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.

     

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.     

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.

     

Alterations in the serum electrolyte levels of women during high altitude (4,300 m) acclimatization

Eight, University of Missouri (230 m) college women were exposed for a period of 65 days to an elevation of 4,300 m on Pikes Peak. During the first week of altitude exposure marked increases in the serum levels of chloride, phosphate, proteinate and calcium and marked decreases in the serum levels of sodium, potassium, magnesium and estimated bicarbonate were observed. During the remainder of the altitude sojourn chloride, phosphate, potassium and magnesium reverted toward the initial low altitude value. Serum calcium levels, however, remained elevated during this latter period while sodium levels continued to decrease and proteinate levels continued to increase. There was little or no recovery of the estimated bicarbonate decrement as the period of exposure was prolonged. Two weeks after the subjects returned to Missouri some but not all of the electrolytes returned to their initial levels. Those not recovering completely included calcium, chloride, proteinate and estimated bicarbonate.

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Zusammenfassung Bei acht Studentinnen der Universität von Missouri (230 m) wurden 65 Tage in der Station Pikes Peak (4.300 m) die Elektrolyte im Serum untersucht. Während der 1. Höhenwoche wurde ein deutlicher Anstieg des Chlorids, Phosphats, Proteinats und Calciums und ein deutlicher Abfall des Natriums, Kaliums, Magnesiums und berechneten Bikarbonats im Serum gefunden. In den folgenden Wochen kehrten die Werte des Chlorids, Phosphats, Kalium und Magnesium zu den Werten vor dem Übergang in die Höhe zurück. Der Calciumspiegel blieb dauernd erhöht, der Natriumspiegel fiel weiter ab, und der Proteinatspiegel stieg weiter an. Eine Verbesserung des Bikarbonatspiegels fand nicht statt. Zwei Wochen nach Rückkehr von der Höhe waren fast alle Elektrolytwerte wieder normal ausser Calcium Chlorid, Proteinat und Bikarbonat im Serum.

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Resume Huit étudiantes de l'université du Missouri (230 m d'altitude) ont séjourné durant 65 jours à Pikes Peak (4.300 m d'altitude). Durant ce laps de temps, on a analysé régulièrement les électrolytes du sérum sanguin. Durant la première semaine de leur séjour en altitude, on a constaté une nette augmentation des chlorires, des phosphates, des protéinates et du calcium ainsi qu'une diminution marquée du sodium, de la potasse, du magnésium et de la valeur calculée du bicarbonate. Au cours des semaines suivantes, la valeur des chlorures, des phosphates, de la potasse et du magnésium s'est rétablie au niveau précédant la montée en altitude. Le taux de calcium est resté élevé alors que celui du sodium a continué de baisser et celui des protéinates à s'élever. On n'a pas constaté d'amélioration du taux de bicarbonate. Deux semaines après le retour en plaine, presque toutes les valeurs des électrolytes étaient redevenues normales dans le sérum, à l'exception de celles du chlorure de calcium, des proteinates et du bicarbonate.

     

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

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

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

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

     

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.     

Effect of meteorological events on ragweed pollen count

Hourly and daily counts of air-borne ragweed pollen, AMBROSIA SPP, taken with a volumetric sampler during the 1961 season at Ottawa, Canada, were compared with meteorological events. The time of daily peak concentration of pollen coincided with the time of decreasing relative humidity and development of a super-adiabatic lapse rate in the first 200 ft of atmosphere. Daily variations in pollen count were virtually completely dominated by the local ragweed population and microclimate but could be explained to a limited extent by variations in air mass.On occasions, gravity slide counts using a Durham type apparatus varied qualitatively with volumetric counts, but it was not possible to obtain a constant factor to convert gravity to volumetric counts.

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Zusammenfassung Die stündliche und tÄgliche Anzahl von Pollen des Jakobskreuzkrauts(AMBROSIA SPP.) in der Luft (mit einem volumeterischen Sammler bestimmt) wÄhrend der Saison 1961 in Ottawa, Kanada, wurde mit meteorologischen Daten korreliert. Die höchste Pollenzahl in der Luft fiel mit dem Abfall der rel. Feuchte zusammen und der Entwicklung eines überadiabatischen Gradienten in den ersten 65 m Höhe der AtmosphÄre. Die tÄglichen Schwankungen der Pollenzahl wurden tatsÄchlich vollstÄndig von der lokalen Verteilung der Ambrosia spp. und dem Mikroklima bestimmt und konnten nur in geringem Masse mit den Schwankungen der Luftmassen in Zusammenhang gebracht werden.Die Zahl der Pollen in durch Schwerkraft gewonnen Proben fiel gelegentlich qualitativ mit den volumetrisch gewonnen Proben zusammen; es war jedoch nicht möglich, einen konstanten Faktor zu berechnen, um gravimetrisch gewonnene Werte in volumetrische umzuwandeln.

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Résumé Le nombre par heure et par jour, des grains de pollen de AMBROSIA SPP. dans l'air, mesuré par un collecteur volumétrique pendant la saison 1961 à Ottawa (Canada)a été comparé avec les données météorologiques.Le nombre le plus élevé correspondait à une chute de l'humidité relative et à un gradient superadiabatique s'élevant jusqu'à 65m d'altitude. La cause des variations quotidienne du nombre des grains de pollen correspondait pratiquement à la distribution locale de Ambrosia spp. et au microclimat, et ne correspondait que dans une faible mesure avec les déplacement des masses d'air. Le nombre des grains de pollen obtenus par gravitation au moyen d'un appareil du type Durham coincidait parfois qualitativement aux valeurs obtenues par un collecteur volumétrique, mars il n'a pas été possible d'établir un facteur constant,qui permÎt de transformer les valeurs gravimétriques en valeurs volumétriques.

     

The energy budget of man at high altitudes

Observations (mid-July) were made, at high altitudes (3,080 m to 4,267 m, White Mountains, California), of the radiative physical and physiological parameters of importance to man. The data was used to show how man was actually coupled to the climatological events and processes going on at the physical-horizontal interface. Such observations were then used to test theoreticalempirical models predicting such interactions between man and the environment. High correlations were found between hypothesis and observations during the investigational period. Subsequently, an all-year simulation was conducted which attempted to predict the annual march of net radiation on the human and its causal components for high elevations in arid regions.

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Zusammenfassung In der Höhe von 3.080 bis 4.267 m (White Mountain, California) wurden Mitte Juli Strahlungsmessungen vorgenommen. Die Messungen sollten die enge Kopplung der menschlichen Funktionen mit den klimatischen Bedingungen aufzeigen. Die Beobachtungen wurden weiter zur Prüfung theoretischempirischer Modelle zur Voraussage von Mensch-Umwelt Beziehungen verwendet. Während der Untersuchungsperiode wurden signifikante Korrelationen zwischen Hypothese und Beobachtung gefunden. Deshalb wurde die Beziehung simuliert für alle Monate berechnet, um den Jahresgang der Strahlungsbilanz auf den Menschen und ihre Komponenten für grosse Erhöhungen in ariden Gebieten vorauszusagen.

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Resume A la mi-juillet, on a effectuê des mesures du rayonnement entre 3.080 et 4.267 m d'altitude dans les White Montain de Californie. Ces mesures avaient pour but d'établir une relation étroite entre les fonctions humaines et les conditions climatiques ambiantes. Ces observations ont en outre été utilisées pour vérifier des modèles théoriques et empiriques, modèles permettant un pronostic des réactions de l'homme selon le milieu. On a obtenu de hautes corrélations entres les hypothèses émises et les observations faites durant la période d'investigations. Par conséquent, on a calculé pour chaque mois la relation trouvée afin de prévoir les réactions humaines à haute altitude et en climat aride sur la base de l'évolution annuelle de la radiation nette.

     

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.     

Seasonal variations in the survival index of rats at simulated high altitudes

Albino rats were maintained in an animal house, the air temperature of which fluctuated with the variations in the ambient air temperature Survival index, which is defined as the percentage of rats surviving for 100 min at a given simulated altitude, was determined for several groups of rats in different months covering a period of about one year. The simulated altitudes used were 25,000,27,500, 30,000 and 32,500 ft, with an air temperature of 33°C and RH of over 80%,within the decompression chamber. The survival index showed a progressive decline with the fall in mean air temperature of 32°C in summer to 13°C in winter, and a rise with increase in air temperature during the summer of the succeeding year. In a group of rats removed from an environment at 28°C to one at 19°C a significant fall in survival index was observed at the end of 4 weeks, but not at the end of 12 weeks. It is concluded that exposure to a mild degree of cold reduces the ability of rats to survive hypoxia between 10 and 30 days of cold exposure,,which tends to revert to normal between 30 and 90 days.

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Zusammenfassung Ratten wurden in einem Tierhaus gehalten, dessen Innentemperatur mit der Aussentemperatur schwankte.Der Überlebens-Index das ist der Prozentsatz Ratten, die 100 min bei einer gegebenen simulierten Höhe überleben, wurde für mehrere Gruppen Ratten in verschiedenen Perioden während eines Jahres bestimmt. Die Höhen betrugen 7,600 m, 8,300 m, 9,100 m und 9,850 m bei 33°C und 80% RF.Der Überlebens-Index zeigte eine progressive Senkung beim Fall der Temperatur von 32°C im Sommer auf 13°C im Winter und eine Zunahme beim Wiederanstieg der Temperatur im Sommer des folgenden Jahres. Ratten, die von 28°C in einen Raum von 19°C überführt wurden,wiesen nach 4 Wochen eine siknifikante Verminderung des Überlebens-Index auf, dagegen nicht mehr nach 12 Wochen. Danach ist bereits bei milder Kälteexponierung die Hypoxie-resistenz der Ratte näch 10–30 Tagen in der Kälte reduziert und normalisiert sich wieder zwischen 30 und 90 Tagen.

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Resume Des rats ont été placés dans des cages dont la température variait avec celle de l'air ambiant. On détermina alors l'indice de survie pour plusieurs groupes de ces animaux et pour différentes périodes couvrant presque une année entière. Cet indice est défini par le taux de rats qui restent en vie après avoir été exposés durant 100 min à des altitudes simulées déterminées et cela par 33°C et 80% d'humidité relative à l'intérieur de la chambre de décompression.Ces altitudes étaient de 7.600m, 8.300 m, 9.100 m et 9.850 m. L'indice de survie diminua progressivement lors d'un abaissement de la température ambiante aux cages de 32°C en été à 13°C enhiver pour remonter à nouveau avec la température l'été de l'année suivante.Des rats qui furent transférés d'un milieu de 28°C dans un autre de 19°C présentèrent un abaissement significatif de leur indice de survie après 4 semaines.Cet abaissement avait cependant disparu après 12 semaines. On en conclut qu'une exposition de 10 à 30 jours à un refroidissement modére réduit de façon évidente la capacité de résistance à l'hypoxie des rats, mais que la dite capacité de résistance se normalise de nouveau entre 30 et 90 jours après.

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Mean air temperature for a period =      

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     

Effects of high temperature on reproduction

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

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

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

     

Long-term investigations of atmospheric ionization in Tartu,Estonian SSR

This is a review of the resulta of long-term measurements of small and large air ions of both signs from 1951–1963 and the correlation of this data with meteorological measurements and the incidence of spontaneous death and cardio-vascular diseases during 3 years in Tartu, Estonia. There is a seasonal variation in the density of air ions. The density of small ions was maximal from January to March and minimal from May to July, the density of large ions was the opposite. There was also a diurnal variation of the small ions with the highest density after midnight and minimum density at 07:00 hr. General mortality and incidence of cardiovascular disease were above the annual average during the winter months when the density of small ions was lowest.

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Zusammenfassung Dies ist eine Übersicht über die Ergebnisse langfristiger Messungen der grossen und kleinen Luftionen beider Vorzeichen von 1951–1963 und die Korrelation der Werte mit meteorologischen Messungen und mit der Häufigkeit von Todesfällen und Herz- und Gefässkrankheiten in Tartu, Estland. Es wurde eine jahreszeitliche Variation in der Dichte der Luftionen beobachtet, das Maximum der kleinen Ionen war von Januar bis März, das Minimum von Mai bis Juli, Maximum und Minimum der grossen Ionen lagen umgekehrt. Die diurne Variation der kleinen Ionen zeigte die grösste Dichte nach Mitternacht und die geringste Dichte um 7 Uhr früh. Todesfälle und Herz- und Gefässkrankheiten waren überdurchschnittlich häufig in den Wintermonaten, wenn die Dichte der kleinen Ionen an geringsten war.

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Resume Il s'agit ici de la compilation des résultats de mesure des petits et grands ions atmosphériques des deux signes, mesures faites à Tartu (Estonie) de 1951 à 1963. On a en outre recherché les corrélations pouvant exister entre ces mesures d'une part, les éléments métorologique, la fréquence des décès, les maladies de coeur et des vaisseaux d'autre part. On a pu constater une variations saisonnière de la densité des ions atmosphériques. Le maximum des petits ions se rencontre de janvier à mars,le minimum de mai à juillet. Les grands ions se répartissent de façon opposée. La répartition diurne présente un maximum de densité des petits ions après minuit, un minimum vers 7 heures du matin. Le nombre de décès et de crises cardiaques ou vasculaires est le plus grand lorsque les petits ions sont le moins nombreux.

     

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.     

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.

     

The role of the sympathetic nervous system during exposure to altitude in rats

The role of increased output of noradrenaline (NA) was investigated during acute and chronic exposure of rats to simulated altitudes of 5, 500 m, 7, 300 m and 10, 200 m. The NA response to altitude was inhibited by daily injection of guanethidine sulphate and the effectiveness of this treatment was confirmed by decreased excretion of free NA in the urine. Body weight changes during chronic exposure to 5, 500 m and 7, 300 m were similar in guanethidine treated animals and controls and there was no compensatory increase in the excretion of 11-hydroxycorticosteroids or adrenaline due to the drug. This suggests that increased secretion of NA was not essential for a prolonged stay at 5, 500 m or 7, 300 m. When animals were exposed acutely to 10, 200 m, or were subjected to the added stress of partial restraint at 7, 300 m, guanethidine treatment caused a drastic increase in mortality.

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Zusammenfassung In Versuchen mit Ratten wurde die Bedeutung der erhöhten Noradrenalin-Ausscheidung während akuter und chronischer Exponierung in simulierten Höhen von 5500 m, 7300 m und 10.200 m untersucht. Die NA-Ausschüttung in der Höhe liess sich durch tägliche Injektionen von Guanethidinsulfat hemmen wie an einer verminderten Ausscheidung von freiem NA im Harn bestätigt wurde. In 5500 m und 7300 m Höhe waren die Körpergewichtskurven der behandelten und der Kontrollgruppen gleich. Es fand sich keine kompensatorische 11-HOCS oder Adrenalin-Ausscheidung unter Medikamentwirkung. Danach war die erhöhte NA-Sekretion für einen verlängerten Aufenthalt in diesen Höhen nicht wesentlich. Akute Exponierung in 10.200 m Höhe oder partielle Immobilisierung in 7300 m Höhe führte bei Guanethidin-Behandlung zu einer drastischen Erhöhung der Mortalität.

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Resume On examine ici le rôle d'une sécrétion accrue de noradrénaline (NA) au cours d'expositions subites ou prolongées de rats à des altitudes simulées de 5500, 7300, resp. 10200 m. La réaction de la sécrétion NA à l'altitude a été retardée par une injection quotidienne de sulfate de guanéthidine. L'efficacité de ce traitement a été confirmée par une décroissance de l'excrétion de NA libre dans l'urine. Les changements dans le poids du corps lors d'une exposition prolongée à 5500 et 7300 m d'altitude ont été égaux pour les animaux traités à la guanéthidine et ceux de contrôle. En outre, on n'a pas constaté d'augmentation dans l'excrétion de 11-hydroxycorticostéroide ou d'adrénaline due au médicament. Ce résultat laisse supposer que les sécrétions accrues de NA ne sont pas essentielles pour une station prolongée à des altitudes de 5500 et 7300 m. Dans le cas d'animaux exposés brusquement à une altitude de 10200 m ou parmi ceux de 7300 m auxquels on a ajouté la contrainte d'être partiellement entravés, le traitement à la guanéthidine a provoqué une hausse spécialement forte de la mortalité.

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DCIEM Research Paper 822     

Les climax cotiers de la mediterranee occidentale

Conclusions Sur la côte méditerranéenne française, entre l'Ouest de Sausset (dans la Chaîne de la Nerthe à l'Ouest de Marseille) et la frontière italienne existe un étage climacique exigeant plus de chaleur que le Quercetum ilicis: l'Oleo-Ceratonion.Eliminé de la dépression rhodanienne par des hivers trop froids en rapport avec la fréquence du mistral qui la balaie fréquemment, ce climax débute sur la côte Sud de la Nerthe où il se localise, comme aux Iles du Frioul et dans les calanques entre Marseille et Cassis, dans quelques fonds de vallons particulièrement chauds.En Provence cristalline, avec un climat plus humide et plus chaud, surtout moins froid en hiver avec des minima absolus moins bas, ce climax se développe davantage, mais les maquis à Myrte, Olivier, Lentisque sous Pin d'Alep qui les représentent, se localisent encore strictement sur le littoral, et dans les fonds de vallons chauds du versant Sud des Maures occidentales où ils atteignent 100, 200 m et plus d'altitude.Dès le Cap Bénat et le Lavandou s'ajoutent des vastes peuplements à Euphorbia dendroides qui étendent le domaine actuel de l'Oleo-Lentiscetum aux pentes rocheuses qu'iis colonisent jusqu'à plus de 300 m d'altitude.La localisation stricte de l'Oleo-Lenticetum entre la bordure halophile et 20–30 m d'altitude seulement aux Iles d'Hyères beaucoup moins dégradées que la côte voisine des Maures, montre que ce climax côtier ne doit son extension actuelle jusqu'à plusieurs kilomètres vers l'intérieur et plus de 300 m d'altitude dans les Maures qu'à une progression récente en rapport peut-être avec un assèchement général du climat, certainement avec le recul, par destruction, des Chênaies de Chêne vert ou de Chêneliège.Dans l'Estérel, l'Oleo-Ceratonion sensu stricto—avec Ceratonia et Euphorbia dendroides—apparait et prend son plein développement entre Nice et Menton, de 0 à 300 m d'altitude.Les limites de ce climax et sa composition floristique sont à préciser en Italie où il doit être mieux représenté dans la partie Sud de la péninsule que plus au Nord où je l'ai vu entre Gênes et le Nord de Rome.C'est à cet étage climacique sous-jacent à celui du Quercetum ilicis que se rattachent les maquis littoraux à Myrte, Olivier, Lentisque, Laurier-rose de Corse où ils atteignent un développement plus considérable qu'en France continentale.L'Oleo-Ceratonion a servi de refuge, lors des dernières grandes glaciations, à de nombreuses espèces dont il a permis le maintien à l'état spontané sur le territoire français. Et c'est peut-être la raison principale de la richesse de certains territoires côtiers de la France méditerranéenne en endémiques. Là peuvent très bien avoir persisté à l'état spontané en particulier l'Olivier, le Laurier-rose, le Caroubier, la Vigne, le Figuier. De là, le Pin d'Alep est peut être parti pour s'étendre largement en Provence et en Languedoc.L'Oleo-Ceratonion au sens large s'étend, toujours en dessous de l'étage du Quercetum ilicis, depuis l'étage semi-aride d'Emberger à l'étage humide c'est-à dire essentiellement dans tout l'étage méditerranéen sub-humide (tempéré) défini par cet auteur. Il est probable qu'aux limites inférieures de cette aire de répartition il passe à d'autres associations affines mais différentes (en Afrique du Nord). L'Oleo-Ceratonion se cantonne dans les régions méditerranéennes à hivers chauds (m > 3 ou 4°) de la Côte d'Azur et de la Corsé, en France; il laisse au Quercetum ilicis, les parties de la région méditerranéenne où la movenne m des minima du mois le plus froid descend largement au-dessous de + 3° ou + 4°.Ce sont probablement ces exigences thermiques qui expliquent la continuité de plus en plus grande des peuplements à Myrte-Olivier-Lentisque, et leur extension altitudinale croissante lorsqu'on gagne de Marseille vers la frontière italienne. Sans doute faut-il considérer tous ces peuplements comme des irradiations, des infiltrations d'un climax de régions chaudes normalement plus méridionales que le Sud-Est méditerranéen français dans lequel, à l'origine—post-glaciaire tout au moins—ils n'ont été conservés qu'en un petit nombre de stations particulièrement favorables d'où ils sont partis pour étendre à nouveau leur aire.L'existence de ce climax justifierait que soit distingué un district ligurien ou pré-ligurien comme le proposait A. Chevalier (1916–18) après Flahault pour la zone à Oleo-Ceratonion, mais en étendant ce district vers l'Ouest, suivant l'étroite bande côtière où, jusqu'à l'Ouest du port de Sausset — à l'Ouest de Marseille — cette Alliance est représentée.     

Witterungseinflüsse auf die Pigmentbildung der Wiesenpflanzen und den Vitamin A-Gehalt der Milchfette

Zusammenfassung Der Carotin-, Chlorophyll a- und b-Gehalt (Pigment) in Gras von Weiden in 600 m Höhe am nördlichen Alpenrand (Südbayern) und der Vitamin A-Gehalt im Milchfett von Kühen im Stall nach Fütterung mit dem Gras wurde bestimmt und mit den Ergebnissen der meteorologischen Beobachtungen verglichen. Die Pigmentbildung in den Pflanzen wurde durch warme strahlungsreiche Witterung gefördert und durch starke TemperaturrückgÄnge und Bodenfröste gehemmt. Sie war ausserdem vom Standort abhÄngig: an S-HÄngen und auf Höhen in strahlungsgünstiger Lage war in sonnigen Perioden der Carotingehalt hoch, in Niederungen mit hÄufiger Nebelbildung, auf schattigen HÄngen und in Tallagen mit Kaltluft tief. In Witterungsperioden mit Bewölkung glich der höhere Anteil der Himmelsstrahlung die Expositionsunterschiede wieder aus. Extrem grosse Licht- und WÄrmeeinwirkungen sommerlicher Hitzeperioden hemmten die Pigmentbildung; der Milch Vitamin A-Gehalt zeigte gleichsinnige Schwankungen.

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Carotine, chlorophyll a and b (pigment) in some types of meadow grass (600 m) at the northern rim of the Alps and the vitamin A content in milk from cows in stables fed on this grass was determined and correlated with meteorological data. The pigment formation in the grass was enhanced by radiation-rich warm weather and was impeded by a fall in temperature and ground frosts. The carotine content was high in grass from south slopes and on hills in a favourable position for radiation during sunny periods and low in grass from low sites with cold air.During periods of cloudy weather the greater amount of sky radiation compensated for the smaller amount of exposure in the less favourable sites. Extremely strong effects of light and warmth during summer heat periods inhibited the pigment formation and there was also a similar change in the vitamin A content of the milk.

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Résumé La teneur en carotène et en chlorophylle a et b (pigment) de quelques herbes de prairies du nord des Alpes (Bavière) et la teneur en vitamine A du lait des vaches qui en furent nourries en étables ont été comparées à des données méteorologiques. La formation des pigments des herbages était accrue par un temps chaud et ensoleillé et était diminué par les chutes de température et le refroidissement du sol. Le taux de carotène des herbes des pentes exposées au sud et sur les collines était élevé durant les périodes de soleil, et bas dans les fonds de vallées exposées à l'air froid et sur les pentes à l'ombre. Pendant les périodes nuageuses, la plus grande luminosité du ciel compensait les différences dans 1'exposition.La formation de pigments était ralentie en été pendant les périodes de grandes chaleurs et d'irradiation extrèmes. Le contenu du lait en vitamine A montrait des variations dans le mÊme sens.

     

Distinctive bioclimatic parameters of the subtropical-tropical andes

Among the mountain regions of the world the Andean highlands have a unique position. They show the highest elevation in subtropical-tropical latitudes and are populated for centuries. Strong sun-shadow contrasts and day-night thermal differences exist. The annual range of temperature is larger at 4, 000 m than at sea level. The atmospheric humidity is not so much a function of elevation than of the prevailing climatic regime and is characterized by large differences in space and time. The values of the cooling power are similar to those in the lowlands of the mid-latitudes and have a small daily range due to the high day-time temperatures and low nighttime wind speeds. At these altitudes the regular but especially the irregular pressure variation may assume major significance for the appearance of mountain sickness. Possible bioclimatic classifications have to specify if they refer to adjusted aboriginals, acclimatized residents, or casual travelers.

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Zusammenfassung Das andine Hochland hat seine höchsten Erhebungen in subtropisch-tropischen Breiten und ist seit alters her bevölkert. In diesen Höhenlagen können die regelmässigen, vor allem aber die unregelmässigen Druckschwankungen für das Auftreten der Bergkrankheit bedeutungsvoll werden. Die Unterschiede zwischen Sonne und Schatten und zwischen Tag und Nacht vor allem in der Trockenzeit und in den subtropischen Wüstengebieten sind besonders stark ausgeprägt. Das Altiplano zeigt eine grössere Jahresschwankung der Temperatur als das Tiefland. Die Luftfeuchtigkeit hängt nicht so sehr von der Meereshöhe als von den jeweiligen klimatischen Bedingungen ab und zeigt grosse Schwankungen im Jahresablauf und von Ort zu Ort. Die Werte der Abkühlungsgrösse sind nicht sehr verschieden von denen im Tiefland der gemässigten Breiten. Sie zeigen eine geringe Tagesschwankung wegen der tagsüber hohen Temperaturen und der schwachen Winde während der Nacht. Bioklimatische Klimaklassifikationen dieses Gebietes müssen für die eingeborene Bevölkerung, akklimatisierte Bewohner aus anderen Klimagebieten oder kurzfristige Besucher aus dem Tiefland definiert werden.

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Resume Les Andes occupent une position unique parmi les régions montagneuses du globe. Elles offrent les sommets les plus élevés des latitudes subtropicales et sont peuplées depuis la plus haute antiquité. On y trouve des contrastes importants entre le soleil et l'ombre ainsi que des écarts de température marqués entre le jour et la nuit. La variation annuelle de température y est plus prononcée à 4.000 m d'altitude qu'au niveau de la mer. L'humidité atmosphérique y est moins une fonction de l'altitude que du régime climatique. Elle est donc caractérisée par des différences marquées tant dans l'espace que dans le temps. Les valeurs du pouvoir réfrigérant sont voisines de celles de contrées plus basses des latitudes moyennes et présentent de faibles variations journalières en raison des hautes températures diurnes et des faibles vents nocturnes. A ces altitudes, les variations régulières, mais surtout irrégulières de la pression sont de la plus haute importance pour l'apparition du mal de montagne. Il est nécessaire de définir trois catégories dans la classification bioclimatique de ces régions: les indigènes, les résidents acclimaté provenant d'autres régions; les gens venant de la plaine et qui n'y séjournent que passagèrement.

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Parts of this paper were presented during the Fifth International Biometeorological Congress, 1–7 September 1969, Montreux, Switzerland.