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.     

Effect of adaptation to altitude on the myocardial noradrenaline content and on the resistance of adrenergic mechanisms to acute cardiac overload in rats

The changes of the myocardial noradrenaline concentration and that of protein synthesis in sympathetic neurons innervating the heart were studied in male Wistar rats during adaptation to simulated altitude. Adaptation to hypoxia was achieved by placing animals in a low pressure chamber daily for 5 to 6 hours 5 days a week up to 7.000 m for 11 weeks. After 10 days of exposure a decrease of the noradrenaline concentration in the myocardium was observed, but later the concentration began to increase again and returned to normal values in spite of the altitude stress. The recovery of the noradrenaline concentration was accompanied by an activation of protein synthesis in sympathetic neurons and glial cells of the stellate ganglia innervating the heart. The effect of the preliminary adaptation to simulated altitude was studied in rats with acute cardiac overload produced by aorta coarctation. The preliminary adaptation to hypoxia prevented greatly the reduction in cardiac noradrenaline concentration that usually occurred in control animals in acute cardiac overload.

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Zusammenfassung Die Veränderungen der Noradrenalinkonzentration im Myokard und der Proteinsynthese in den sympathisch innervierten Neuronen des Herzens wurden an männlichen Wistarratten während der Anpassung an simulierte Höhen bis 7000 m untersucht. Zur Höhenanpassung wurden die Tiere täglich 5 – 6 Stunden an 5 Tagen der Woche 11 Wochen lang in einer Unterdruckkammer exponiert. Nach 10 Tagen Höhenexponierung fiel die Noradrenalinkonzentration, danach stieg sie wieder auf normale Werte an trotz Fortsetzung der Unterdruckbelastung. Dies war begleitet von einer Anregung der Proteinsynthese in den das Herz innervierenden Neuronen des Sympathikus, den Gliazellen und des Ganglion stellatum. Vorläufige Höhenanpassung verhütete einen starken Fall des Noradrenalingehaltes im Myokard.

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Resume On examine ici l'incidence d'une période d'acclimatation à une altitude simulée de 7000 m sur les changements de la concentration de la noradrénaline dans le myocarde ainsi que de la synthèse protéinique des neurones innervant le coeur à partir du système nerveux végétatif. Pour ce faire, on s'est servi de rats mâles de Vistar. Pour les acclimater à l'altitude, ces rats furent placés dans un caisson décompressé pendant 5 à 6 heures par jour et cela 5 jours par semaine et durant 11 semaines. Après 10 jours d'exposition à l'altitude, on a pu constater une diminution de la concentration en noradrénaline. Ensuite, cette concentration s'est relevées jusqu'à son niveau normal malgré la prolongation de la contrainte d'altitude. Ces symptomes furent accompagnés d'une accélération de la synthèse protéinique dans les neurones du système sympathique innervant le coeur ainsi que dans les cellules de glia des ganglions en forme d'étoile. En outre, une acclimatation provisoire à un déficit en oxygène a provoqué un abaissement marqué du taux de noradrénaline du myocarde.

     

Abnormalities of blood coagulation at high altitude

Immediately on arrival of man at 3,600 m altitude there was a tendency towards hypercoagulation with increase in the platelet count, factor X, factor XII, thrombotest activity and thrombin clotting time with compensatory increase in fibrinolysis and reduction in factor VIII. During continuous stay there was a regression of the hypercoagulation state with reduction in platelet count, platelet factor 3, clot retraction, factor X, factor XII, thrombotest activity and persistence of increased fibrinolytic activity. The main difference in the hypercoagulation state in high-altitude pulmonary oedema and the corresponding highaltitude controls was the absence of a compensatory increase in fibrinolysis and increase in factor VIII. The main difference in the hypercoagulation state in highaltitude pulmonary hypertension and the corresponding high-altitude controls was an increase in platelet adhesiveness, platelet factor 3, factor V and factor VIII. The outstanding difference between high-altitude pulmonary oedema and highaltitude pulmonary hypertension was in the fibrinolytic activity and thrombin clotting time which were reduced in pulmonary oedema but were increased in pulmonary hypertension.

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Zusammenfassung Unmittelbar nach der Ankunft von Männern in 3.600 m Höhe zeigte sich eine Hyperkoagulation mit Anstieg der Plättchenzahl, Faktor X und Faktor XII, Thrombotest-Aktivität und Thrombin-Gerinnungszeit mit kompensatorischem Anstieg der Fibrinolyse und Verminderung von Faktor VIII. Bei längerem Aufenthalt ging der Hyperkoagulationszustand zurück mit verminderter Plättchenzahl, Plättchenfaktor 3, Thrombusretraktion, Faktor X, Faktor XII, Thrombotest-Aktivität und Verbleiben oder Anstieg der fibrinolytischen Aktivität. Der Hauptunterschied in der Hyperkoagulationsphase von Personen mit Lungenoedem und Gesunden in der Höhe war das Fehlen eines kompensatorischen Anstieges der Fibrinolyse und Faktor VIII. Der Hauptunterschied in der Hyperkoagulationsphase von Personen mit pulmonalem Hochdruck und Gesunden in der Höhe war ein Anstieg der Klebrigkeit der Plättchen, Plättchenfaktor 3, Faktor V und Faktor VIII. Die fibrinolytische Aktivität und die Thrombin-Gerinnungszeit waren bei Lungenoedem vermindert und bei pulmonalem Hochdruck erhöht.

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Resume A l'arrivée à 3.600 m d'altitude, on constate chez des sujets d'expérience une hypercoagulation accompagnée d'une hausse du nombre de plaquettes, du facteur X et du facteur XII, de l'activité du thrombotest et du temps de réaction de la thrombine. En compensation, on note une hausse de la fibrinolyse et une baisse du facteur VIII. Un séjour prolongé en altitude a pour conséquence une normalisation des réactions sanguines. Dans la phase d'hypercoagulation, la principale différence observée entre les personnes souffrant d'oedème pulmonaire et les personnes en bonne santé a été que, chez les premières, on n'a pas constaté de hausse compensatoire de la fibrinolyse ni de baisse du facteur VIII. Dans cette même phase, les personnes souffrant d'hypertension pulmonaires se distinguent des gens en bonne santé par le fait que les plaquettes collent entre elles et par une augmentation du facteur de plaques 3, du facteur V et du facteur VIII. L'activité fibrinolytique et le temps de coagulation de la thrombine sont diminués par l'oedème et augmentés par l'hypertension pulmonaire.

     

Survival of newborn rats at 4,350 m simulated altitude

Rats bred at sea level and exposed to 4,350 m simulated altitude for the last two weeks after mating delivered successfully at term and their young survived indefinitely at this altitude. Litter size was not different, but still-births were slightly more frequent at altitude as compared to sea level. The weight of the newborn rats was, on the average, less at 4,350 m than at sea level in the first 60 days from birth, than more comparable thereafter. Growth rate at altitude was slower in the first 15 days of age, then faster, than at sea level. These results extend the previously reported upper limit of altitude of rat neonatal survival by approximately 1,000 m.

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Zusammenfassung Ratten, die in Meereshöhe gepaart und danach für zwei Wochen einer Nennhöhe von 4,350 m ausgesetzt wurden,warfen erfolgreich zum Termin, und ihre Jungen überlebten in dieser Höhe uneingeschränkt. Die Grösse des Wurfs war nicht verschieden, jedoch waren Totgeburten in der Höhe verglichen mit der Seehöhe etwas häufiger. Das Gewicht der neugeborenen Ratten war durchschnittlich in den ersten 60 Tagen in 4,350 m geringer als auf Meereshöhe, danach glichen sich die Werte and. Die Wachstumsrate in der Höhe war in den ersten 15 Tagen kleiner, dann grösser als in Seehöhe. Diese Ergebnisse erweitern die kürzlich festgestellte obere Grenze für das Überleben neugeborener Ratten um ungefähr 1,000 m.

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Resume Des rats ayant copulé au niveau de la mer furent ensuite placés pour 2 semaines dans une ambiance simulant une altitude de 4,350 m. Ils sont arrivés à terme et leurs jeunes ont tous survécu à cette pression. Le nombre de petits par nichée n'a présenté aucune différence d'avec des témoins.Pourtant, les cas de jeunes mortsnés ont été un peu plus fréquents sous faible pression qu'à celle du niveau de la mer. Le poids des jeunes fut, dans les 60 premiers jours, un peu plus faible en altitude, mais il s'est égalisé par la suite. A 4,350 m d'altitude,l'indice de croissance fut, comparé à celui du niveau de la mer, plus faible durant les 15 premiers jours, plus élevé par la suite. Ces essais ont relevé de quelques 1.000 m la limite supérieure fixée récemment pour la survie de rats nouveaux-nés.

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With the technical assistance of Frank Mastroianni

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We are indebted to Dr. Milton Landowne for proposing, and making this modification.     

Heat output from the hand of men during acclimatization to altitude and cold

Heat output from the hand of 16 healthy subjects, 22–28 years old, was recorded weekly at Delhi and after they were flown to an altitude of 3, 300 m, where they were divided into two equal groups. One group was exposed to hypoxia only and the other to hypoxia and cold. At the end of three weeks, the groups were interchanged and studied for a further period of three weeks. Thereafter, they were flown back to sea level and retested. There was a significant reduction (p <0.01) in heat output on superimposition of cold stress either in the initial or later phase of acclimatization to altitude, while no significant changes were observed in the absence of cold stress. It appears that local cold acclimatization is inhibited or prolonged at altitude and therefore heat output from the hand cannot be used as an indicator to judge the process of cold acclimatization at altitude.

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Zusammenfassung Die Wärmeabgabe der Hand von 16 gesunden Männern im Alter von 22–28 Jahren wurde im Tiefland (Delhi) und während 6 Wochen Aufenthalt in 3.300 m Höhe untersucht. In der Höhe wurden die Personen in 2 Gruppen aufgeteilt, von denen eine ohne und eine mit Kälteexponierung lebte. Nach 3 Wochen wurden die Bedingungen der Gruppen gewechselt. Nach 6 Wochen erfolgte eine Nachuntersuchung im Tiefland. In der Höhe bewirkte die zusätzliche Kältebelastung in der anfänglichen oder späteren Akklimatisationsphase eine signifikante Verminderung der Wärmeabgabe. Dagegen fehlten diese Veränderungen bei den Personen ohne Kältebelastung. Die lokale Kälteakklimatisation scheint in der Höhe gehemmt oder verlängert zu sein. Deshalb kann die Wärmeabgabe des Vorderarmes nicht als Indikator zur Beurteilung des Vorganges der Kälteakklimatisation in der Höhe geeignet zu sein.

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Resume On a mesuré les pertes de chaleur de la main de 16 hommes en bonne santé dont l'âge était compris entre 22 et 28 ans. Ces mesures furent effectuées en plaine (Delhi) et durant un séjour de 6 semaines à 3300 m d'altitude. En altitude, on a formé 2 groupes dont l'un a été exposé au froid et l'autre pas. Après 3 semaines, les conditions de vie ont été interverties. Après 6 semaines de séjour en montagne, on a effectué un contrôle en plaine. En montagne, la contrainte supplémentaire de l'exposition au froid a eu pour conséquence une réduction de la perte de chaleur aussi bien durant la période précoce que subséquente d'acclimatation. Cette modification n'a au contraire pas été notées chez les personnes non soumises à la contrainte de froid. L'acclimatation au froid semble inhibitée ou au moins ralentie par l'altitude. Pour cette raison, les pertes de chaleur de la main et de l'avant-bras ne sauraient servir d'indicateur dans l'estimation des processus d'acclimatation au froid en altitude.

     

Effects of high altitude exposure on components of blood and urine in mountaineers

Physiological correlations with impaired or umimpaired performance at high altitude were sought among 24 blood and urine parameters measured in 50 mountaineers and 21 observers before (preclimb) and after (postclimb) expeditions on Mt. McKinley. Values and per cent changes were compared for five degrees of impairment at high altitude. Average preclimb values were all near established normal levels and no correlations with subsequent involvement at high altitude were found. Postclimb samples contained more Hb, PCV, urea, LDH, and HBD and less bilirubin (P < 0.05). But no association was found between degrees of altitude impairment and preclimb/postclimb changes in any of the 24 blood and urine parameters. Additional results from samples collected at 4300 m showed "weaker" mountaineers excreted 1/4 as much Na in urine and had 50% more serum FFA concentration than stronger mountaineers.

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Zusammenfassung Bei 50 Bergsteigern und 21 Beobachtern wurden vor und nach einer Expedition zum Mt. McKinley (Alaska) für 24 Parameter im Blut und Harn die Beziehungen zur Abschwächung der Leistung in grosser Höhe untersucht. Zum Vergleich wurden 5 Grade von unbeeinflusster bis schwerer Schädigung in der Höhe verwendet. Die mittleren Werte vor dem Aufstieg lagen alle im Bereich der Normbreite. Beziehungen zu nachfolgenden Komplikationen in der Höhe bestanden nicht. Nach dem Aufstieg waren Hgb, Hämatokrit, Harnstoff, LDH, Hydroxybutyric Dehydrogenase erhöht und Bilirubin erniedrigt (P < 0, 05). Es liess sich jedoch für keinen Parameter eine Beziehung zwischen dem Ausmass der Höhenschädigung und den Veränderungen vor und nach dem Aufstieg nachweisen. Zusätzliche Ergebnisse von Proben, die in 4300 m Höhe gesammelt wurden, ergaben, dass schwache Bergsteiger ein Viertel soviel Na im Harn ausschieden und 50% mehr freie Fettsäuren im Blut aufwiesen als starke Bergsteiger.

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Resume On a mesuré 24 paramètre du sang et de l'urine de 50 alpinistes et 21 observateurs avant et après l'ascension du Mont McKinley (Canada). On a établi ensuite la corrélation physiologique existant entre ces paramètres et une diminution éventuelle des performances. Les valeurs absolues et le taux de modification ont été comparés à 5 degrés de diminution des capacités physiques à haute altitude. Les valeurs moyennes des analyses faites avant l'ascension ont toutes été voisines du niveau normal et on n'a pas constaté de corrélation avec les performances individuelles subséquentes. Les échantillons recueillis après l'ascension contenaient davantage de Hb, PCV, urée, LDH, et HBD, mais moins de bilirubine (P < 0, 05). On n'a cependant trouvé aucune relation entre le degré de diminution des performances et les modifications d'aucun des 24 paramètres retenus du sang ou de l'urine avant et après l'ascension. Des échantillons prélevés à 4300 m d'altitude ont montré que les alpinistes peu aguerris ne sécrétaient que le 1/4 du Na par l'urine, mais avaient 50% d'acides gras libres de plus dans le sang que les montagnards les plus résistants.

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Work supported by Themis Contract No DADA 17-68-C-8018     

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.     

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.

     

Reduced exercise performance of rats at sea level after altitude acclimatization: Changes in serum enzymes,glucose, corticosterone and tissue structure

The effects on rats of 6 weeks of altitude acclimatization (25,000 ft 5 hrs/day) on exercise performance (slow walking in a cylindrical wire cage for 9 hours) at sea level were determined. The altitude acclimatized rats developed incipient fatigue (immobility of either fore or hind limbs) three hours earlier than unacclimatized controls. Fatigue (total immobility of both fore and hind limbs)was exhibited by all altitude rats and in one-third of the controls after exercising 7 1/2 hours. The reduced exercise performance of altitude rats was correlated with greater elevations in the serum of corticosterone, urea nitrogen, glutamic oxalacetic and glutamic pyruvic transaminases, aldolase, and lactic and malic dehydrogenases. It was also correlated with a marked polycythemia and focal myocardial inflammation and scarring. Hypoglycemia after exercise was also more severe in the altitude acclimatized rats. Thus, as indicated by the ensuiing physiological, biochemical and histopathological changes, 6 weeks of altitude acclimatization proved detrimental to rats exercising at sea level.

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Zusammenfassung Es wurde die Auswirkung einer 6-wöchigen Höhenakklimatisation von Ratten (täglich 5 Stunden in 6.600 m Höhe in der Unterdruckkammer) auf die Laufleistung in Seehöhe (langsames Laufen in einer Lauftrommel mit Pausen während 9 Stunden) untersucht. Die höhenakklimatisierten Tiere zeigten Zeichen von Müdigkeit (Schleppen der Vorder- oder Hinterbeine) 3 Stunden früher als die nicht exponierten Kontrolltiere. Müdigkeit (totale Immobilität der Vorder-und Hinterbeine) trat bei allen Höhen-Ratten und bei ein Drittel der Kontroll-Ratten nach 7 1/2 Stunden Laufen auf. Die verminderte Laufleistung der Höhen-Ratten war verbunden mit grösserer Erhöhung von Corticosteron, Harnstoff-N, GOT und GPT, Aldolase und Milch- und Apfelsäure-Dehydrogenase im Serum. Ebenfalls bestand eine ausgeprägte Polyzythämie und herdförmide Myokardentzündung und Narbenbildung. Die Hypoglykämie nach Arbeit war bei den Höhen-Ratten schwerer. Danach hat diese Form der 6-wöchigen Höhenexponierung einen nachteiligen Einfluss auf Ratten im Arbeitstest.

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Resume On a examiné l'effet de l'acclimatation à l'altitude de rats (exposition journalière durant 5 heures à 6.600 m d'altitude simulée dans un caisson décompressé) sur leur aptitude à marcher au niveau de la mer (déplacement ralenti à l'intérieur d'un cylindre durant 9 heures avec des interruptions). Les bêtes ayant subi un traitement au caisson ont montré des signes de fatigue (trainage des pattes antérieures ou postérieures) 3 heures avant les bêtes de contrôle. La fatigue (immobilité totale des pattes antérieures et postérieures) se remarque après 7 1/2 heures de marche chez tous les rats acclimatés à l'altitude et chez un tiers des bêtes de contrôle. La diminution de la résistance à la marche était accompagnée chez les rats d'altitude d'une augmentation notable des principes suivants dans le sérum sanguin: corticosterone, urée azotée, GOT et GPT, aldolase et déshydrogénase des acides lactique et malique. On a constaté également une polycythémie ainsi qu'une inflammation du myocarde accompagnée de cicatrisation. Après le travail, l'hypoglycémie était également plus prononcée chez les rats acclimatés à l'altitude que chez les autres. Il s'ensuit que cette forme d'exposition à l'altitude en 6 semaine a des suites fâcheuses sur les possibilités d'activité des rats.

     

Sand,swamp and weed vegetation at the estuary of the Rubin River (Palestine)

Zusammenfassung Der vorliegende Artikel gibt in grossen Zügen die Vegetation eines Platzes von einigen Quadratkilometern Ausdehnung nahe der Mittelmeerküste zwischen Jaffa und Askalon, wo bis vor kurzem ein mit Tamarisken und Schilfrohr bestandener Sumpf und eine aus leicht zerfallendem Kalksandstein aufgebaute Höhe noch ursprüngliche Pflanzengesellschaften getragen haben, während in einer Uebergangszone Ackerkultur auf sandigem Boden getrieben worden ist. Die ursprüngliche Vegetation ist durch Pflugkultur und Drainage des schweren Bodens, Aufforstung und bauliche Anlagen auf der Höhe zwecks Anlage einer Versuchsfarm verdrängt worden.Auf den Abhängen der Höhe fanden sich kniehohe Bestände von Perennen, in denen Andropogon hirtus und Ononis stenophylla vorherrschten. Die sandige Uebergangszone trug eine Assoziation, die von Eig als Ormenetum mixtae beschrieben worden ist und die er als segetale Variante seines (auf roten Sandböden der Küstenebene Palästinas sehr verbreiteten) Eragrostetum bipinnatae auffasste.Auf dem schwarzen, alluvialen Boden des Sumpfgebietes wurden noch Reste eines Phragmitetum typhetosum festgestellt, an anderer Stelle djungelartig dichte Phragmitesbestände ohne Begleitart in der Oberschicht des Röhrichts, aber mit einer Krautschicht, in der Alopecurus myosuroides vorherrschte. Die mit sinkendem Grundwasserspiegel auftretenden Veränderungen der ursprünglichen Vegetation werden skizziert. Nahe dem Grundwasser breitet sich Panicum repens in dichten Rasen aus. Höher über dem Grund-wasser findet man Bestände von Rubus sanctus mit Festuca arundinacea und Stachys viticina vergesellschaftet. Diesen nahe verwandt sind Altiherbosa, in denen Arten von Rumex, Lotus, Ononis, Mentha, Verbena, Inula, Pulicaria etc. ausser den genannten auftreten. Mehr segetalen Charakter haben Bestände von Ammi Visnaga und Cichorium pumilum, die nach mehrmaligem Pflügen beobachtet wurden, sowie die Prosopis Stephaniana-Cynara syriaca-Assoziation Eigs. Eine exakte Analyse der Abhängigkeit dieser artenreichen Pflanzenbestände vom Grundwasser kann leider nicht gegeben werden.Es wird an einigen Beispielen gezeigt, wie die besprochenen Folge-Gesellschaften schliesslich mit fortschreitender landwirtschaftlicher Nutzung von der auf schweren Böden der Küstenebene üblichen Unkrautvegetation der bewässerten Kulturen abgelöst werden.Auf leicht salzigen Böden fand sich ein Bestand von Juncus acutus-Plantago crassifolia, während Spergularia media-Hordeum marinum f. microstachys stärkeren Salzgehalt auf begrenzten Stellen mit weissem Boden anzuzeigen schien.Die Aufführung von ca. 250 Arten beansprucht ein gewisses pflanzengeographisches Interesse, da (1) über die Vegetation der Küstenregion zwischen Jaffa und Askalon recht wenig Angaben in der Literatur vorliegen und (2) weiter südlich permanente Sümpfe sich wegen des schnell trockener werdenden Klimas nicht mehr ausbilden können.

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Résumé L'article présent décrit la végétation d'un terrain s'étendant sur quelques kilométres carrés non loin du littoral méditerranéen entre Jaffa et Askalon. Tout récemment, un marais couvert de tamaris et de roseaux, et une hauteur composée d'un grès calcaire friable, y présentaient encore des groupements vegetaux primitifs, tandis que dans une zone intermédiaire on poussait la charrue sur un sol sablonneux. La végétation primitive a été détruite ou supplantée par le drainage du sol argileux, par l'afforestation, les constructions d'une ferme d'essais.Sur la pente de la colline se-trouvalent des groupes d'herbes perennantes parmi lesquelles prédominaient Andropogon hirtus et Ononis stenophylla. La zöne de transition sablonneuse portait une association qu' Eig a décrite comme Ormenetum mixtae. Il tenait cette association pour une variante ségétale de son Eragrostetum bipinnatae qui se trouve fort répandu sur les terrains sablonneux rouges de la plaine littorale palestinienne.Sur le sol noir, alluvial du terrain marécageux on constatait encore les restes d'un Phragmitetum typhetosum. En un autre endroit poussaient drus comme en pleine jungle des groupes de Phragmites sans espèces satellites dans la strate supérieure. Par contre on y trouvait une strate herbacée ou dominait Alopecurus myosuroides. Les modifications de la végétation primitive qui apparaissent avec l'abaissement de la nappe phréatique sont esquissés. Peu au dessus du fond de la nappe s'étend en touffes épaisses Panicum repens. Plus haut on trouve des peuplements de Rubus sanctus mêlés à Festuca arundinacea et Stachys viticina. Etroitement apparentés à ceux-là nous trouvons des Altiherbosa dans lesquels apparaissent en dehors de celles déjà mentionnèes des espèces de Rumex, Lotus, Mentha, Verbena, Inula, Pulicaria, etc.Un caractère plus ségétal portent les groupements d' Ammi Visnaga et et Cichorium pumilum qui furent constatés après un labourage répété, ainsi que l'association à Prosopis Stephaniana-Cynara syriaca d'Eig. Il est malheureusement impossible de donner une analyse exacte de la dépendance de la nappe d'eau de ces groupements végétaux si riches en espèces.Quelques exemples choisis montrent comment ces stades successifs de la dégradation de la végétation primitive sont définitivement supplantés par une végétation de mauvaises herbes qu'on trouve ordinairement sur les terrains lourds du littoral, dans les champs de labour ainsi que parmi les cultures irriguées.Sur des terres légèrement salines, on rencontre un groupement végétal à Juncus acutus-Plantago crassifolia tandis que Spergularia media et Hordeum marinum f. brachystachys semblent indiquer une teneur en sel élevée en des endroits limités à sol blanchâtre.L'énumération de quelques 250 espèces présente un certain intérêt phytogéographique, car (1°) la littérature offre bien peu de données exactes sur la flore du littoral entre Jaffa et Askalon; et (2°) plus loin vers le Sud le climat qui se dessèche rapidement ne permet plus la formation de marécages permanents.

     

Influence of altitude and cold on pregnancy and lactation of rats fed on two different diets

Pregnancy and lactation in rats were investigated under standardized conditions at altitudes of 540 m and 3,450 m.There was a transitory anoestrus in some of the animals during the first 10 days at high altitude. Otherwise the conception rate and pregnancy were similar to those at ground level. Lactogenesis was delayed and lactation impaired at 3,450 m. The number of young and the mean weight of the young at day 21 of lactation was lower at 3,450 m than at 540 m.When mothers with their litters at high altitude were transferred from the usual room temperature of 21ÐC to 15ÐC lactation ceased almost completely, as was seen by the large losses of young. Lactation was also greatly impaired when mothers with litters 7 or 11 days post partum were taken from 540 m to 3,450 m altitude. A higher survival rate of the young and better growth was found when a fat enriched lactation diet was offered.

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Zusammenfassung Die Trächtigkeit und Laktation von Ratten wurde unter standardisierten Bedingungen in 540 m und 3.450 m Höhe untersucht. Bei einigen Tieren wurde in den ersten 10 Tagen in der Höhe ein Anoestrus beobachtet. Abgesehen davon war die Aufnahmequote und der Verlauf der Trächtigkeit normal.Die Galaktogenese war verzögert und die Laktation vermindert in der Höhe. Dies war erkennbar an der kleineren Zahl Junge und an dem niedrigeren mittleren Gewicht der Jungen am 21.Tag der Laktationsperiode. Die Überführung von Müttern mit ihren Würfen aus 21ÐC in 15ÐC in der Höhe von 3.450 m am 10. Tag post partum bewirkte fast vollständiges Sistieren der Laktation bei den meisten Müttern; viele Junge starben und die Überlebenden wiesen eine mangelhafte Entwicklung auf. Ebenso wurde die Laktation unterbrochen, wenn Mütter mit Würfen am 7. oder 11. Tag post partum von 540 m auf 3.450 m Höhe gebracht wurden. Die Fütterung einer fettreichen Laktationsdiät wirkte sich günstig auf die Überlebensrate der Jungen und ihr Wachstum aus.

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Resume On a examiné dans des conditions standard la durée de gestation et la lactation de rats élevés à 540 et à 3.450 m d'altitude. On a observé chez quelques individus un (Anoestrus) durant les 10 premiers jours de leur exposition à l'altitude. A part cela, la fécondité et la gestation se déroulèrent normalement.Le début de la lactation fut retardé et la durée de cette lactation raccourcie en altitude. On a pu le constater au plus petit nombre de jeunes élevés et à leur plus faible poids au 21ème jour d'alaitement. Le transport des femelles et de leurs portées d'un milieu à 21Ð dans un autre de 15ÐC (à 3.450 m d'altitude) le 10ème jour après la mise bas a provoqué un tarissement presque complet chez la plupart des femelles.De nombreux jeunes en périrent et les autres présentèrent un développement déficient. La lactation fut également interrompue par un déplacement des femelles et de leurs portées de 540 à 3.450 m d'altitude le 7ème ou le llème jour après la mise bas. Une nourriture spéciale, rich en graisse, eut un effet heureux sur le nombre de jeunes ayant survécu et sur leur croissance.

     

Do air monitoring station data represent the surrounding community exposure?

When the magnitude of measured CO concentrations at a monitoring station was compared with concentrations of surrounding areas (Los Angeles County), the temporal pattern and general variations described by the data are in accord, but the magnitude of the measurements of the monitoring station was consistently higher than that obtained by measurements of pooled, grab samples. No significant effects of distance were observed in analysis of variance.

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Zusammenfassung Bei einem Vergleich der Grösse der gemessenen CO Konzentrationen einer Messstation mit den gemessenen Konzentrationen in den umliegenden Gebieten (Los Angeles County) ergab sich, dass die zeitlichen Abläufe und allgemeinen Schwankungen übereinstimmten. Die Grösse der Messwerte der Messstation war jedoch ständig höher als die zusammengefassten Messungen herausgegriffener Proben. Die Entfernungen waren ohne signifikante Wirkung.

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Resume Dans le présent travail, on compare les concentrations de CO à une station de référence et dans les lieux circonvoisins (comté de Los Angeles). Il en découle que l'évolution dans le temps et, en général, les fluctuations de cette concentration correspondent d'un endroit à l'autre. Cependant, la valeur absolue a toujours été plus importante à la station de référence que dans les endroits où des échantillons ont été pris. On n'a en outre pas constaté d'effets significatifs de la distance et cela en utilisant une analyse de variance.

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Presented at the Sixth International Biometeorological Congress, 3–9 September 1972, Noordwijk, The Netherlands.     

The effect of simulated altitude (500 mm Hg) on urine acid mucopolysaccharides excretion in normal rats

The influence of simulated altitude of 500 mm Hg for 5 hr on the daily urinary excretion of acid mucopolysaccharides was investigated in 10 male adult rats. The simulated altitude applied for the first time caused a statistically significant (p < 0.05) increase in the excretion of acid mucopolysaccharides on the day of the experiment. The same trend was observed when simulated altitude was applied for the second and third time but the values were not statistically different from the control values, probably due to the small number of investigated animals. On the day following that of exposure to simulated altitude the excretion decreased to approximately control levels.

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Zusammenfassung Es wurde der Einfluss von 5 Stunden Aufenthalt in simulierter Höhe (500 mm Hg) auf die tägliche Ausscheidung der sauren Mucopolysaccharide im Rattenharn untersucht. Die Mucopolysaccharidausscheidung war im Anschluss an die Höhenexponierung in einem Experiment signifikant erhöht. Die gleiche Tendenz wurde in zwei weiteren Experimenten beobachtet,doch waren die Unterschiede nicht signifikant.Einen Tag nach der Höhenexponierung kehrte die erhöhte Ausscheidung annähernd zur Norm zurück.

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Resume On a étudié sur 10 rats adultes l'influence de leur exposition pendant 5 heures à une altitude simulée de 500 mm Hg sur l'excrétion des mucopolysaccharides acides urinaires. On a constaté une augmentation statistiquement significative du taux des mucopolysaccharides acides urinaires pendant la journée d'exposition à l'altitude simulée pour la première fois.Une tendance analogue a été observée sous l'influence d'expositions identiques appliquées pour la seconde et la troisième fois,mais les taux n'étaient alors pas statistiquement différents de ceux des contrôles, probablement à cause du trop petit nombre d'animaux examinés. Au cours des 24 heures suivant la journée d'exposition à l'altitude simulée, l'excrétion urinaire de ces substances est redescendue à des nivaux approximativement égaux à ceux des contrôles.

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Recipient of a WHO Scholarship, founded by the Israeli Government, held at the Rogoff-Wellcome Med.Res.Institute, Beilinson Hospital, Petah Tikva.     

Der Einfluss von Gebirge und See auf die 17-Ketosteroidausscheidung im Harn

Zusammenfassung Bei 11 Studenten aus Mainz wurde im September 1964 in Oberstdorf/Allgäu (843 m) und im September 1965 auf der Nordseeinsel Norderney täglich die Ausscheidung der 17-Ketosteroide untersucht, um den Adaptationsverlauf zu prüfen. Alle Versuchspersonen hatten eine erhöhte 17-KS-Ausscheidung,die an der Nordsee höher war als im Gebirge. Der Höhepunkt der Ausscheidung lag um den 10. Tag. Es bestanden individuelle Unterschiede in der 17-KS-Ausscheidung. Je niedriger diese vorher war, desto höher war die relative Steigerung im Gebirge und an der See.Während der Beobachtungsperiode waren wetterbedingte Abweichungen von den periodischen Schwankungen nachweisbar.

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The 17-ketosteroid excretion of 11 students from the University of Mainz was investigated during September 1964 in Oberstdorf (843 m) and in September 1965 on the North Sea island Norderney. All subjects had an increased 17-ketosteroid excretion which was higher at the sea than in the mountains.The maximum of the values was around the 10th day. There were individual differences; the lower the excretion at Mainz the higher was the relative increase at both locations. During the observation period deviations from the periodic changes were observed which were due to the effect of weather.

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Resume Afin d'examiner l'adaptation de 11 étudiants au milieu,on a analysé chaque jour leur excrétion de 17-kétostéroïde. Ces essais ont eu lieu en septembre 1964 à Oberstdorf/Allgäu (843 m d'altitude) et en septembre 1965 sur lïle de Norderney dans la Mer du Nord. On a pu déceler une augmentation de 17-kétostéroïde chez toutes les personnes examinées. Cette augmentation fut toutefois plus marquée au bord de la mer qu'en montagne. L'excrétion en fut maximum le 10ème jour.On a remarqué en outre des différences individuelle. Plus l'excrétion était faible au départ et plus l'augmentation relative était marquée ausi bien au bord de la mer qu'en montagne.Pendant la période des examens, on a pu prouver des divergences météorotropiques par rapport aux fluctuations périodiques.

     

The effect of altitude and cold on body temperature during acclimatization of man at 3,300 m

The oral temperature of 20 healthy subjects of 22–28 years of age at sea level (Delhi) was recorded between 08:00–09:00 hr daily for a period of one week. Then they were flown to an altitude of 3,300 m where they were divided into two equal groups. One group was exposed to hypoxia and cold (6° to 11°C) simultaneously, while the other group to only hypoxia (25° to 28°C). At the end of three weeks, the groups were interchanged and studied for a further period of three weeks, after which they were flown back and re-tested at sea level for another week. The chronic hypoxia existing at this altitude produced a significant fall in body temperature irrespective of imposition or withdrawal of cold stress.

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Zusammenfassung Die Mundtemperatur von 20 gesunden Personen (22–28 Jahre alt) wurde auf Seehöhe (Delhi) täglich zwischen 08:00–09:00 hr morgens während einer Woche gemessen. Danach wurden die 20 Personen auf 3.300 m Höhe geflogen und davon 10 Personen 3 Wochen bei 25° bis 28°C und 10 bei 6° bis 11°C exponiert. Nach 3 Wochen wurden die Gruppen aus der Wärme in die Kälte und umgekehrt ausgetauscht. Nach 6 Wochen wurden alle Personen ins Tiefland zurückgeflogen und eine weitere Woche lang beobachtet. Die chronische Hypoxie in dieser Höhe führte mit und ohne Kältebelastung zu einer signifikanten Senkung der Körpertemperatur.

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Resume Pendant une semaine, on a mesuré tous les jours entre 8 et 9 heures du matin la température bucale de 20 personnes en bonne santé âgées de 22 à 29 ans. Ceci a eu lieu à Dehli, c'est-à-dire au niveau de la mer. Ces 20 individus ont été ensuite transportés par avion à 3.300 m d'altitude. 10 d'entre eux furent alors soumis à des températures de 25° à 28°C, les 10 autres à des températures de 6° à 11°C. Après 3 semaines de ce régime, on a interverti les 2 groupes. Après 3 nouvelles semaines de séjour en altitude, ces 20 personnes furent ramenées en plaine — également par avion — et soumises durant une semaine à de nouveaux examens. L'hypoxie chronique due à l'altitude a eu pour conséquence un abaissement de la température du corps, que celui-ci ait été soumis à une contrainte de froid ou non.

     

Reproductive efficiency in relation to colony size in hymenopterous societies

Summary Censuses showing the numerical relations between adults and immature stages are presented for numerous colonies of social Hymenoptera. Emphasis is placed on primatively social forms having colonies of very few individuals and lacking a worker caste or having such a caste only feebly differentiated. Evidence is presented for considering the number of immature individuals in a colony as an index of the ability of the adult females (queens and workers) of the colony to produce reproductives of the next generation. The censuses therefore relate colony size (number of adult females) to reproductive potentiality. It is not surprising that in all species the number of immature individuals rises with the number of females in the colony.When the immature stages are measured in numbers of individuals, it can be seen that the number of young rises slowly in relation to increases in number of females (mostly workers),i. e., the curves are rather flat if the same units of measurement are used for both x and y axes. Therefore a relatively large increase in worker number is associated with any increase in production of reproductives of the next generation. (A possible exception occurs inPseudagapostemon which lacks a worker caste.)When numbers of immature stages in a series of colonies of a species are divided by the number of females (queens and workers) in each colony to determine the efficiency of those females in rearing young, it is found that the efficiency per adult female is usually greater the smaller the colony, and that in those primitively social forms which sometimes live as lone individuals, it is these isolated females that produce the most progeny per female. Behavioral social interactions causing deminishing efficiency with increasing colony size must be common.Since higher reproductivity per female is attained by lone individuals rather than by those in groups, selection among egg-layers in small primitive social groups and in early season groups, when worker action is absent or minimal, may be partly responsible for the fact most social insects have colonies with only one queen. Such differential selection may partially explain the fact that colonies of bees typically contain only a single queen in spite of the belief that at least some of them arose phylogenetically through aggregations instead of through subsocial family groups. Other reasons for the frequency of colonies with one rather than many queens are probably more important and include the ease of establishment of a colony by a lone queen, the simplicity of caste controlling mechanisms if the number of functional queens is limited to one as contrasted to the complications if some additional queens are allowed, and various reasons related to selection and intracolonial competition as suggested in the text.

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Zusammenfassung Die zahlenmässigen Beziehungen zwischen den Imagines und den jugendlichen Stadien werden für zahlreiche Nestpopulationen von sozialen Hymenopteren aufgezeigt. Besonders berücksichtigt sind dabei primitiv soziale Formen, die kleine Nestpopulationen und keine oder eine nur schwach entwickelte Arbeiterinnenkaste besitzen. Es wird gezeigt, dass die Anzahl der jugendlichen Individuen in einem Nest als Index für die Fähigkeit der erwachsenen Weibchen (Königinnen und Arbeiterinnen) Geschlechtsformen der nächsten Generation zu erzeugen gewertet werden darf. Die Zahlen zeigen daher die Beziehungen zwischen der Grösse der Kolonie (Anzahl der erwachsenen Weibchen) und dem Fortpflanzungspotential. Es ist nicht überraschend, dass in allen Arten die Anzahl der jugendlichen Individuen mit der Anzahl der Weibchen in einer Kolonie steigt.Wenn die Anzahl der jugendlichen Individuen gegen die Anzahl der erwachsenen Weibchen aufgetragen wird, so zeigt sich, dass die Anzahl der Jungen mit wachsender Anzahl von Weibchen (zumeist Arbeiterinnen) langsam ansteigt, d. h. ziemlich falche Kurven werden erhalten. Eine verhältnismässig starke Erhöhung der Arbeiterinnenzahl ist mit einer erhöhten Produktion von Geschlechtstieren für die nächste Generation verbunden (Eine Ausnahme darf möglicherweise inPseudagapostemon gesehen werben, in der eine Arbeiterinnenkaste fehlt).Wenn die Anzahl der jugendlichen Individuen pro Nest durch die Anzahl von erwachsenen Weibchen (Königinnen und Arbeiterinnen) pro Nest geteilt wird um die Leistungsfahigkeit der Weibchen in der Produktion von Nachwuchs zu bestimmen, so stellt sich heraus, dass die Produktionsfähigkeit eines Weibschens um so grösser ist je kleiner die Kolonie ist. Es sind gerade die zeitweise einsamen Weibchen von primitiv sozialen Formen die die meiste Nachkommenschaft pro Weibchen produzieren. Soziale Wechselbeziehungen, die eine Verringerung jener Leistungsfähigkeit mit steigender Koloniegrösse hervorrufen, muss weit verbreitet sein.Da eine erhöhte Fortpflanzungsfähigkeit pro Weibchen eher in einsamen Weibchen erreicht wird als in solchen die in Gruppen leben, muss Selektion unter den Eierlegern in den zahlenmässig schwachen primitiv sozialen Nestverbanden und in den Frühjahrsstadien von anderen Nestpopulationen die dann keine oder wenige Arbeiterinnen haben, teilweise fur die Tatsache verantwortlich sein, dass die meisten sozialen Insekten nur eine Königin pro Volk besitzen. Eine solche differentielle Selektion mag zum Teil die Tatsache erklären, dass im typischen Fall Bienen nur eine Königin besitzen obwohl angenommen wird, dass sich zumindest einige der sozialen Bienen phylogenetisch eher von Aggregationen als von subsozialen Familienverbänden ableiten. Andere Gründe für die Häufigkeit von Arten mit nur einer Königin sind vielleicht ausschalaggebender; jene schliessen mit ein die relative Leichtigkeit der Koloniegründung durch nur ein Weibchen, die Einfachheit des Mechanismus fur die Regulierung der Kastenstärke durch nur ein Weibchen im Gegensatz zur Kompliziertheit im Falle von mehreren Königinnen, und verschiedene andere Gründe, die mit Selektion und Konkurrenz zwischen den Kolonien zu tun haben und im Text näher dargelegt sind.

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Résumé Des chiffres indiquent les rapports numériques qui existent entre les stades adulte et larvaire chez de nombreuses colonies d'Hyménoptères sociaux. L'étude porte principalement sur des formes de sociétés primitives constituées par des colonies réduites à quelques individus et dont la caste ouvrière est inexistante ou peu différenciée. Il est montré que, dans une colonie, le nombre d'individus à l'état larvaire peut être un indice de la capacité, pour les femelles adultes (reines et ouvrières), à produire les sexués de la génération suivante. Les chiffres établissent donc un rapport entre la taille de la colonie (nombre de femelles adultes) et le pouvoir reproducteur. Il n'est pas étonnant que, chez toutes les espèces, le nombre d'individus à l'état larvaire s'élève avec le nombre de femelles dans la colonie.Lorsque l'on compte les individus à l'état de larves, on constate que le nombre de jeunes s'élève lentement par rapport à l'accroissement du nombre des femelles (ouvrières pour la plupart), c'est-à-dire que les courbes sont peu expressives si l'on utilise les mêmes unités de mesure pour les 2 axes x et y. Donc, à un accroissement relativement important du nombre des ouvrières, correspond un accroissement variable dans la production des sexués de la génération suivante. (Exception faite peut-être pourPseudagapostemon qui n'a pas de caste ouvirère).Lorsque, dans une série de colonies d'une espèce déterminée, on divise le nombre de larves par le nombre de femelles (reines et ouvrières) afin de déterminer les capacités nourricières des femelles dans chaque colonie, on constate que ces capacités sont d'autant plus grandes pour chaque femelle adulte que la colonie est plus petite; et que dans ces formes de sociétés primitives qui ne comprennent parfois que des individus solitaires, les femelles isolées sont celles qui ont la plus forte descendance par individu. Il est probablement courant que les interactions du comportement social provoquent une diminution des capacités lorsque la colonie s'accroît. Etant donné que le pouvoir reproductif par individu est plus élevé lorsque les femelles sont isolées que lorsqu'elles sont groupées, la sélection parmi les pondeuses de petits groupes sociaux primitifs, tôt dans la saison, lorsque l'activité ouvrière est nulle ou à son minimum, est sans doute une des raisons pour lesquelles la plupart des insectes sociaux forment des colonies à une seule reine. Cette sélection différentielle peut expliquer en partie que des colonies d'abeilles ne contiennent habituellement qu'une reine en dépit du fait que, au moins une certain nombre d'entre elles, proviennent génétiquement de groupes collectifs et non de familles subsociales. Les autres raisons auxquelles on peut attribuer la fréquence des colonies à une plutôt qu'à plusieurs reines, sont sans doute plus importantes: ce sont la facilité de s'établir pour une colonie à reine unique, la simplification des mécanismes de contrôle de caste lorsque le nombre des reines actives est limité à une, opposée aux complications qui surgissent à l'admission d'autres reines, d'autres raisons diverses, liées à la sélection et à la compétition entre les colonies sont suggérées dans le texte.

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Contribution number 1117 from the Department of Entomology, the University of Kansas, Lawrence, Kansas.

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The preparation of this paper was facilitated by a grant (No. G 11967) from theNational Science Foundation. I wish to thank Dr. RobertR. Sokal for valuable criticism of the paper; Drs.C. L. Farrar andF. E. Moeller of the U. S. Department of Agriculture, Madison, Wisconsin, and Dr.W. E. Laberge of the University of Nebraska for helping me to. obtain certain data, especially unpublished data, on honeybees and bumblebees.     

Der Einfluss von Umweltbedingungen auf die Bildung von Gynandromorphen bei der HonigbieneApis mellifica L.

Zusammenfassung Schwankungen des Gynandromorphen-Anteils in der Brut einer Königin aus einer speziellen, Gynandromorphen erzeugenden Linie wurden in den Monaten Juli und August untersucht und Verschiebungen auf Grund von Umweltänderungen (Nektarangebot, Reizfütterung, Käfigung der Königin) festgestellt.Von insgesamt 16375 kontrollierten Bienen waren 2590 (15,9%) Gynandromorphen. Anregung zur Eiablage hatte Erhöhung des Gynandromorphen-Anteils auf 32,5% zur Folge, Hemmung der Königin während der Eiablage ein Absinken auf 6,0%.Die Entwicklungsdauer der Gynandromorphen lag zwischen 21 und 24 Tagen.Die Annahme einer polygenen Basis und Prädetermination des Eies bei Gynandromorphismus konnte durch Versuchsergebnisse gefestigt werden.Als wichtige Komponente bei der Erzeugung von Gynandromorphen muss bei entsprechender genetischer Grundlage und ausreichender Pflegefähigkeit der Ammenbienen die durch die Umwelteinflüsse geförderte oder gehemmte Eiablage-Intensität der Königin angesehen werden.

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Summary Fluctuations in the percentage of gynandromorphic bees in the brood of one queen from a specific gynandromorphs producing strain were observed and brought into connection with changes in the environment (nectar flow, sugar sirup feeding, caging of the queen).From a total of 16375 checked bees 2590 (15,9%) were gynandromorphs. Stimulation of egg deposition resulted in an increase of the gynandromorph fraction to 32,5%, hampering of the queen during egg deposition was followed by a decrease to 6%.The period of development of gynandromorphic individuals takes from 21–24 days.Further indications for a poligenic basis and a predetermination of the egg in gynandromorph occurrence were given by these experiments.Beside a specific genetic background and sufficient nursing bees for brood rearing one has to regard as an important prerequisite for the production of gynandromorphs the through environmental conditions stimulated or hampered intensity of egg deposition of the queen.

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Résumé Pendant les mois de juillet et d'août, des variations dans le pourcentage des gynandromorphes pondus par une reine issue d'une lignée spécialisée dans la production des gynandromorphes ont été étudiées et des modifications causées par des changements de milieu (la miellée, le nourrissement spéculatif, mise en cage de la reine) observées.Sur 16375 abeilles contrôlées, on a trouvé 2590 (15,9%) gynandromorphes. La stimulation à la ponte avait pour conséquence une augmentation du pourcentage s'élevant à 32,5%, alors que des obstacles mis à la ponte provoquaient une diminution pouvant descendre à 6%.La durée du développement des gynandromorphes oscillait de 21 à 24 jours.L'hypothèse d'une base polygène et d'une prédétermination de l'uf dans le cas de gynandromorphisme pouvait être confirmée par les résultats des expériences.L'intensité de la ponte stimulée ou freinée par les influences du milieu doit être considérée comme un facteur important de la production des gynandromorphes, à condition d'avoir une base génétique appropriée et une aptitude nourricière suffisante chez les nourrices.

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Meinem Lehrer, Herrn Prof. Dr.B. Rensch, zum 65. Geburtstag gewidmet.     

Sur les transports de réserves et les transports de couvain dans la ruche

Résumé Dans cet exposé, nous avons montré que les Abeilles sont capables de changer de place les réserves sucrées et le couvain. Ces comportements ne correspondent pas à des conditions de vie normales de la colonie.Cependant, le transport des réserves indique la possibilité, pour les Abeilles, de réagir à une perturbation importante selon un ordre que nous avions déjà établi dans l'élevage des larves (Montagner, 1962). C'est ainsi qu'en cas de nourrissement brutal et pendant une période de disette, elles tendent à grouper la majeure partie des réserves près de la reine, tout en laissant une place sur un cadre pour la ponte. La reine représenterait donc bien, dans la ruche, le potentiel survie à partir duquel les ouvrières auraient tendance à répartir leurs activités de façon décroissante.Par contre, les transports de couvain ne semblent répondre à aucun plan d'organisation comme chez les Fourmis. Nous avons montré qu'ils étaient associés à de profondes perturbations, telles que le manque de nourriture ou la perte de la reine.

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Summary The results of these studies indicate that bees are able to remove sugary stores and brood.We have established that bees remove their stores according to a certain order that we also made evident when studying brood rearing (Montagner, 1962). So, the bees hoarded the most part of their stores in the side of the hive where the queen stood, when we fed them suddenly during a dearth time.Then, the queen would be in beehive the attractive center from which the workers would share theirs activities in a decreasing way.On the contrary, it never seemed to us that the removals of brood were connected to any right order as for ants. We have established that they were associated to great troubles in beehive such as a want of food or the death of the queen.

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Zusammenfassung In diesem Bericht haben wir bewiesen, dass die Bienen die Zuckervorräte und die Brut an andere Plätze zu bringen vermögen. Dieses Verhalten entspricht nich den normalen Lebenszuständen der Kolonie.Soch bezeugt der Transport der Vorräte die Möglichkeit für die Bienen, gegen eine erhebliche Störung, nach einer bestimmten Regel zu reagieren, die wir schon bei der Aufzucht der Larven festgestellt haben (Montagner, 1962).Also, im Falle einer plötzlich verstärkten Zufuhr und während einer Mangelperiode haben sie die Neigung, den grössten Teil der Vorräte um die Königin zu sammeln, indem sie aber einen Platz für das Eierlegen auf einem Rahmen frei lassen. Die Königin würde also im Bienenstock die Möglichkeit der Fortdauer darstellen. Von dieser Tatsache ausgehend würden die Arbeiterinnen also ihre Tätigkeit in abnehmender Weise ausüben.Im Gegenteil scheinen die Brutversetzungen keinem Organisationsplan zu entsprechen, wie es bei den Ameisen der Fall ist. Wir haben gezeigt, dass sie mit schwerwiegenden Störungen, wie z. B. dem Nahrungsmangel oder dem Tod der Königin, in Verbindung stehen.

     

Comparative aspects of cold acclimation and nonshivering thermogenesis in homeotherms

In some small animals (rat, guinea,pig) adaptation to cold entails an increased ability to produce heat through nonshivering thermogenesis. This is closely associated with the calorigenic action of noradrenaline (NA), In bigger animals (rabbit) the magnitude of nonshivering thermogenesis governed by NA is smaller and these animals rely mostly on adaptation by means of increased insulation. In some other species (white mouse, hedgehog, dog, young fowl)the role of NA in cold acclimation is either not clear or dubious. The last group of homeotherms involves species which do not show either nonshivering thermogenesis or increased insulation after cold adaptation although the resistance to cold has been found to be increased (pigeon, chickens, miniature swine, new born pig). An entirely new mechanism of cold adaptation must be anticipated in these species.

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Zusammenfassung In einigen kleineren Tierarten (Ratte, Meerschweinchen) schliesst die Anpassung an Kälte eine erhöhte Fähigkeit zur Wärmebildung ohne Muskelzittern ein. Dieser Beitrag zur Wärmebildung ist zusätzlich zu dem durch Muskelzittern und eng mit der kalorigenen Wirkung von Noradrenalin (NA) verbunden. Grössere Tiere passen sich an Kälte vorwiegend durch Verbesserung der Isolation an (Kaninchen). Der Anteil der durch NA gesteuerten Thermogenese ist gering. Bei anderen Tieren (Maus, Igel, Hund, junges Geflügel) ist die Rolle des NA entweder noch nicht abgeklärt oder zweifelhaft. Schliesslich gibt es Tiere (Taube, Huhn, junge Schweine), die bei Kälteakklimatisation weder eine Verbesserung der Isolation noch zitterfreie Thermogenese aufweisen. Bei diesen Tierarten muss ein völlig neuer Mechanismus der Kälteanpassung angenommen werden.

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Resume Pour quelques espèces de petits animaux (rats, cobaye), l'adaptation au froid englobe la possibilité accrue de production de chaleur sans tremblement musculaire. Cette contribution à la production de chaleur se greffe à celle provenant du tremblement musculaire et est étroitement liée à l'effet calorigène de la noradrénaline (NA). De plus gros animaux s'adaptent au froid surtout par une amélioration de l'isolation (lapin). La part de chaleur due à l'effet de la NA y est faible. Pour d'autres espèces (souris, hérisson, chien, jeune volaille), le rôle joué par la NA est ou peu clair ou douteux. Enfin, certains animaux (pigeons, poules,porcelets) ne présentent ni amélioration de l'isolation ni production de chaleur par tremblement musculaire au cours de l'acclimatation au froid. Dans ces cas-là, il faut admettre un mécanisme entièrement nouveau d'adaptation au froid.

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Presented during the Fifth International Biometeorological Congress, 1–7 September 1969, Montreux, Switzerland.     

Blood sedimentation rate patterns in the Netherlands during the period 1955–1965

During the period from 1955 to 1966 blood sedimentation rate (Westergren method) patterns of a group of healthy male donors at the blood bank in Leiden, The Netherlands, were studied and correlated with meteorological factors. Values of 1–2 mm/1st hr were most frequent; the percentage of donors with these values varied considerably between donor days. If strong atmospheric cooling preceded the donor day the percentage of donors with 1–2 mm/1st hr was high and if atmospheric warming preceded the donor day it was low. The highest percentage of donors with these low BSR values was observed in winter and the lowest in summer. The greatest difference between average winter and summer values was 23% in 1958.The yearly average percentage of 1 to 2 mm/1st hr was 29.9% in 1955; it increased to 59% in 1958, decreased to 30.7% in 1960, increased again to 39.3% in 1963 and decreased gradually to 22.9% in 1966.

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Zusammenfassung Während einer Periode von 1955–1966 wurden die Werte der Blutsenkungsreaktion nach Westergren in einer Population von gesunden,männlichen Blutspendern der Blutbank in Leiden, Holland,untersucht und mit Wetteränderungen korreliert. Die Häufigkeitsverteilung zeigte,dass die meisten Werte 1–2 mm/1.Std. betrugen. Der Prozentsatz der 1–2 mm Werte schwankte erheblich von einem Spendertag zum anderen. Wenn am Vortag eine starke atmosphärische Abkühlung bestand,war der Prozentsatz hoch und umgekehrt bei atmosphärischer Erwärmung am Vortag war der Prozentsatz niedrig. Der grösste Prozentsatz von 1–22 mm/1.Std. Werten wurde im Winter gefunden,der niedrigste im Sommer. Der grösste Unterschied zwischen Winter und Sommer Durchschnittswerten betrug 23% im Jahre 1958. Der mittlere jährliche Prozentsatz der 1–2 mm/1.Std. Werte war 1955 29.9%, stieg 1958 auf 59%, fiel 1960 auf 30.7%, stieg bis 1963 wieder an auf 39.3% und fiel bis 1966 auf 22.9%.

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Resume Durant 11 ans (de 1955 à 1966), on a établi la vitesse de sédimentation du sang selon la méthode de Westergren et on l'a mise en regard des éléments météorologiques. Le sang examiné provenait de donneurs masculins, sains alimentant la banque du sang de Leiden (Hollande). Des valeurs de l à 22 mm/h furent les plus fréquentes. Le taux de donneurs présentant ces valeurs varie considérablement d'un jour à l'autre. Si le jour précédant celui de la prise de sang était caractérisé par un fort refroidissement atmosphérique, le taux de donneurs présentant une vitesse de sédimentation de l à 2 mm/h était élevé. Au contraire, si l'on constatait un réchauffement atmosphérique la veille des prises de sang, on pouvait noter un taux faible. Le plus fort pourcentage de donneurs présentant des vitesses de sédimentation aussi faibles s'est rencontré en hiver et le pourcentage le plus bas en été.La plus grande différence entre les moyennes d'hiver et d'été a été enregistrée en 1958 et s'élève à 23%. La moyenne annuelle du taux des donneurs présentant des vitesses de sédimentation de l à 2 mm/h fut de 29,9% en 1955. Elle s'est élevée à 59,0% en 1958. Elle s'abaisse à 30,7% en 1960, pour remonter à 39,3% en 1963 et redescendre graduellement à 22,9% en 1966.