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Bitte verwenden Sie diesen Link, wenn Sie dieses Dokument zitieren oder verlinken wollen: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-002020-1

Zur postnatalen Entwicklung der Fossa pterygopalatina des Schimpansen (Pan troglodytes): eine biometrische Studie basierend auf der Computertomographie

  • Die vorliegende Studie befasst sich mit dem postnatalen Wachstum der Fossa pterygopalatina (FPP) von Pan troglodytes unter Berücksichtigung des Geschlechtsdimorphismus. Die Untersuchungen erfolgten an 27 Schimpansenschädeln beiderlei Geschlechts, die anhand ihres Dentitionsstatus in drei Altersgruppen eingeteilt wurden. Die Vermessung erfolgte an computertomographischen Schichtaufnahmen. Mit Hilfe der Software WinSurf© 4.0 wurde das Volumen der FPP berechnet und 3D-Rekonstruktionen angefertigt. Darüber hinaus wurden verschiedene lineare Maße der FPP und ihrer Verbindungen vermessen. Um eine Abhängigkeit des Volumens der FPP von der Schädelmorphologie zu untersuchen, wurden zusätzlich verschiedene Längen-, Höhen- und Breitenmaße sowie Winkel der Schädel bestimmt. Es zeigte sich, dass das Volumen der FPP postnatal sowohl bei den männlichen als auch bei den weiblichen Schimpansen zunimmt. Ein signifikanter Unterschied des Volumens wurde sowohl zwischen den infantilen und juvenilen als auch infantilen und adulten Individuen nachgewiesen. Da ein signifikanter Unterschied jedoch nicht zwischen den juvenilen und adulten Schädeln nachgewiesen werden konnte, ist anzunehmen, dass es vor allem innerhalb der Wachstumsphase zum juvenilen Schimpansen zu einer stärkeren Zunahme des Volumens der FPP kommt. Mittels Korrelationsanalysen konnten signifikante Zusammenhänge zwischen verschiedenen äußeren Schädelmaßen und dem Volumen der FPP nachgewiesen werden. Ein Zusammenhang zu den vermessenen Winkeln zeigte sich nicht. Auf der Grundlage des Ergebnisses der Korrelationsanalyse erfolgte die Beschreibung des postnatalen Wachstums des Volumens der FPP unter dem Aspekt des Geschlechtsdimorphismus. Erwartungsgemäß vergrößerte sich das Volumen der FPP im Beobachtungszeitraum, wobei die männlichen Schädel eine stärkere Zunahme zeigten. Bei im infantilen Alter gleich großen Flügelgaumengruben entwickelt sich so später in der Ontogenese ein signifikanter Volumenunterschied zu Gunsten der adulten männlichen Schimpansen. Im Vergleich zum Menschen wies die Fossa pterygopalatina des Pan troglodytes eine Reihe morphologischer Besonderheiten auf. Das Foramen sphenopalatinum lag bei infantilen und juvenilen Schimpansen auf Höhe des Corpus ossis sphenoidalis, wodurch die FPP in diesem Bereich relativ tief war. Im Laufe der Ontogenese verlagert sich das Foramen sphenopalatinum nach kaudal, so dass es bei adulten Schimpansen auf Höhe des Processus pterygoideus ossis sphenoidalis lag und die FPP in diesem Bereich deutlich flacher war als bei Jungtieren. Diese Besonderheit ist wahrscheinlich auf ein zunehmendes kraniokaudales Wachstum des Viszerokraniums zurückzuführen. Bei infantilen und juvenilen Schimpansen zeigten sich multiple Formvarianten des Foramen sphenopalatinum von hochoval, längsoval und rund, wobei bei adulten Schimpansen nur die, vom Menschen bekannte, hochovale Form nachweisbar war. Die am kranialen Pol der FPP liegenden Strukturen wie Foramen rotundum, Fissura orbitalis inferior sowie die Unterkante der Facies orbitalis der Ala major ossis sphenoidalis veränderten in den verschiedenen Altersgruppen ihre Lage zueinander. Bei infantilen Schimpansen lag die Fissura orbitalis inferior am weitesten kaudal. Bei juvenilen Tieren befanden sich alle oben genannten Strukturen auf derselben Höhe, wohingegen das Foramen rotundum bei adulten Schädeln deutlich weiter kranial lag. Diese variable Lage der Strukturen der FPP zueinander erschwerte die Definition einer einheitlichen kranialen Begrenzung der FPP. Die multiplen Öffnungen der FPP in diesem Bereich und die damit fehlende knöcherne Begrenzung erschwerte die Vermessung der FPP am kranialen Pol zusätzlich. Da die vorliegende Arbeit Möglichkeiten zeigt, die FPP unter standardisierten Bedingungen zu vermessen, trägt sie Modellcharakter. Sie gibt erstmals einen tieferen Einblick in die Morphologie und das postnatale Wachstum der FPP des Pan troglodytes unter Berücksichtigung des Geschlechtsdimorphismus. Somit leistet sie einen weiteren Beitrag zum Verständnis des komplexen kraniofazialen Wachstums des Schimpansen und liefert Daten für weitere Studien an der FPP des Menschen und anderer höherer Primaten.
  • The study concerns itself with the postnatal growth of pterygopalatine fossa (FFP) in pan troglodytes, taking into account gender dimorphism. The investigation took place on 27 chimpanzees of both sexes, which were divided into 3 age groups based on their dentition status. Measurement was done by analyzing transversal computertomographic slices. The volume of the FPP was calculated and a 3D-reconstruction was made with the aid of the software WinSurf© 4.0. In addition, various lineal dimensions of the FPP and their connections were measured. Furthermore, in order to investigate the dependence of the volume of the FPP on cranial morphology, various length, height and width measurements, as well as angles of the skull, were determined. It proved to be that the postnatal volume of FPP in both male and female chimpanzees increases. A significant difference in volume was proven between infants and juveniles, as well as between infants and adults. However, as a significant difference between juvenile and adult skulls could not be detected, it can be assumed that a large increase in the volume of FPP especially occurs within the growth phase of juvenile chimpanzees. Using correlation analysis, significant relationships between various external skull sizes and the volume of FPP could be proven. A correlation to the measured angle was not shown. On the basis of the results of the correlation analysis, a description of the postnatal growth of the volume of FPP with regard to gender dimorphism was undertaken. As expected, the volume of FFP increased during the observation period, whereby the male skulls had a greater increase. Same-size pterygopalatine fossa in infants developed later in ontogenesis to a significant difference in volume to the benefit of the adult male chimpanzee. In comparison to humans, the pterygopalatine fossa of Pan troglodytes showed a range of morphologic particularities. In infant and juvenile chimpanzees, the sphenopalatine foramen was located at the level of the body of the sphenoid bone, wherein the FPP was relatively deep in this area. During ontogenesis, the sphenopalatine foramen shifted down to the caudal, so that in adult chimpanzees it was located at the level of the pterygoid process of the sphenoid bone and the FPP in this area was significantly flatter than in young animals. This feature is most likely related to increasing craniocaudal growth of the viscerocranium. Infant and juvenile chimpanzees show multiple form variations, such as high-oval, longitudinal oval and round, whereas in adult chimpanzees only the high-oval form, as known in humans, is detectable. The structures located in the cranial pol of FFP, such as foramen rotundum, inferior orbital fissure, as well as the facies orbitalis of the ala major ossis sphenoidalis, change their location in regard to one another in the different age groups. In infant chimpanzees, the inferior orbital fissure was located furthest caudal. In juvenile animals, the structures named above were all at the same level, whereas the foramen rotundum lay further cranial in adult skulls. This variable location of the structures of FPP in regard to one another complicates the definition of a uniform cranial limit of FPP. The multiple openings of FPP in this area and thus unavailable bone restriction present an additional difficulty in measuring FPP on the cranial pol. This study acts as a model, as it shows possibilities to measure FPP under standardized conditions. It gives, for the first time, a deep insight into the morphology and postnatal growth of FFP in Pan troglodytes, taking into account gender dimorphism. In doing so, it makes a contribution to understanding the complex craniofacial growth in chimpanzees and provides data for further studies of FPP in humans and other higher primates.

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Metadaten
Author: Bente Katharina Nommensen
URN:urn:nbn:de:gbv:9-002020-1
Title Additional (English):Postnatal development of pterygopalatine fossa in chimpanzees (Pan troglodytes): a biometric study on the basis of computer tomography
Advisor:Prof. Dr. Thomas Koppe
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2014/10/13
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Universitätsmedizin (bis 31.05.2018)
Date of final exam:2014/10/06
Release Date:2014/10/13
Tag:Fossa pterygopalatina, postnatale Entwicklung
chimpanzee, postnatal growth, pterygopalatine fossa
GND Keyword:Computertomographie, Fossa, Morphologie, Schimpanse, Wachstum
Faculties:Universitätsmedizin / Institut für Anatomie und Zellbiologie
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit
PACS-Classification:80.00.00 INTERDISCIPLINARY PHYSICS AND RELATED AREAS OF SCIENCE AND TECHNOLOGY / 87.00.00 Biological and medical physics / 87.57.-s Medical imaging / 87.57.Q- Computed tomography