Present status of underwater medicine. Review of some challenging problems

Zusammenfassung Es wird eine Übersicht über den gegenwärtigen Stand der Unterwassermedizin gegeben. Besondere Berücksichtigung finden die in jüngster Zeit durchgeführten Forschungen, die die Grundlage für eine Erweiterung der Grenzen des Tieftauchens bereiteten, wie z.B. der 1972 durchgeführte Rekordtauchgang der Comex Gruppe, bei dem eine Tiefe von 2001 Fuss (610 m) in der Kammer erreicht wurde. Nach den in diesem Experiment erhobenen Befunden können ausgewählte und trainierte Taucher in einer Tiefe von 1400 Fuss (427 m) noch gut arbeiten und leben, wenn sie eine Helium-Sauerstoffmischung atmen. Die Ursachen des «Nervösen Hochdruck-Syndromes», sowie die kritische Volumentherorie vonMiller ⁶ als ein Erklärungsversuch für das Fehlen der narkotischen Wirkung von Helium unter hohem Druck im Vergleich zu Stickstoff werden diskutiert.

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This paper was presented in part at the XXI International Congress of Aviation and Space Medicine, September 19, 1973 in Munich (Germany, Fed. Rep.).     

Applications of a generalized data-management language in medicine: Some recent experience at Stanford university

Zusammenfassung Um den Zugang zum Computer auch für den Nichtfachmann möglichst einfach und effektiv zu gestalten, müssen neue Programmiertechniken entwickelt werden. Ein Teil dieser Neuentwicklungen beschäftigt sich mit dem Aufbau und dem Gebrauch von Computer-Dateien. Zu diesem Zwecke wurde DIRAC an der Stanford-University entwickelt und getestet. Diese Sprache ist die erste einer ganzen Familie von Prototypen, welche eingesetzt werden, um die organisatorischen Probleme der Speicherung und Wiederauffindung wissenschaftlicher Information zu lösen. Die Sprache ist so konstruiert, dass die Benützer via einen Fernschreiber, der weit von der Computer-Zentrale entfernt aufgestellt sein kann, mit Hilfe einfacher Schlüsselwörter ihren Zwecken angepasste Kartotheken aufbauen können («create»), die einmal gespeicherte Information ergänzen, zerstören oder modifizieren können («up date»), die Kartothek nach fast beliebigen Kriterien abfragen und gesuchte Informationen heraussortieren können («query») sowie den Inhalt der ganzen Kartothek herausdrucken und einfach statistisch bearbeiten lassen können («status»). Ein kurzer Überblick über den Sprachaufbau von DIRAC und Beispiele für den Gebrauch von DIRAC durch verschiedene medizinische Abteilungen der Stanford-University sind beschrieben.     

On correlation between the generation age of the fathers and grandfathers and the intelligence of the descendants

Zusammenfassung Zur Erhärtung der oft formulierten Vermutung, dass hochbegabte Kinder meistens von älteren Eltern abstammen, wurde eine Serie von Untersuchungen durchgeführt an verschieden zusammengestellten Listen hervorragender Persönlichkeiten. Dabei stellte sich als wertvoll heraus, neben dem Alter des Vaters auch die Alter der beiden Grossväter heranzuziehen und die Summe dieser 3 Alter, die «väterliche Dreierzahl» zu benutzen. Im Resultat ergibt sich, dass die Alter der Väter unter 30 nur in weniger als 20% aller Fälle und zugleich «Dreierzahlen» unter 90 in weniger als 5% aller Fälle vorkommen. Die Hypothese, dass allgemein der IQ im Durchschnitt monoton mit der «Dreierzahl» wächst, wurde an einer Gruppe von 87 Schülern eines Gymnasiums getestet und durch den «Spearman rank correlation test» als signifikant mit der Fehlerwahrscheinlichkeit unter 4% nachgewiesen. Eher unerwartet, scheint das Alter des väterlichen Grossvaters stärkeres Gewicht zu haben als das des leiblichen Vaters.

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I should like to express my gratitude to ProfessorEduard Batschelet, Biomathematisches Institut der Universität Zürich, and ProfessorAlexander M. Ostrowski, Mathematisches Institut der Universität Basel, who both helped me in a very kind way with the significance computations and made many useful observations.

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Dedicated toAlexander M. Ostrowski on his 80th birthday.     

Implications of epidermal-dermal relations following injury for understanding association of carcinogenesis with hair regeneration or scars

Zusammenfassung Während des normalen Heilungsvorganges in Hautverletzungen wurde nachgewiesen, dass das Epithel die unterliegende traumatisierte Cutis « überfällt ». Normalerweise werden solche « überfallenden » Epithelsporen entweder durch Fremdkörperreaktion des Bindegewebes eliminert, oder aber eine « kompetente » Cutis bewirkt die Bildung von Talgdrüsen oder neuer Haarfollikel. In Anbetracht der engen Korrelation zwischen Haarbildung, Narben und Carcinogenese wird auf Grund der histologischen Befunde der Autoren und aus einer Übersicht der einschlägigen embryologischen Forschungsliteratur gefolgert, dass das endgültig massgebliche Verhalten solcher « überfallenden » pluripoten tialen Epithelsporen während des Wundheilungsvorganges teilweise von der Natur der epikutanen Überfälle abhängig ist, und vornehmlich von der Reaktivität der unterliegenden Cutis.Epikutane Neoplasie könnte infolgedessen hauptsächlich als Ergebnis des Versagens einer beschädigten Cutis betrachtet werden, die weder die überfallende Epidermis eliminiert, noch die Haarpapillen differenziert, in ihrer Reaktion gegen überfallende, epidermale Sporen oder neue Haar-Anlagen, die während normalem Heilungsvorgang gebildet wurden; dies gilt für jedwede Verletzung, die chemisch oder physisch verursacht wurde. Überfallende epidermale Sporen könnten zuerst verhornte Zysten bilden, in welchen späterhin neoplastische Veränderungen in Erscheinung treten.     

Evaluation of the maternal role in survival of suckling mice

Zusammenfassung Das Überleben der von der eigenen Mutter und von stammesfremden «Ammen» gesäugten Jungen wurde untersucht an Mäusen der Stämme AKR/Sp, PL/Sp und C57BL/Sp. Die Ergebnisse zeigen, dass die genetische Herkunft der Säuglinge wie auch andere, nicht genetisch bedingte Einflüsse der Mutter auf die Jungen in utero für das Überleben der Jungen ausschlaggebend ist.

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This investigation was supported in part by Public Health Service Research Grants Nos. CA 02151, CA 02903 and CA 02624 from the National Cancer Institute, and in part by an institutional grant to the Detroit Institute of Cancer Research from the United Foundation of Greater Detroit allocated through the Michigan Cancer Foundation.     

Modification of ionic membrane currents of ranvier nodes by UV-radiation under voltage clamp conditions

Zusammenfassung Die Wirkung ultravioletter Strahlung von 280 nm Wellenlänge auf die Ionenströme der Membran des Ranvierschen Schnürringes wurde im «voltage clamp»-Verfahren gemessen. Die «Kanäle» für Natrium werden im Sinne eines Ein-Treffer-Ereignisses blockiert. Die daraus resultierende Herabsetzung des maximalen Natrium-Einstromes ist eine Exponentialfunktion der Bestrahlungsdosis. Der Kaliumstrom wird bei dieser Wellenlänge nur wenig beeinflusst.

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Supported by Deutsche Forschungsgemeinschaft, Sonderforschungsbereich 38 Membranforschung.     

Observations on the neuropathology of ‘reeler’, a neurological mutation in mice

Zusammenfassung Eine genetisch bedingte Bewegungsstörung in der Hausmaus «reeler» wurde untersucht. Der Erbgang der «reeler»-Mutation ist einfach rezessiv. In homozygotem Zustand führt das Gen zu Gleichgewichtsstörungen und leichtem Zittern.Das Studium der Morphologie des Gehirns der «reeler»-Mäuse ergab, dass die Cytoarchitektonik des Kleinhirns in dieser Mutante verändert und teilweise zerstört ist.

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Supported by Grant No. B-1716 from USPHS National Institute of Neurological Diseases and Blindness.     

Aggregation of german cockroach (Blattella germanica) nymphs

Zusammenfassung Die Larven der Schabe,Blattella germanica L., leben in Verbänden, wodurch ihre Wachstumsgeschwindigkeit beschleunigt wird. Der Herdeninstinkt funktioniert auch im Dunkel, nicht aber nach Abschneiden der Fühler. Eine chemische Erregungssubstanz, die für Zusammensitzen verantwortlich ist, wurde im Kot gefunden. Diese wird offenbar im Rectum produziert und im Kot ausgeschieden. Die Substanz wird als eine Art von « Pheromon » angesehen, und es wird vorgeschlagen, da sie für das Zusammensitzen der Schaben verantwortlich ist, sie als « Aggregationspheromon » zu bezeichnen.     

Le phototropisme et les deux modes de la photoréception

Zusammenfassung Der tierische Phototropismus hängt bekanntlich weitgehend von der Wellenlänge des beeinflussenden Lichts ab. Wie der Verfasser nachweist, sindvier Haupttypen der Wirksamkeitskurven monochromatischer Strahlen zu unterscheiden. Diese zeigen, daß eszwei grundsätzlich verschiedene Arten der Lichtrezeption bei Tieren gibt: 1. die «visuelle» Photorezeption und 2. die «dermatoptische» Photorezeption. Die erstere ist auf Photorezeptoren zurückzuführen, die spezielle Substanzen mit einer maximalen Absorption zwischen etwa 500 und 550 mµ besitzen (Beispiel: Sehpurpur). Die letztere beruht auf der Lichtempfindlichkeit des undifferenzierten und farblosen Protoplasmas, das vor allem auf die ultravioletten Strahlen von etwa 360 mµ reagiert. Die «visuelle» Photorezeption kommt hauptsächlich für die genaue phototropische Orientierung in Betracht. Die «dermatoptische» Lichtrezeption ist vor allem für die «positive Photokinesis», d.h. für die lokomotorischen Bewegungen nach dem Licht bestimmend. — Bei den Pflanzen gibt es, nach neuen Arbeiten, ebenfalls zwei Arten der Photorezeption: Lichtrezeption durch lokalisierte mit-Carotin beladene Rezeptoren, und ferner eine Photorezeption des farblosen Protoplasmas bei Pflanzen. Der Verfasser erörtert den möglichen Fortschritt in der Entwicklung der Photorezeption: von der primitiven photosensoriellen Funktion des Protoplasmas (bei Pflanze und Tier) bis zur Sehfunktion der Tiere und bis zur besonderen Orientierungsfunktion der mit Carotin versehenen Organe der Pflanzen.     

Aspects of the theory of hydrogen overpotential

Zusammenfassung 1. Unter Benützung einer Theorie vonEyring, Glasstone undLaidler werden Messungen der Überspannung von Wasserstoff und Sauerstoff an verschiedenen Metallen ausgewertet. Hierbei werden insbesondere die Werte einer für die Theorie wesentlichen Konstante «B » berechnet. Es ergibt sich, daß diese Größe «B » nur in 8 von 13 untersuchten Fällen ein und denselben, vom Material und von der Konzentration unabhängigen Wert besitzt. Nach der Auffassung der genannten Autoren sollte die Material- und Konzentrationsunabhängigkeit, bzw. Konstanz allgemein vorhanden sein. Die Theorie vonEyring, Glasstone undLaidler kann also in ihrer jetzigen Gestalt sicher nicht allgemeingültig sein.2. Für eine Reihe von Metallen werden die unter vergleichbaren Versuchsbedingungen beobachteten Werte der Überspannung von Wasserstoff gegen die entsprechenden Elektronenaustrittsarbeiten aufgetragen. Hierbei ergibt sich eine Trennung der Metalle in zwei Hauptgruppen. Innerhalb jeder dieser Gruppen nimmt die Größe der Überspannung mit steigenden Werten der Austrittsarbeiten ab.     

Morphology of muscle spindles in the rat

Zusammenfassung Die Morphologie und Innervation der Muskelspindeln der Lumbricalmuskulatur im Hinterfuss der Ratte wird beschrieben. Eine typische Muskelspindel enthält zwei «nuclear bag» Fasern und zwei «nuclear chain» Fasern. Jede Spindel enhält 2 motorische Nerven, einer innerviert die «nuclear bag» Fasern, der andere die «nuclear chain» Fasern. 50% der Spindeln haben nur primäre sensorische Innervationen, die übrigen 50% haben eine primäre sensorische Endung und 1 oder 2 sekundäre Endungen.

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Supported by a grant from the Edmonton Civic Employees Association.

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This investigation was conducted under a grant to R.S.S. from the Medical Research Council of Canada.     

Electron microscopy of thin sections of reticulocytes

Zusammenfassung Retikulozyten von Meerschweinchen, in denen Anämie durch Blutentzug hervorgerufen worden war, wurden in Dünnschnitten elektronenmikroskopisch untersucht. Dabei wurden dieselben filamentösen Körper mit charakteristischer Mitochondrienstruktur, die auch nach teilweiser Trocknung hämolysierter Ausstriche von Retikulozyten auftreten, gefunden. Diese Filamente formen die durch Vitalfärbung (Janusgrün B) dargestellte innere Struktur der Retikulozyten und besitzen Affinität zu den spezifischen Mitochondrienfarbstoffen. Auf Grund dieser Feststellungen wird die Natur der «substantia granulo-filamentosa» für mitochondrienartig und somit präexistent gehalten.

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This study has been aided by a grant from the Conselho Nacional de Pesquisas (Brazil).     

Contractility cycle of an isolated gastropod ventricle

Zusammenfassung Plötzliche Dehnungen oder Entspannungen während des Eigenrhythmus der Herzkammer vonBusycon canaliculatum wurden dazu benützt, um den Verlauf des Aktivitätszustandes zu untersuchen. Sowohl Anstieg, wie auch Abfall des «active state» waren entsprechend langsam wie bei Wirbeltier-Herzmuskeln. Das tetanisierbare Schneckenherz stellt somit ein gutes Versuchsobjekt für die Aktivierung des Herzmuskels dar, da die maximale Kraft unabhängig von der Zeit ist.

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Research supported by National Science Foundation grant No. GB-1001.     

Electron microscope study of intact tentacles and disc inTokophrya infusionum

Zusammenfassung Elektronenmikroskopische Untersuchungen am sessilen Süsswasser-ProtistenTokophrya infusionum zeigen besonders komplizierte Strukturen der «Tentakel» und der «Haftscheibe». Die Tentakel sind von zwei Membranen umgeben und umschliessen eine Anzahl von Längselementen. Ihre Spitzen sind aus einer grösseren Zahl von «Papillen» zusammengesetzt. Die Haftscheibe besteht aus einem reichen Fibrillennetz.

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Supported by a grant from the National Heart Institute, U.S. Public Health Service.     

The margin of overgrowth of the embryonic chick blastoderm as a study model for cell-to-cell contacts

Zusammenfassung Die Entwicklung vom «margin of overgrowth» junger Hühnerkeime ist verschieden nach Kontakt mit Helazellen und mit Mesonephros oder Hautgewebe; die ersteren hemmen die Entwicklung, die anderen werden vom Keim aufgenommen. Deshalb wird der «margin of overgrowth» als Modell für die Studie von Zellkontakten vorgeschlagen.     

Permeability of the blood-brain-barrier in lymphostatic encephalopathy combined with complex vitamin B deficiency. The protective effect of vitamin (factor) P treatment

Zusammenfassung Die bereits bekannte Permeabilitätszunahme der Blut-Hirnschranke bei der lymphostatitischen Enzephalopathie wurde mittels einer neuen Methode bestätigt: i.v. infundiertes PVP, mit einem Molekulargewicht von 40.000, drang bei normalen Kontrollratten in die Hirnsubstanz nicht ein; bei Tieren mit einer lymphostatischen Enzephalopathie war PVP in der Hirnsubstanz nachweisbar. Eine komplexe B-Avitaminose führt ebenfalls zum Eindringen von PVP in die Hirnsubstanz; eine Kombination zwischen lymphostatischer Enzephalopathie und komplexer B-Avitaminose hat eine Addition der Permeabilitätsstörung zur Folge. Zwei in die «Vitamin P-Familie» gehörende Stoffe, Cumarin und Troxerutin, übten einen weitgehenden protektiven Effekt gegen die Zunahme der Permeabilität der Blut-Hirnschranke aus.     

Migration of “storage PNA” from cotyledon into growing organs of bean seed embryo

Zusammenfassung Die in den Kotyledonen der LeguminoseVigna sesquipedalis als «Reserve-PNA» reichlich gespeicherte Pentosenukleinsäure (PNA) nimmt rasch ab, sobald der Same zu keimen beginnt. In den frühen Stadien der Keimung ist die Abnahme des «Reserve -PNA» scheinbar aufgehoben durch die Zunahme des PNA in den wachsenden Geweben des Keimlings, während später, wenn das Alter der Gewebe sich erhöht, die Gesamtzunahme an PNA in den wachsenden Geweben allmählich die PNA-Abnahme in den Reserveorganen überwiegt. Kotyledonen, die von den Keimlingen abgetrennt und auf feuchtem Filtrierpapier geeignet warm gehalten wurden, zeigen praktisch keine Abnahme im Gehalt an «Reserve-PNA».Wenn Samen zuerst mit einer Phosphatlösung behandelt werden, die P³² enthält und dann zum Keimen gebracht werden, so findet man die Radioaktivität nicht nur im akkumulierten PNA der wachsenden Gewebe, sondern auch in dem im Abbau begriffenen PNA der Kotyledonen. Auf diesen Tatsachen fussend, wird die Möglichkeit einer makromolekularen Wanderung des «Reserve-PNA» von den Kotyledonen in den Keimling kurz diskutiert.

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We are indebted to Dr.Ch. Koyama, Chemical Institute of Nagoya University, for the use of a Lauritsen apparatus, and also to Dr.A. Sibatani, Laboratory of Cytochemistry, Yamaguti Medical School, for his valuable suggestions during this work. P³² used in this experiment was provided by Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee, U.S.A.     

Preparation of subcellular particles from brain tissue by a filtration technique

Zusammenfassung Es wird eine Technik für die Isolierung von subzellulären Partikeln in der Grössenordnung von 1–4 µ («Mitochondrien»-Fraktion) von Gehirnhomogenaten mittels Millipore-Filter beschrieben. Die Partikel zeigen morphologische Quellung und haben mindestens zwei biochemische Eigenschaften, ähnlich denjenigen von durch differentiale Zentrifugation gewonnenen «Mitochondrien»-Fraktionen. Diese Technik kann als alternative Methode zur Präparierung von subzellulären Grossteilchen-Fraktionen herangezogen werden.

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We are grateful to the David Baird Grant in Neurological Research of the United Cerebral Palsy Research and Educational Foundation, Inc. and to the National Institute for Neurological Diseases and Blindness, National Institutes of Health, United States Public Health Service (Grant B-305 C), for generous support of this work.     

Cholinergic mechanism in the release of catecholamines from intra-ganglionic inhibitory terminals?

Zusammenfassung Elektronenmikroskopisch werden einfache und osmiophile («dense core») synaptische Bläschen in den axo-somatischen (hemmenden) adrenergischen Nervenendigungen im Ganglion cervicale superius der Katze gefunden. Die Anwesenheit einer elektronenhistochemischen Acetylcholinesterase-Reaktion um die synaptischen Bläschen herum scheint für die funktionelle Bedeutung des Acetylcholins bei der Freisetzung von Catecholaminen aus solchen Nervenendigungen zu sprechen.     

Faserspezifischer Aufbau und Digitalisgehalt der menschlichen Skelettmuskulatur

Summary In 2 patients digitalized with digoxin or betamethyldigoxin, postmortal glycoside concentrations were determined in 7 different skeletal muscle specimens by radioimmunoassay. In the same specimens, planimetric measurements of histochemical fibre types I and II were carried out. There were higher glycoside concentrations in predominantly type I fibre muscle biopsies.

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Nach einem Vortrag auf der Arbeitstagung der Deutschen Gesellschaft für Neurologie und der Deutschen Gesellschaft «Bekämpfung der Muskelkrankheiten» in Würzburg, Mai 1976.

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Die Untersuchungen wurden mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeführt. Wir danken Frl. A. Berens für die technische Assistenz.