Valeur du sousmarin à plongée humide «Deep Diver» pour les recherches in situ dans les eaux boréales

Extrait Dans le cadre d'un programme à long terme, subventionné par le Manned Undersea Science and Technology Office (MUS&T) de la NOAA en vue de développer les possibilités de travail sousmarin, six savants et techniciens de la biologie marine furent entraînés, à partir du submersible «Deep Diver», à des plongées humides utilisant des mélanges respiratoires d'air, hélium et oxygène. Un programme de plongée saturée à 45–76 mètres, utilisant comme habitacle des plongeurs une chambre de décompression maintenue à une pression correspondant à 45 mètres de hauteur d'eau, n'eut qu'un succès partiel, en raison du froid pénible auquel furent somis les plongeurs dans une eau à 3,5° C et de défectuosités apparues dans l'équipement sousmarin. Un programme alternatif utilisa la plongée rapide, humide et non saturée, la décompression commençant dans le sousmarin et s'achevant dans la chambre de décompression; il permit d'accomplir à peu près tout le programme scientifique prévu. Au cours de 18 plongées fut atteinte la profondeur maximum de 87,5 mètres. Les plongeurs prirent des photographies, récoltèrent des échantillons de roches et de sédiments en vue d'analyser les contaminations par des agents polluants. Il fut démontré qu'un submersible, couplé avec la chambre de décompression adaptée, constitue un équipement susceptible d'aboutir à des observations in situ du fond sousmarin et que des plongeurs de formation scientifique peuvent être rapidement entraînés à effecteur sans danger des plongées humides et à utiliser des techniques de plongée hautement spécialisées.

     

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.     

The activities of the wintering caribou in northwestern alaska in relation to weather and snow conditions

Behavioural responses of wintering caribou to changing conditions of weather and the snow cover in northwestern Alaska signified their capacity to efficiently exploit the physical environment.The animals conserved energy by occupying wind-shadowed locations during storms and by changing territories and feeding intensively during calm periods. It is postulated that the numbers of caribou may be controlled by the morphology of the snow cover since they exhibited strong selection against snow criteria inappropriate to specific activities essential to their viability, and in particular, they would not dig for food where the snow cover was more than 70 cm thick.

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Zusammenfassung Die Reaktionen im Wohlbefinden der überwinternden Karibus auf die wechselnden Umweltbedingungen durch Wetter und Schneebedeckung im nordwestlichen Alaska zeigten ihre Fähigkeit, sich der physikalischen Umwelt anzupassen. Die Tiere sparten Energie durch das Aufsuchen windgeschützter Orte während Stürmen,durch Wechseln der Gegend und intensive Nahrungsaufnahme während ruhiger Perioden.Es wird angenommen, dass die Anzahl der Karibus durch die Gestaltung der Schneebedeckung beeinflusst wird. Sie vermieden Schneeverhältnisse, die zur Ausübung der spezifischen Aktivitäten für die Lebensfähigkeit ungeeignet sind und gruben nicht nach Futter bei Schneedecken höher als 70 cm.

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Resume Les réactions des caribous hivernant dans le nord-ouest de l'Alaska ont montré que ces animaux étaient capables, pour préserver leur bien-être,de s'adapter à l'ambiance physique conditionnée par les changements de temps et de couverture de neige. Les animaux ont ménagé leurs forces en recherchant les endroits abrités en cas de tempêtes, ou, au contraire, en pâturant intensément et en se déplaçant par temps calme. On admet ici que le nombre des caribous est influencé par l'état de la couche de neige. En effet, ils évitent les conditions d'enneigement qui seraient contraires à leur activité spécifique ou à leurs nécessités vitales. Par exemple, ils ne creusent pas pour rechercher du fourrage lorsque la couche de neige dépasse 70 cm.

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This article is a partial condensation of an M.I.Biol. thesis accepted by the Institute of Biology, London, 1964 and published by University Microfilms, Ann Arbor, Michigan, No. M-746, 1965. The research was undertaken through the Department of Biology and the Cooperative Wildlife Research Unit,both of the University of Alaska, College, Alaska, and the Scott Polar Research Institute,University of Cambridge, Cambridge, England.     

The fate of light air ions in the respiratory pathways

From an analysis of the fate of the light air ions it was concluded that the most effective mechanism of deposition is the diffusion depriving the inhaled air of light ions at the level of intrasegmental bronchi and bronchioles. A natural electrostatic filter exists in the isthmus faucium.This filter influences the retention of light air ions during mouth-breathing. The electrostatic filter acts on electrically charged particles such as microbes as shown by an investigation of the density of microflora. An increase of the ion retention rate,although quite high in comparison with the same condition in the absence of an electric field,does not radically change the whole deposition pattern. However, a permanent supply of the opposite charge to the electrodes of the natural electrostatic filter may be of some importance to mouth-breathers.

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Zusammenfassung Es wurde das Schicksal der leichten Luftionen mit dem Ergebnis analysiert, dass der wirksamste Mechanismus der Ablagerung die Diffusion ist, durch die sich die inhalierte Luft mit leichten Ionen in der Höhe der Bronchien und Bronchiolen absetzt. Ein natürliches elektrostatisches Filter existiert in Form des isthmus faucium. Dieses Filter beeinflusst das Zurückhalten leichter Luftionen während der Mundatmung. Das elektrostatische Filter wirkt auf die elektrisch geladenen Teilchen wie Mikroben, wie man sie bei einer Untersuchung über die Dichte der Mikroflora beobachtet hat. Eine verstärkte Zurückhaltung der Ionen,obwohl sie im Vergleich zu denselben Bedingungen ohne elektrisches Feld recht hoch ist, ändert den ganzen Ablagerungsmechanismus nicht. Jedoch mag eine dauernde Zufuhr der den Elektoden des natürlichen elektrostatischen Filters entgegengesetzten Ladung von einiger Bedeutung für die Mundatmung sein.

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Resume On a analysé la destinée des ions légers de l'air.Il en découle que le mécanisme le plus efficace de déposition réside dans la diffusion qui prive l'air de ses ions légers au niveau des bronches et des bronchioles.Un filtre électrostatique naturel se trouve dans l'isthmus faucium. Ce filtre influence la rétention des ions légers de l'air durant la respiration par la bouche. Ce filtre électrostatique agit sur les particules chargées électriquement telles que les microbes,comme il découle de recherches effectuées sur la densité de la micro-flore. Un accroissement du taux de retenue des ions, même s il reste élevé en comparaison de ce qui se passe dans des conditions analogues mais en l'absence d'un champ électrique,ne modifie pas radicalement le mécanisme de sédimentation. Pourtant, un apport permanent de charges opposées aux électrodes du filtre électrostatique naturel peut avoir une certaine importance pour les individus respirant par la bouche.

     

Barley leaf tip damage resulting from exposure to high electrical fields

Barley leaves in point to plane electrode configuration were exposed to high electrical fields. The amount of tip damage was observed for various voltages and exposure times. Damage appears to be due exclusively to I² Rt energy dissipated in the leaf. The damaging current is comprised of contributions from brush discharge and corona glow. Ozone and other corona byproducts contribute little or nothing to the tip damage.

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Zusammenfassung Gerstenblätter angebracht zwischen flachen Elektroden wurden hohen elektrischen Feldern ausgesetzt und das Ausmass der Spitzenschädigung bei verschiedenen Spannungen und Belastungszeiten bestimmt. Der Schaden scheint ausschliesslich Folge der I² Rt Energie zu sein, die sich in die Blätter verteilt. Der schädigende Strom besteht aus Beiträgen von Bürstenentladungen und Coronaglühen. Ozon und andere Corona-Nebenprodukte tragen wenig oder nichts zur Schädigung der Spitzen bei.

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Resume On a placé des feuilles d'orge entre des électrodes plates et on les a soumises à des champs électriques à haute intensité afin de déterminer l'importance des dégâts causés à la pointe des feuilles par des tensions et des temps de contrainte différents. Les dégâts semblent être exclusivement le résultat de l'énergie I²Rt qui se répand dans la feuille. Le courant destructeur se divise en deux contraintes: les décharges en forme de brosse et l'incandescence de la couronne. La présence d'ozone ou d'autres produits auxiliaires de la couronne ne contribue que peu -voire pas du tout- aux dommages encourus par la pointe des feuilles.

     

The influence of age of ewe on embryo mortality under heat stress conditions

Maiden and mature Merino ewes were subjected to continuous heat stress for the first 20 days of gestation.In both control and hotroom groups the age of the ewes had no apparent influence on the rate of embryonic mortality experienced, although heat stress gave rise to a highly significant (p < 0.001) increase in the overall embryonic mortality rate.

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Zusammenfassung Junge und erwachsene Merino Schafe wurden während der ersten zwanzig Tage der Trächtigkeit einer andauernden Hitzebelastung ausgesetzt.Sowohl in der Kontroll- wie in der belasteten Gruppe hatte das Alter der Schafe keinen nachweisbaren Einfluss auf die Absterberate der Embryos, obwohl die Hitzebelastung die allgemeine Absterberate von Embryos mit grosser Signifikanze (p < 0,001)anwachsen liess.

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Resume Des brebis et adultes de la race "Mérinos" furent exposées à une contrainte de chaleur constante durant les 20 premiers jours de leur gestation. Il n'a pas été possible de prouver que l'âge des brebis ait une influence sur le taux de mortalité des embryons ni dans le groupe des animaux exposés au chaud, ni dans celui servant au contrôle. La contrainte thermique a cependant fait augmenter de façon très significative (p < 0,001) le taux de mortalité des embryons.

     

The effect of abnormally low concentrations of air ions on the growth ofHordeum vulgaris

A chamber has been designed for growing seedlings in a chemically defined medium while maintaining them in air containing ca. 30⁺ and 30^– air ions/cm³. Air-ion depletion produces a significant reduction in growth of HORDEUM VULGARIS seedlings as measured by integral elongation, fresh weight and dry weight. There is no gross change in chlorophyll production but after 30 days of growth the plants have very soft leaves and lack normal rigidity.

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Zusammenfassung Eine Kammer wurde entworfen, in der Sämlinge in einem chemisch definierten Medium und Luft mit einem Gehalt von ci. 30⁺ und 30^– Luftionen/cm³ wachsen können. Verminderung des Luftionengehalts führte zu einer signifikanten Verminderung des Wachstums von HORDEUM VULGARIS Sämlingen, gemessen an der integralen Verlängerung und dem Feucht- und Trockengewicht. Die Chlorophyllbildung war nicht verändert, aber nach 30. Tagen zeigten die Pflanzen sehr weiche Blätter und es fehlte die normale Festigkeit.

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Resume On a fabriqué une cellule dans laquelle on peut placer des plantules dans un milieu chimique déterminé et exposées à de l'air contenant environ 30 ions positifs et 30 ions négatifs au cm³. Une diminution du nombre des ions provoque un ralentissement significatif de la croissance des germes de HORDEUM VULGARIS. Cette croissance était définie aussi bien par l'allongement total que par le poids humide et par celui de la matière sèche. La formation de chlorophylle ne fut pas affectée, mais, après 30 jours, les plantes n'avaient pas leur rigidité normale et les feuilles en étaient très tendres.

     

Tree growth as a meteorological indicator

The effects of meteorologic factors on the woody stem of trees are discussed, chiefly in relation to growth in the southwestern part of the United States. Three rainfall regimes, in a general sense, result in three growth patterns as recorded in growth-layer characteristics. Inter-relationships of these patterns and their vertical migrations (the "Flagstaff effect")are sensitive recorders of changes in rainfall distribution.In detail within a growing season, an interval of low temperature causes growth slowdown or rupture and collapse of cambial initials and recently formed cells. A short dry spell followed by effective rains may cause the formation of intra-annual densewood as well as certain minor features. Growth may come to a halt and be resumed at any time during the year, even into the winter.The "invisible" extensions of arcs and half-lenses of densewood are delicate recorders of interruptions of cambial activity, the absence of cells which failed to enlarge, and the absence of physiological processes involved in maturation.

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Zusammenfassung Die Wirkungen von meteorologischen Faktoren auf den hölzernen Stamm von Bäumen, hauptsächlich in Beziehung zum Wachstum im Südwesten der Vereinigten Staaten, werden besprochen.Drei Niederschlagsarten führen zu 3 Wachstumsformen nach den Eigenarten der Wachstumsschichten. Beziehungen zwischen diesen Formen und ihrer vertikalen Ausbreitung (Flagstaff-Effekt) sind empfindliche Indikatoren für Anderungen der Niederschlagsverteilung. Im einzelnen verursacht innerhalb der Wachstumsperiode ein Intervall niedriger Temperatur Wachstumsverzögerung oder Ruptur und Zusammenbruch der innersten und jüngsten Zellen. Eine kurze Trockenperiode mit nachfolgendem wirksamen Regen kann zur Bildung von zwischenjährlichen Spätholz führen und zu bestimmten kleineren Kennzeichen. Wachstum kann jederzeit während des Jahres zum Stillstand kommen und wieder einsetzen, selbst im Winter. Die unsichtbaren Ausbreitungen von Ringen und"Mönch" aus Spätholz sind feine Zeichen für Pausen der Kambriumaktivität, das Fehlen von Zellen, die sich nicht vergrössert haben und das Fehlen physiologischer, in die Reifung einbezogener Prozesse.

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Resume On discute les répercussions des facteurs météorologiques sur la partie ligneuse des troncs d'arbres et plus spécialement sur son accroissement dans le sudouest des Etats-Unis. En étudiant les caractéristiques des cernes des arbres,on peut mettre en évidence trois régimes différents de précipitations, le mot régime étant alors pris dans son sens le plus large. Les relations existant entre les trois modèles de succession des couches de bois à l'intérieur des cernes et leur étendue dans le sens vertical (effet Flagstaff) forment un enregistrement très sensible des fluctuations de précipitations. En détail et au cours d'une même période de végétation, un intervalle de basses températures cause un ralentissement de la croissance,voire une rupture et un effondrement des cellules nouvellement formées ou du cambium initial. Une courte période sèche suivie de pluies assez abondantes peut provoquer la formation de couches intermédiaires de bois d'automne ainsi que de traits de moindre importance. La croissance peut être interrompue et reprendre à n'importe quel moment de l'année, même en hiver. L'extension "invisible" de cercles complets ou de demilunes de bois d'automne sont de fins enregistrements de l'interruption de l'activité du cambium. Des complications dans le développement de la plante entraîne la formation de cellules qui n'ont pas réussi à grandir ainsi que l'absence de traces laissées par certains processus physiologiques.

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Work supported by the National Science Foundation.     

General and special Homomorphism

Zusammenfassung Man unterscheidet in der Organisation verschiedener Tiere folgende Kategorien von Parallelismen: 1) die Homologien, welche auf einen gemeinsamen Ursprung der betreffenden Organe hinweisen, 2) die Analogien, die als eine Folge von ähnlichen Funktionen (typische Analogie) oder der äusseren Wirkungen (Isomorphie) sekundär enstehen, 3) die Homomorphien, wodurch ich diejenigen Übereinstimmungen im Körperbau von verschiedenen Tieren bezeichne, welche auf Grund der allgemeinen Gesetze der Morphogenese zustande kommen. Das Studium der Homologien ist historischer Art, dasjenige der Homomorphien und Analogien typologischer Art.Man kann weiter unterscheiden: eine allgemeine Homomorphie, welche sich im Tierreiche überall, wo dazu günstige Bedingungen vorhanden sind, offenbart (z.B. trajektorielle Strukturen), und eine spezielle Homomorphie, welche als eine der Möglichkeiten bei einer begrenzten Anzahl von Tierformen hervortritt (z.B. die Komplexaugen neben den anderen drei Haupttypen von Sehorganen). Die Grenze zwischen diesen beiden Kategorien ist natürlich nicht sehr deutlich, ebenso wie manchmal die Grenze zwischen Homologien, Homomorphien und Analogien. Alle diese Erscheinungen beruhen letzten Endes auf morphogenetischen Gesetzen, können also als Homomorphien im weitesten Sinne des Wortes bezeichnet werden.

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Sur l'homomorphie générale et spéciale

Résumé Dans l'organisation des divers animaux on peut distinguer les parallélismes suivants: 1) les homologies qui dénotent la descendance des porteurs des organes similaires d'un seul et même ancêtre, 2) les analogies qui se forment sous l'influence d'une fonction analogue ou des mêmes conditions extérieures, et 3) les homomorphies qui représentent la manifestation des propriétés fondamentales de la substance animée. Les homologies sont les phénomènes de l'ordre historique, tandis que les homomorphies et les analogies doivent être étudiées d'après une méthode typologique.Si une similitude homomorphique des formes se manifeste partout dans le règne animal ou au moins dans tous les cas où se trouvent des conditions favorables, il faut parler d'une homomorphie générale (p. ex. les structures trajectorielles). Si au contraire on observe le parallélisme seulement dans les cas isolés, comme p. ex. les yeux composés chez les Arthropodes, les Vers et les Mollusques, il faut parler de l'homomorphie spéciale. La limite entre ces deux catégories des phénomènes n'est pas très précise. De même il est difficile parfois de définir strictement si nous avons à faire à une homologie, à une analogie ou à une homomorphie. Tous ces phénomènes-là dépendent finalement des lois morphogénètiques. C'est pourquoi qu'on peut les indiquer comme des homomorphies dans le sens le plus étendu de ce mot.

     

A method of assessing the heat load on workers moving about in a complex thermal environment

To determine the total heat load of workers moving about in a hot workshop where the environmental conditions vary widely from one location to the other, presents a difficult task. This paper describes a method, applying a combination of continuous recordings and manual measurements of the climatic factors. The worker's metabolic heat production was determined by time and motion study.The observed data were fed into an electronic computer, which was programmed to calculate the evaporation required to maintain heat balance (E_req).The obtained E_req values show a good correlation with the actual sweat loss of the workers employed in the observed workshops.

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Zusammenfassung Es ist schwierig die gesamte Hitzebelastung bei Arbeitern zu bestimmen, die in einer Werkhalle arbeiten, in der die Umweltbedingungen von einer Stelle zur anderen in weiten Grenzen schwanken. Hier wird eine Methode beschrieben, die eine Kombination von fortlaufenden Registrierungen und manuellen Messungen der klimatischen Faktoren ist. Die Wärmebildung der Arbeiter wurde in Zeit- und Bewegungsstudien gemessen. Die Werte wurden unter Verwendung einer elektronischen Rechenmaschine nach einem Programm ausgewertet, bei dem die Evaporation,die zur Erhaltung des Wärmegleichgewichts erforderlich ist (E_req), berechnet wurde. Die berechneten E_req Werte zeigten eine gute Korrelation mit dem wirkliche Schweissverlust der Arbeiter in dem untersuchten Arbeitsraum.

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Resume Il est très difficile de déterminer la charge imposée par la chaleur aux ouvriers travaillant dans de grands ateliers dans lesquels les conditions ambiantes varient énormément d'une place de travail à l'autre.On décrit ici une méthode basée sur l'utilisation combinée d'enregistrements continus et de mesures sporadiques des éléments du climat. Le développement calorifique des ouvriers a été mesuré aussi bien dans le temps que selon les mouvements effectués. Les chiffres ainsi obtenus furent traîtés par un ordinateur électronique dont le programme tendait à déterminer l'évaporation nécessaire au maintient de l'équilibre calorique du corps (E_req). Les valeurs calculées de E_req présentent une bonne corrélation avec la quantité de sueur sécrétée par les ouvriers travaillant dans le local examiné.

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Paper presented during the Fourth Int.Biometeorological Congress, New Brunswick, N.J., 26 August–2 September 1966.     

Effects of seawater inundation on woods of Spiekeroog island

Woods on Spiekeroog island were inundated with seawater in February 1962.The harmful effects of this flooding were largely reduced by the drainage of the seawater, followed by a fresh water irrigation during the summer of 1962. PINUS SILVESTRIS L. was found to be a resistent species. BETULA ALBA L., POPULUS TREMULA L.,and QUERCUS ROBUR L. wore capable of rapid regeneration.Highly diluted seawater could stimulate growth of young shoots in these species. On highly permeable sandy soils salt resistance depended largely on the height of the place where the trees were growing. The fact that younger trees were less endangered than older ones is explained on the basis of this observation.

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Zusammenfassung Waldbestände der Insel Spiekeroog wurden im Februar 1962 mit Seewasser überschwemmt. Die schädlichen Auswirkungen dieser Flut konnten durch Ableiten des Seewassers, sowie durch eine Süsswasserbewasserung im Sommer 1962 weitgehend reduziert werden. Pinus Silvestris L. erwiesen sich als resistente Art.BETULA ALBA L., POPULUS TREMULA L. und QUERCUS ROBUR L. vermochten sich rasch zu regenerieren. Stark verdünntes Seewasser scheint das Wachstum junger Schösslinge dieser Arten zu stimulieren. Auf sehr durchlässigen, sandigen Böden hing die Salzresistenz weitgehend von der Höhe des Standortes des Baumes ab. Die Tatsache, dass junge Bäume weniger gefährdet waren als alte Exemplare, wird vornehmlich in diesem Zusammenhang gesehen.

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Resume En février 1962, des forêts de l'île de Spiekeroog furent inondées par de l'eau de mer. Le préjudice de cette inondation a été grandement réduit par le drainage de l'eau de mer et par une irrigation avec de l'eau douce en été 1962. On a cependant constaté que Pinus Silvestris L. était résistant. BETULA ALBA L.,POPULUS TREMULA L. et QUERCUS ROBUR L. était capables de se régénérer rapidement. De l'eau de mer très diluée stimule mème le développement des jeunes pousses de ces essences.Sur des sols sablonneux très perméables, la résistance des plantes aux eaux saumâtres dépend en grande partie de l'altitude de l'emplacement où croît l'arbre.Le fait que les jeunes plants subirent moins de dégâts que les plus âgés est mis en lumière par le présent mémoire.