Dynamics of adaptive reactions at the cellular level during training of rats to hypoxia. Review of research

Adaptive changes of the tissue energy metabolism occur during training of rats to hypoxia. A gradual increase in glycolysis and in the activity of glycolytic enzymes of the tissues is observed. Dynamics of the changes in the oxidative metabolism studied at the mitochondrial level are shown. There are also some changes in the blood system such as the production in the bone narrow of erythrocytes possessing some biochemical properties specific for fetal animals.

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Zusammenfassung Während des Hypoxie-Trainings von Ratten treten Anpassungsvorgänge im Gewebsstoffwechsel auf, die sich in einem graduellen Anstieg der Glykolyse und der Aktivität der glykolytischen Enzyme der Gewebe äussern. Die Dynamik der Anpassungsvorgänge des oxydativen Stoffwechsels der Mitochondrien wird berichtet. Auch im Blut sind Veränderungen nachzuweisen wie die Ausschüttung von Erythrocyten aus dem Knochenmark mit Eigenschaften, wie sie im Fetalblut angetroffen werden.

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Resume Durant la période d'entrainement à l'hypoxie, on constate chez les rats des modifications du métabolisme des tissus dus à une adaptation. Ces modifications se traduisent par une augmentation progressive de la glycolyse et de l'activité des enzymes glycolytiques des tissus. On note des processus dynamiques d'adaptation du métabolisme oxydatif au niveau des mitochondries. On peut également déceler des modifications du systèmes sanguin telles que la production à partir de la moelle osseuse d'érythrocytes aient des propriétés semblables à celles que l'on rencontre dans le sang des foetus.

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

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.

     

Reversal of abnormal fibrinolytic activity,blood coagulation factors and platelet function in high-altitude pulmonary oedema with frusemide

In high-altitude pulmonary oedema there is evidence of widespread intravascular clotting which is associated with and may result from reduced fibrinolytic activity with increased plasma fibrinogen, increased factors V, VIII and X, decreased factor XII, and increased platelet adhesiveness and platelet factor 3. The beneficial effect of frusemide which is the mainstay of treatment has so far been ascribed to its potency and rapidity of action in inducing diuresis and its effect on pulmonary blood volume which is reduced. However, an interesting new finding is that at the same time frusemide reverses adverse changes in fibrinolytic activity, blood coagulation, and platelet function and thereby removes impediment to the pulmonary blood flow at the capillary and venular level.

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Zusammenfassung Bei Lungenödem in Hochgebirge liegt eine weitverteilte, intravasale Gerinnung vor, die verbunden ist mit oder als Folge einer verminderten fibrinolytischen Aktivität mit erhöhtem Plasmafibrinogen, Faktoren V, VIII und X und vermindertem Faktor XII, erhöhter Plättchen-Klebrigkeit und Plättchenfaktor 3 auftritt. Die günstige Wirkung von Frusemid wurde bisher seiner raschen Wirkung auf die Auslösung der Diurese und der Reduzierung des pulmonalen Blutvolumens zugeschrieben. Nach einer neuen Beobachtung kehrt Frusemid die Veränderungen der fibrinolytischen Aktivität, Blutgerinnung und Plättchenfunktion um und beseitigt auf diese Weise die Behinderung des pulmonalen Blutflusses im Kapillarbereich.

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Resume Les oedèmes pulmonaires constatés en haute montagne sont en étroite relation avec une augmentation des facteurs de coagulation du sang. Cette augmentation est consécutive à une diminution de l'activité fibrinolytique. Elle est accompagnée d'une augmentation des fibrines du plasma, des facteurs V, VIII et X et d'une diminution du facteur XII. On constate en outre une adhésion plus forte des plaquettes et une hausse du facteur 3 des dites plaquettes. On a attribué l'action bienfaisante de la frusémide au fait qu'elle déclenche rapidement une diurèse et une réduction du volume du sang dans les poumons. Cependant, de nouvelles observations ont amené à la constatation que la frusémide renverse les processus de modification de l'activité fibrinolytique, de la coagulabilité du sang et des fonctions des plaquettes. En outre, elle écarte de cette façon la rétention du flux sanguin pulmonaire dans la zone des capillaires.

     

The mechanism of oxygen toxicity as a model for interpreting certain biometeorological phenomena

The biological effects of fluctuating electromagnetic and electrostatic fields, as well as aerosol ions, are probably paralleled by the effects of oxygen toxicity in the alteration of electrodynamics, energy transfer and free radical reactions within cells. Symptoms and signs of low-level oxygen toxicity have been correlated with biochemical and anatomical changes in man and animals.Alteration of the pulmonary membrane, red blood cell survival and mitochondrial function in several organs has been found in experiments attempting to validate the efficacy of 100% oxygen at 250 mm Hg as a space cabin atmosphere. The significance of these findings to biometeorological problems is discussed.

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Zusammenfassung Die biologischen Wirkungen der Schwankungen elektromagnetischer und elektrostatischer Felder sowie der Ionen im Aerosol sind wahrscheinlich begleitet von Wirkungen der Sauerstoffgiftigkeit bei der Änderung der Elektrodynamik, des Energietransportes und Reaktionen freier Radikale in den Zellen.Symptome und Zeichen leichter Sauerstoffvergiftung wurden mit biochemischen und anatomischen Veränderungen bei Mensch und Tier korreliert.In Versuchen,in denen die Wirkung von 100% Sauerstoff als Atmosphäre in einer Raumkapsel bei 250 mm Hg untersucht werden sollte,wurden Veränderungen an den Atmungsmembranen, des Überlebens der Erythrozyten und der Mitochondienfunktionen in verschiedenen Organen gefunden. Die Bedeutung dieser Ergebnisse für biometeorologische Probleme wird diskutiert.

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Resume L'effet biologique des variations des champs électromagnétique etélectrostatique ainsi que des ions contenus dans l'aérosole est probablement accompagné de variations de toxicité de l'oxygène.Ces variations s'observent lors de modifications électrodynamiques, du transport d'énergie et des réactions de radicaux libres dans les cellules. On a mis en parallèle des symptomes de faible intoxication par l'oxygène d'une part, des modifications bio-chimiques et anatomiques chez l'homme et les animaux d'autre part. Par des recherches sur l'influence d'une ambiance faite d'oxygène pur à 250 mm Hg de pression, on a trouvé une altération des membranes pulmonaires, de la survie des corpuscules rouges du sang et de la fonction mitochondriale dans plusieurs organes. On discute la signification de ces résultats pour la solution de problèmes biométéorologiques.

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These studies were supported by Contract NASr-115, Directorate of Space Medicine Headquarters, Office of Manned Space Flight, National Aeronautics and Space Administration.     

A computer model of the house-environment system

An energy-flow computer model of a house is developed which can be made to simulate the changes in temperature of a simple physical model during the 24-hr day. By adjusting parameters (albedo, sun's angles, conduction coefficients, wall dimensions, window dimensions, house orientation, internal heating or air-conditioning, insolation) the computer model is easily altered. It is presumably an easier model to experiment with than physical models. Experimentation with the computer model by architects should help them to maximize useful and minimize detrimental aspects of the external climate in the design of houses.

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Zusammenfassung Ein Energiefluss Computer-Modell eines Hauses wird beschrieben, das zur Simulierung der Veränderungen in der Temperatur eines einfachen physikalischen Models während eines 24-Stunden Tages benutzt werden kann. Das Computer-Modell lässt sich leicht durch Anpassung der Parameter (Albedo, Sonnenstand, Leitungskoeffizient, Dimensionen der Wände und Fenster, Stellung des Hauses, Heizung oder Luftkonditionierung) verändern. Man kann damit vermutlich leichter experimentieren als mit physikalischen Modellen. Es sollte Architekten beim Entwurf von Häusern helfen, um wertvolle Aspekte des äusseren Klimas maximal auszunutzen und nachteilige auszuschalten.

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Resume On décrit ici un modèle, utilisable sur ordinateur, du flux d'énergie à l'intérieur d'une maison. Ce modèle permet de simuler les modifications de température d'un immeuble aux conditions physiques simples pendant les 24 heures de la journée. Ce modèle peut être modifié facilement en adaptant les paramètres (albédo, hauteur du soleil, coefficient de conductibilité, dimensions des parois et des fenêtres, orientation de l'immeuble, chauffage ou conditionnement de l'air). Il est plus facile d'expérimenter par cette méthode qu'en utilisant des modèles uniquement physiques. Cette nouvelle méthode devrait aider les architectes dans l'établissement de plans de maisons, en leur apportant de précieuses valeurs provenant du climat extérieur et en leur évitant par là même bien des déboires.

     

Die Wirkung von Wetterfronten auf die Nebennierenrinde und die Hoden von Kaninchen

Zusammenfassung Es wurde die Auswirkung von Kalt- und Warmfronten auf die Nebennieren und Hoden von Kaninchen mit histochemische Methoden(Lipoidfärbungen und Phosphataseaktivität) untersucht.Kleine Gruppen von Tieren gleichen Körpergewichts wurden vor und nach dem Durchgang von Wetterfronten getötet.Es wurde festgestellt,dass nach Kaltfronten Zeichen einer Aktivierung und nach Warmfronten Zeichen einer Verminderung der Aktivität der beiden endokrinen Drüsen vorlagen. Es wird betont, dass auch die Hoden durch diese Wetteränderungen betroffen werden.

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The effect of cold and warm fronts on the activity of the adrenal cortex and the testes of rabbits was investigated using histochemical methods. During cold fronts there were signs of increased activity and during warm fronts there were signs of decreased activity of the endocrine function of both organs. The histochemical changes were compared with weather dependent changes in the corticosteroid metabolism as reported by other authors. It is shown that under the given weather conditions the endocrine activity of the testes also undergoes changes.

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Resume On a étudié les répercussions des passages de fronts froids et de fronts chauds sur l'activité des glandes surrénales et des testicules de lapins et cela au moyen de méthodes histologico-chimiques (coloration des lipoïdes et activité phosphatique). On a, pour ce fair,occis de petits groupes de bêtes ayant le même poids. On a constaté qu'après le passage de fronts froids l'activité des deux glandes endocrines avait été augmentée, alors qu'elle était réduite par les fronts chauds.On met ici l'accent sur le fait que l'activité des tisticules est également touchée par les changements de temps.

     

Effects of heat on drug action in man

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

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

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

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

A new biological index of radiosensitivity of individual mice in a closed colony

The new modified Mean Square Successive Difference (MSSD) is presented as an index to show the radiosensitivity of individual mice in a closed colony. The value of the new MSSD was calculated from daily body weight changes. The radiosensitivities of testes and hemopoiesis were less in mice with the intermediate value of the new MSSD than in mice with lower or higher values in a closed colony. The new MSSD is a useful index of individual differences.

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Zusammenfassung Ein neuer modifizierter Mean Square Successive Difference (MSSD) Index wird beschrieben und vorgeführt an der Strahlungsempfindlichkeit von einzeln gehaltenen Mäusen aus einer geschlossenen Zucht. Die Werte des neuen MSSD wurden aus den täglichen Veränderungen des Körpergewichts berechnet. Die Strahlungsempfindlichkeit der Hoden und der Hämatopoese war geringer bei Mäusen mit mittleren Werten nach dem neuen MSSD als bei Mäusen mit niedrigeren oder höheren Werten. Der neue MSSD Index ist brauchbar zur Erfassung von individuellen Unterschieden.

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Resume Une nouvelle "Mean Square Successive Difference" (MSSD) modifiée par l'auteur sert ici d'indice pour exprimer la sensibilité au rayonnement de souris provenant d'un même élevage, mais placées en cages individuelles. On a calculé les valeurs de la nouvelle MSSD en partant de la variation journalière du poids du corps. La sensibilité au rayonnement des testicules et de la hématopoièse était moins marquée chez les souris ayant une MSSD moyenne selon le nouveau mode de calcul que chez les animaux en présentant des valeurs élevées ou faibles. La nouvelle MSSD est donc utilisable pour déterminer des différences individuelles.

     

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

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

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

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

Studies on the mechanisms of resistance to hypoxia a review

The review summarises results of experimental research in Russia.The ultimate response mechanism of the hypoxic stimulus appears to reside in the cell itself and is activated by the direct action of nervous stimulation on the tissues involved and/or various hormonal regulatory systems.The adaptive mechanism in the cell to hypoxia involves a change in the cellular metabolism mediated by various enzymatic alterations. These cellular alterations,according to the principle of negative feedback, readjust the control of the nervous input from the lower and higher regulatory centers to a level corresponding to the changed environmental stimulus. Therefore, a new level in the coordination of the functional systems is established and the organism's general resistance is enhanced to hypoxia, the ultimate stimulus.

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Zusammenfassung Die ist ein Bericht über experimentelle Untersuchungen in Russland. Der letzte Reaktionsmechanismus auf den hypoxischen Reiz scheint in der Zelle selbst zu liegen und wird aktiviert durch nervale Erregung des betreffenden Gewebes und/oder verschiedene homonale Regulationssysteme. Der Anpassungsmechanismus in der Zelle bei Hypoxie schliesst einen Wechsel des Zellstoffwechsels ein durch Veränderung der Enzymmuster. Diese zellularen Veränderungen führen über ein negatives feedback System zu einer Kontrolle der nervalen Erregung, die von den niedrigeren und höheren Regulationszentren ausgehen, auf ein Niveau, dass der Änderung des Umweltreizes entspricht. So wird ein neues Gleichgewicht in der Koordination der funktionellen Systeme erreicht, das durch erhöhte Hypoxie-Resistenz gekennzeichnet ist.

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Resume Il s'agit ici d'un rapport concernant des recherches expérimentales effectuées en URSS. Le dernier mécanisme réactionnel d'une irritation hypoxique semble résider dans la cellule elle-même et être activé par un influx nerveux au niveau du tissus spécifique et/ou par différents systèmes de régularisation de nature hormonale. Le mécanisme d'adaptation de la cellule en cas d'hypoxie entraîne un changement du métabolisme interne conditionné par diverses altération des enzymes conduisant. Ces modifications cellulaires rétablissent, par un système de rétrocessions négatif, le contrôle de l'influx nerveux qui, des centres de régularisation supérieurs ou inférieurs, réagit au niveau auquel les modifications de la stimulation dues au milieu ambiant se sont produites. Il s'établit ainsi un nouvel équilibre dans la coordination des systèmes fonctionnels, équilibre caractérisé par une résistance accrue à l'hypoxie.

     

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.

     

Problèmes écologiques posés par l'observation des Ascidies dans la zone infralittorale

Résumé 1. La répartition des Ascidies dans la zone infralittorale ne peut être expliquée par l'influence des facteurs écologiques généralement mesurés dans la zone des marées.2. L'observateur dispose de trois critères principaux pour juger de l'action des facteurs écologiques non mesurables: (a) l'abondance relative des espèces renseigne sur la balance des facteurs favorables et défavorables ainsi que sur les besoins de surface de fixation; (b) l'état de croissance et la maturité sexuelle précoce permettent de détecter l'influence de facteurs défavorables; (c) la disposition par rapport au substrat permet de juger des facteurs lumière, couleur du substrat, orientation par rapport au substrat. L'étude comparée de la disposition sur fonds rocheux et sédimentaires permet de mettre en évidence l'importance du nuage particulaire soulevé par les courants de fond.3. Scaphandre, Soucoupe et Troïka sont des instruments de choix pour l'analyse et l'expérimentation sur le «gregariousness phenomenon» et sur la formation des associations biologiques, dans l'infralittoral rocheux et plus encore sur les fonds chalutables.

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Ökologische Probleme, die sich aus Beobachtungen an Ascidien im Infralitoral ergeben

Kurzfassung Die Verbreitung der Ascidien im Infralitoral kann nicht durch den Einfluß der im allgemeinen für die Gezeitenzone bedeutsamen ökologischen Faktoren erklärt werden, da diese im Infralitoral nur geringen Veränderungen unterliegen. Hinsichtlich des Vorkommens und der Verteilung der Ascidien läßt sich der Einfluß der Umwelt anhand folgender Kriterien erschließen: (a) Die relative Häufigkeit der Arten gibt einen Aufschluß über das Gleichgewicht zwischen günstigen und ungünstigen ökologischen Faktoren sowie über die Substratansprüche einer Species. (b) Der Einfluß ungünstiger Faktoren läßt sich anhand des Wachstums und des vorzeitigen Eintritts der Geschlechtsreife feststellen. (c) Die Anordnung auf dem Substrat ermöglicht die Beurteilung der Faktoren Licht, Farbe des Substrats und Orientierung im Verhältnis zum Substrat. Vergleichende Untersuchungen der Anordnung auf felsigem und sedimentärem Untergrund gestatten Aussagen über die Bedeutung der Bodenströmungen. Es wird auf die Notwendigkeit hingewiesen, moderne Unterwassergeräte und Tauchausrüstungen einzusetzen, um Untersuchungen über die Aggregationsphänomene und eine Analyse der Lebensgemeinschaften in der infralitoralen Felszone sowie auf dem Meeresgrund durchführen zu können.

     

Air ion effects on EDTA-induced bleaching in green barley leaves

If green intact barley leaves are floated on the surface of a solution of EDTA (0.05 M, pH 7.0) and exposed to light, a severe chlorosis or bleaching is observed in the leaf tissues. This EDTA-bleaching effect can be quantitated in terms of the tissue content of chlorophylls a and b.The EDTA-bleaching effect is weakened by exposing to either negative or positive air ions. The addition of casein hydrolysate (2%) also protects intact green leaves against EDTA-bleaching.This protective effect of casein hydrolysate is significantly augmented by either negative or positive air ions. The leaf tissue content of protochlorophyll is not uniformly affected by EDTA or air ions.A hypothetical mechanism involved in the phenomena described has been proposed.

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Zusammenfassung Wenn heile grüne Gerstenblätter, die auf der Oberfläche einer Lösung von EDTA (0,05 M, pH 7,0) treiben, Licht ausgesetzt werden, tritt eine starke Chlorose oder Bleichung des Blattgewebes ein. Dieser EDTA-Bleichungseffekt kann quantitativ über den Gehalt an Chlorophyll a und b im Gewebe erfasst werden.Bei Einwirkung von positiven und negativen Luftionen wird der EDTA-Bleichungseffekt abgeschwächt. Die Zugabe von Caseinhydrolysat (2%) schützt heile grüne Blätter vor der Bleichung. Dieser Schutzeffekt des Caseinhydrolysats wird signifikant sowohl durch negative als auch durch positive Luftionen verstärkt.Der Anteil an Protochlorophyll im Blattgewebe wird durch EDTA und Luftionen nicht einheitlich beeinflusst.Eine Hypothese zur Erklärung dieser Phänomene wird vorgelegt.

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Resume Si l'on place des feuilles d'orge saines et vertes à la surface d'EDTA (0,05 M, pH 7,0) et qu'on les expose à la lumière,on constate alors une forte chlorose ou décoloration du tissus foliaire. Cet effet décolorant du EDTA peut être déterminé quantitativement par la teneur en chlorophylle a et b du tissus.La présence d'ions positifs ou négatifs dans l'air diminue les effets décolorants d'EDTA. L'adjonction d'hydrolyse de caséïne (2%) protège les feuilles vertes et saines de la décoloration. Cet effet protecteur est renforcé de façon significative par des ions de l'air aussi bien positifs que négatifs.La teneur de protochlorophylle dans les tissus végétaux n'est pas uniformément influencée par l'EDTA ou l'ionisation de l'air. On présente enfin une hypothèse pour expliquer ces phénomènes.

     

The effect of bioclimate on the communication system of night-flying moths

Detection of moths and plants by infrared radiation (IR) is possible by night-flying moths. The thermal radiation emissivity of green plants is high (0.96) and that of a plowed field low (0.28). Four elements of the biosphere, temperature, atmospheric moisture, CO₂ and O₃ could hinder transmission.Corn earworm flight temperatures rise 3°C above ambient and at 25°C it would be broadcasting a chopped IR frequency of approximately 31 tetracycles. Water vapor is the principal attenuator of IR radiation. Data shows that moth activity decreases sharply with increases in actual water content of the air. Optimum temperatures and humidity are most likely to occur in spring and early summer between 21:00 and 04:00 hr. This coincides with the period of maximum corn earworm activity. Data indicates an inverse relationship between 0₃ and insect activity. Data from 4 sequentially programmed light traps indicate that flight behavior of insects is timed for the period of optimum reception by insect sensors.

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Zusammenfassung Die Entdeckung von Motten und Pflanzen durch Infrarotstrahlung ist nachtfliegenden Motten möglich. Die Wärmestrahlung grüner Pflanzen ist hoch (0,96), die eines gepflügten Feldes gering (0,28). Vier Elemente der Biosphäre, Temperatur, Luftfeuchte, CO₂ und O₃ könnten die Strahlung behindern. Die Flugtemperaturen des Baumwollkapselwurms liegen um 3°C über der Umgebung und bei 25°C würde er eine verkürzte infrarote Frequenz von etwa 31 Tetrazyklen verbreiten.Der Wasserdampf schwächt die Infrarotstrahlung am stärksten. Die Werte zeigen, dass die Mottenaktivität bei einer Zunahme des aktuellen Wassergehalts der Luft stark abnimmt. Die optimale Temperatur und Feuchte existieren im Frühjahr und Frühsommer zwischen 21:00 und 04:00 hr. Dies fällt mit der Periode der maximalen Aktivität des Baumwallkapselwurms zusammen. Die Werte zeigen ferner eine gegensätzliche Beziehung zwischen O₃ und der Aktivität der Insekten. Die Werte von 4 aufeinanderfolgenden Lichtfängen zeigten, dass das Flugverhalten der Insekten abgestimmt ist auf die Zeiten, in denen die Rezeptoren optimal empfänglich sind.

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Resume Les noctuelles peuvent détecter d'autres noctuelles et les plantes par le truchement de rayons infra-rouges (IR).La chaleur rayonnée par les plantes est élevée (0,96) alors que celle émise par un champ labouré est faible (0,28).Quatre éléments de la biosphère peuvent entraver le rayonnement: la température,l'humidité,le gaz carbonique et l'ozone. La température de vol de la noctuelle du maïs et du coton est de 3°C supérieure à celle du milieu ambiant et par 25°C cet insecte émettrait une fréquence infra-rouge réduite de 31 tétracycles. C'est l'humidité qui réduit le plus le rayonnement infra-rouge. L'expérience montre que l'activité des phalènes diminue fortement lorsque la teneur en eau de l'air augments. Les températures et humidités optimales pour le vol sont réalisées entre 21 et 04 heures au printemps et au début de l'été. Ceci correspond à la période de la plus grande activité des noctuelles du maïs et du coton. Les relevés montrent en outre une relation inverse entre l'activité des insectes d'une part, la teneur en ozone de l'air d'autre part. Les captures provenant de quatre pièges lumineux fonctionnant par intermittence montrent que les conditions de vol des insectes sont adaptées aux moments où leurs organes sensibles sont les plus réceptifs.

     

Les taux des amino-acides libres dans le liquide cérébro-spinal chez les nourrissons trisomiques 21

Résumé Nous avons testé les taux des AA libres dans le LCS chez 22 nourrrissons trisomiques 21 en comparaison avec 10 nourrissons témoins. Les dosages ont été réalisés par chromatographie sur colonne.Nos résultats ont montré une augmentation des acides dicarboxyliques et d'autres modifications (rapport phénylalanine/tyrosine, glycine/alanine, lysine, histidine, valine, méthionine). Du point de vue statistique les résultats ont été reproductibles. Les variations trouvées sur les acides dicarboxyliques peuvent être liées soit à l'augmentation des synthèses intraneuronales, soit au passage accru à travers la BHM.Il est difficile de conclure que la présence d'un chromosome 21 surnuméraire est la cause des modifications constatées. Des épreuves de surcharge sont envisagées.

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Free amino-acids levels of cerebrospinal fluid in baby infants with down's syndrome

Summary The amino-acid levels of cerebrospinal fluid have been determined in 22 babies with Down's syndrome. Our study utilized an automatic aminoacid analyzer.Elevated levels of dicarboxylic acids were found, and modification of (phenylalanine/tyrosine and glycine/alanine ratio, lysine, histidine, valine, and methionine levels). The results are statistically reproducible.The relation of these findings to increase of intraneuronal synthesis or passage through the blood-brain barrier are discussed.It is difficult to attribute these modifications of amino-acid levels to the presence of a extra chromosome 21. Loading tests will be carried out.

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Zusammenfassung Bei 12 Säuglingen mit Down-Syndrom und 10 Kontrollen wurden durch Säulenchromatographie die Aminosäuren der Cerebrospinalflüssigkeit gemessen.Folgende statistisch signifikante Veränderungen wurden beim Down-Syndrom festgestellt: Vermehrung der Dicarbonsäuren sowie Veränderungen der Mengenverhältnisse von Phenylalanin/Tyrosin und Glycin/Alanin. Verändert waren ebenfalls die Mengen von Lysin, Histidin, Valin und Methionin.Zur Deutung der Befunde werden erhöhte intraneuronale Synthese und vermehrter Transport durch die Blut-Hirn-Schranke diskutiert. Zur weiteren Klärung sind Aminosäurebelastungsversuche geplant.Es erscheint fraglich, ob die beobachteten Veränderungen eine direkte Folge der Vermehrung des Chromosomenmaterials sind.

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Abréviations utilisées dans le texte LCS liquide cérébro-spinal - AA amino-acide(s) - BHM barrière hémo-méningée     

Plasma free fatty acid composition in Ainu and Japanese men

The ratio of oleic acid in the plasma FFA fraction was higher in the Japanese than in the Ainu. When glucose was administered, the proportion of oleic acid was reduced, while that of stearic acid increased in both groups. In the Japanese, moreover, a decrease in linoleic acid and increases in palmitic and myristic acids were also observed. As the plasma FFA level rose after injection of norepinephrine, the proportion of oleic acid increased and that of palmitic, stearic, myristic and lauric acids decreased, and the composition approached the pattern of depot fat. It was inferred that the difference observed in the plasma FFA composition between the Ainu and Japanese was attributable to the difference in the plasma levels of FFA which was significantly lower in the Ainu.

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Zusammenfassung Das Verhältnis von Oelsäure in der freien Fettsäurenfraktion (FFA) im Plasma war bei Japanern (n=9) höher als bei Ainus (n=5). Nach Glukose war das Oelsäure-Verhältnis vermindert, während in beiden Gruppen Stearinsäure anstieg. Bei den Japanern ergaben sich ausserdem ein Abfall der Linolensäure und Austiege der Palmitin- und Myristinsäure. Wenn der Plasma FFA-Spiegel nach Noradrenalin-Injektion anstieg, stieg der Oelsäureanteil und fielen die Palmitin-, Myristin- und Laurinsäureanteile und die Zusammensetzung war wie die von Depotfett. Es wird angenommen, dass die Unterschiede in der Zusammensetzung der Plasma FFA bei Japanern und Ainus Folge der unterschiedlichen FFA-Spiegel waren, die bei den Ainu signifikant tiefer lagen.

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Resume La proportion d'acide oleique dans l'ensemble des acides gras libres (FFA) du plasma sanguin est plus marquée chez les Japonais (n=9) que chez les Aïnous (n=5). La proportion d'acide oleique a diminuê après l'administration de glucose, car, dans les deux groupes, la teneur en acide stéarique s'est renforcée. On constante en outre une diminution de l'acide linoleique et une augmentation des acides palmitique et myristique. Lorsque, après injection de noradrénaline, le taux de FFA du plasma se relève, on constate une augmentation des quantités relatives de l'acide oleique au détriment de la part prise par les acides palmitique, myristique et laurique et leur composition est semblable aux dépots adipeux. On peut ainsi admettre que les différences de composition du FFA plasmatique découlent du taux dissemblable du FFA entre Aïnous et Japonais. Ce taux est significativement inférieur chez les premiers.

     

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     

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 pattern of morbidity after typhoons in a tropical country

The paper examines whether there was a greater risk of certain infectious diseases after typhoons combined with floods in Manila, which experienced three typhoons in 1970 one of which was the most disastrous ever recorded. The data on morbidity of cholera, typhoid and clinical syndromes diagnosed as gastroenteritis, pneumonia, bronchitis and influenza from routine but active collecting were statistically examined and compared for seasonal trends with those of Baguio, a town which did not experience typhoons. In spite of increased rainfall, destruction and temporary breakdown of sanitation, no significant differences attributable to the typhoons were detected in any of the studied diseases. In particular, there was no increase in typhoid nor in cholera in this cholera endemic town. The observed higher incidence of respiratory and to some extent also of gastrointestinal diseases was not statistically significant.

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Zusammenfassung In der Arbeit wird geprüft, ob die Häufigkeit von bestimmten Infektionskrankheiten nach Taifunen in Verbindung mit Überschwemmungen in Manila, zunahm, wo 1970 3 Taifune auftraten, von denen einer der verheerendste war, der je vorher berichtet wurde. Die Krankheitshäufigkeiten von Cholera, Typhus, Gastroenteritis, Pneumonie, Bronchitis und Influenza wurden statistisch ausgewertet und mit den Häufigkeiten der gleichen Krankheiten in Baguio, einer Stadt ohne Taifune, verglichen. Trotz vermehrter Regenfälle, Zerstörungen und vorübergehendem Ausfall der sanitären Einrichtungen ergab sich kein signifikanter Anstieg in der Häufigkeit der Krankheiten als Folge der Taifune. Obwohl Cholera in Manila endemisch ist, ergab sich weder ein Anstieg von Cholera noch Typhus. Ein beobachteter Anstieg der Häufigkeit von Krankheiten der Atemwege und des Magendarmtraktes war statistisch nicht signifikant.

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Resume Dans ce mémoire, on recherche si la fréquence de certaines maladies infectieuses augmente à Manille après le passage de typhons suivis d'innondations. Pour ce faire, on s'est basé sur 3 typhons de 1970, dont l'un fut le plus dévastateur de mémoire d'homme. Le nombre de décès dûs au choléra et à la typhoïde ainsi que celui des diagnostiques cliniques de gastroentérite, de pneumonie, de bronchite et de grippe signalés dans les rapports de routine furent analysés statistiquement et comparés aux valeurs correspondantes de Banguio, ville qui n'avait pas été ravagée par des cyclones. Malgré l'augmentation des précipitations, la destruction des canalisations et l'absence momentanée d'installations sanitaires, on n'a pas pu déceler d'augmentation significative, dûe aux typhons, du nombre de cas de maladies infectieuses. Bien que le choléra soit endémique à Manille, on n'en a pas constaté davantage de cas, d'ailleurs de ceux de typhus. L'augmentation constatée des maladies des voies respiratoires ou du système gastro-intestinal n'est pas significative, elle non plus.