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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:9-002002-1

Zur funktionellen Morphologie der Fossa pterygopalatina der Hominoidea: eine biometrische Studie auf der Grundlage der digitalen Volumentomographie

  • Zur Charakterisierung der funktionellen Morphologie der Fossa pterygopalatina der Hominoidea erfolgte im Rahmen der vorliegenden Studie die Untersuchung von 47 adulten Hominoidenschädeln beiderlei Geschlechts mit Hilfe kraniometrischer Techniken auf Grundlage der digitale Volumentomographie. Dazu wurden neben der Erhebung von Höhen-, Breiten- und Längenmaßen auch Volumenmessungen der Fossa pterygopalatina und des Schädels durchgeführt. Desweiteren wurden Indizes berechnet, um die Größenverhältnisse der Fossa pterygopalatina zu ermitteln. Um mögliche Zusammenhänge zwischen der Fossa und den Dimensionen des Schädels zu untersuchen, führten wir eine Korrelationsanalyse und eine einfache lineare Regressionsanalyse durch. Wegen der geringen Fallzahl wurden Geschlechtsunterschiede nicht berücksichtigt. Die Form der Fossa pterygopalatina wies trotz einiger Übereinstimmungen Unterschiede zwischen den Hominoiden auf. Die 64,3 mm³ große Fossa pterygopalatina der Hylobatiden war ein zylindrischer Raum, wobei das Verhältnis zwischen Höhe und Breite zugunsten der Breite verschoben war. Die Transversalachse der Fossa richtete sich zur Mediansagittalachse in einem Winkel von 103,4° aus. Die Longitudinalachse bildete mit der Nasenhöhlenboden-Ebene einen Winkel von 100,6°. Für die 331,2 mm³ große Fossa pterygopalatina der Orang-Utans ergab sich ebenfalls eine zylindrische Form. Ihr Größenverhältnis zwischen Höhen und Breite verschob sich zugunsten der Höhe. Die Transversalachse bildete mit der Mediansagittalachse einen Winkel von 80,5°, die Longitudinalachse mit der Nasenhöhlenboden-Ebene einen Winkel von 99,7°. Bei den Gorillas lag eine ähnliche zylindrische Grundform vor. Das Volumen der Fossa pterygopalatina der Gorillas betrug 562,5 mm³. Mit der Mediansagittalachse bildete die Transversalachse der Fossa einen Winkel von 68,1°. Die Longitudinalachse war in einem Winkel von 104° zur Nasenhöhlenboden-Ebene ausgerichtet. Die 510,7 mm³ große Fossa pterygopalatina der Schimpansen wies eine trichterförmige Morphologie auf, wobei das Verhältnis zwischen Höhe und Breite ebenfalls zugunsten der Höhe verschoben war. Zwischen der Transversalachse der Fossa pterygopalatina der Schimpansen und der Mediansagittalachse bestand ein Winkel von 92,1°. Der Winkel zwischen ihrer Longitudinalachse und der Nasenhöhlenboden-Ebene lag bei 105,6°. Für die menschliche Fossa pterygopalatina ergab sich ebenfalls eine trichterartige Form mit einem Volumen von 450,1 mm³. Die größte Ausdehnung wurde für die Höhe der Fossa pterygopalatina bestimmt. Die Transversalachse der Fossa pterygopalatina des Menschen war in einem Winkel von 79,8° zur Mediansagittalachse ausgerichtet. Die Longitudinalachse bildete mit der Nasenhöhlenboden-Ebene einen Winkel von 95,9°. Die Studie zeigte, dass sich die Dimensionen der Fossa pterygopalatina der Hominoiden z.T. signifikant unterscheiden. Ein Vergleich zwischen den Hylobatiden und Hominiden ergab für die Hylobatiden ein signifikant kleineres absolutes Volumen der Fossa pterygopalatina. Innerhalb der Hominiden bestanden für die absoluten Volumina keine statistisch signifikanten Unterschiede, wohl aber für die relativen, auf die Größe des Gesichtsschädels bezogenen Volumina. Im Verhältnis zur Größe des Gesichtsschädels hatten Schimpansen und Menschen eine signifikant größere Fossa als Orang-Utans und Gorillas. Mit der Korrelations- und einfachen linearen Regressionsanalyse konnten statistische signifikante Zusammenhänge zwischen den Dimensionen der Fossa pterygopalatina und der Gesichtsschädellänge, der Schädelbasislänge, den Gaumendimensionen und den Gesichtsschädelhöhen nachgewiesen werden. Der Einfluss des Schädelbasisknickungswinkels auf die Maße der Fossa war für die untersuchten Schädel hingegen schwach und meist nicht statistisch signifikant. Im Gegensatz zum Menschen waren bei den nicht-menschlichen Primaten viele Beziehungen zwischen der Fossa pterygopalatina und des Schädels von der Größe des Gesichtsschädels abhängig. Mit der vorliegenden Arbeit wurde erstmalig die funktionelle Morphologie der Fossa pterygopalatina der Hominoidea mit Hilfe der digitalen Volumentomographie untersucht. Im Rahmen der vergleichenden Betrachtungen wurden funktionelle Aspekte des Primatenschädels, wie die Ausprägung des Kauapparates, berücksichtigt. In welchem Maße solche funktionellen Faktoren die Morphologie der Fossa pterygopalatina der jeweiligen Primatenspezies bspw. geschlechtsspezifisch und während des Schädelwachstums beeinflussen, sollte in weiterführenden Studien geprüft werden.
  • We studied the pterygopalatine fossa of 47 adult hominoids with Conebeam computed tomography to characterize its functional morphology. Therefore height, width, length and volume of the pterygopalatine fossa as well as specific angles were measured. Furthermore we described proportions of the pterygopalatine fossa using various size indices. To assess potential relationships between the dimensions of the pterygopalatine fossa and the skull, correlation and linear regression analyses were made. We observed distinct differences in shape and size of the pterygopalatine fossa among the hominoids. The pterygopalatine fossa of the lesser apes had a mean volume of 64.3 mm³. Its transversal axis deviated from the mid-sagittal plane of the skull with an angle of 103.4°. The longitudinal axis of the pterygopalatine fossa formed an angle of 100.6° with the nasal cavity floor. Furthermore, gibbons had a cylindrically shaped pterygopalatine fossa with a larger width in relation to height. Orang-Utans had a similar shaped pterygopalatine fossa with a mean volume of 331.2 mm³, but a larger ratio of height to width. Its transversal axis and the mid-sagittal plane of the skull were positioned at an angle of 80.5°. The longitudinal axis of the pterygopalatine fossa formed an angle of 99.7° with nasal cavity floor. The pterygopalatine fossa of gorillas had a mean volume of 562.5 mm³. The transversal axis of the pterygopalatine fossa formed an angle of 68.1° with the mid-sagittal plane of the skull. Its longitudinal axis and the nasal cavity floor were positioned at an angle of 104°. As opposed to this, we observed a funnel shaped pterygopalatine fossa in chimpanzees with a mean volume of 510.7 mm³, and a larger height in relation to its width. The transversal axis of the pterygopalatine fossa formed an angle of 92.1° with the mid-sagittal plane of the skull. Its longitudinal axis and the nasal cavity floor were positioned at an angle of 105.6°. The human pterygopalatine fossa shared the funnel shaped morphology. With a mean volume of 450.1 mm³ we measured the greatest dimension of the pterygopalatine fossa for its height. The transversal axis of the human pterygopalatine fossa formed an angle of 79.8° with the mid-sagittal plane of the skull. Its longitudinal axis and the nasal cavity floor were positioned at an angle of 95.9°. In this study we assessed that dimensions of the pterygopalatine fossa among hominoids sampled differed at a significant level. Considering the absolute volume, lesser aped had a smaller pterygopalatine fossa than great apes. Whereas the absolute volume of hominids pterygopalatine fossa did not differ significantly from each other, the relative volume of the fossa in relation to the craniofacial volume revealed significant differences. Chimpanzees and humans had a significant larger pterygopalatine fossa relative to the size of the viscerocranium than orang-utans and gorillas. A correlation and simple linear regression analysis served to reveal relationships between dimensions of the pterygopalatine fossa and the skull of the hominoids. Significant correlations between the dimensions of the pterygopalatine fossa and length and height of the facial skull, length of the cranial base and palatal size were observed. In contrast, we found only weak correlations between the basicranial flexion and the dimensions of the pterygopalatine fossa. Among non-human primates, opposed to humans, the study revealed a significant influence of facial size on the relationships between the dimensions of the pterygopalatine fossa and the skull. In this comparative work among hominoids we characterized size, shape and function of the pterygopalatine fossa using Conebeam Computed Tomography. Functional aspects of primate skull e.g. the potential influence of the masticatory system were considered. It is also important to understand how such functional aspects might affect morphology of the pterygopalatine fossa among other primates, also during growth. Thus, future research on the growth pattern of the pterygopalatine fossa should provide new insights into primate craniofacial function and shape.

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Metadaten
Author: Elisa Nonnenmacher
URN:urn:nbn:de:gbv:9-002002-1
Title Additional (English):The functional morphology of the pterygopalatine fossa of the Hominoidea
Advisor:Prof. Dr. Thomas Koppe
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2014/09/30
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Universitätsmedizin (bis 31.05.2018)
Date of final exam:2014/08/25
Release Date:2014/09/30
Tag:Fossa pterygopalatina
CB-CT, Hominoidea, pterygopalatine fossa
GND Keyword:Hominoidea, digitale Volumentomographie
Faculties:Universitätsmedizin / Institut für Anatomie und Zellbiologie
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit
MSC-Classification:62-XX STATISTICS / 62Pxx Applications [See also 90-XX, 91-XX, 92-XX] / 62P10 Applications to biology and medical sciences