dc.contributor.author
Westerfeld, Ilka
dc.date.accessioned
2018-06-07T22:51:56Z
dc.date.available
2003-08-31T00:00:00.649Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/9745
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-13943
dc.description
Titelblatt, Widmung, Inhaltsverzeichnis, Lebenslauf ect.
1\. Einleitung
2\. Literaturuebersicht
3\. Material und Methoden 1
3\. Material und Methoden 2
4\. Untersuchungsergebnisse
5\. Diskussion
6\. Zusammenfassung / Summary
7.1 Abbildungen 1
7.2 Abbildungen 2
7.3 Abbildungen 3
7.4 Abbildungen 4
7.5 Abbildungen 5
7.6 Abbildungen 6
8\. Anhang
Literaturverzeichnis
dc.description.abstract
In der Zirkumferenz der Klaue wurde der Klauenbeinträger mittels
lichtmikroskopischer und elektronenoptischer Methoden an insgesamt 158 Klauen
untersucht, unter Einbeziehung hi-stochemischer und morphometrischer
Techniken. Der Klauenbeinträger hängt das Klauenbein in der Klauenkapsel auf
und besteht aus einem bindegewebigen und epidermalen Teil, die über eine
dermoepidermale Grenzfläche miteinander verbunden sind. Der Klauenbeinträger
inseriert über eine chondroapophysäre Insertionszone an der Wandfläche des
Klauenbeines. Diese vierzonale Insertionszone gehört zum bindegewebigen,
vornehmlich dermalen Teil des Klauenbeinträgers und gliedert sich in die Zone
des lamellären Knochens, die Zone des verkalkten und unverkalkten
Faserknorpels und in die Zone des parallelfaserigen straffen Bindegewebes. Die
letztgenannte Zone besteht maßgeblich aus Kollagenfasern vom Typ I,
elastischen und retikulären Fasern und wird von Zonen des zell- und
gefäßreichen lockeren Bindegewebes flankiert. Die Zonen des parallelfaserigen
straffen Bindegewebes fungieren als Träger und Verankerungselement des
Klauenbeines und leiten die Zugkräfte an den epidermalen Teil des
Klauenbeinträgers weiter. Die Zonen des zell- und gefäßreichen lockeren
Bindegewebes stellen ebenfalls einen modifizierten Teil der Dermis dar und
sorgen für die Ernährung des Klauenbeinträgers und der avaskulären Epidermis.
Zusätzlich sorgen sie durch die Übermittlung von Botenstoffen für eine enge
dermoepidermale Koordination. Die Zugkraft der in unterschiedlicher Winkelung
vom Klauenbein ausgehenden Kollagenfaserbündel wird indirekt über eine
Basalmembran zum Verbindungshorn der epidermalen Blättchen und von diesen zur
Schutzschicht der Hornkapsel fortgesetzt. Die mechanische Beanspruchung wird
an der dermoepidermalen Grenzfläche durch die Ausbildung von insgesamt 1800
bis 2100 Lederhaut- respektive Epidermisblättchen auf eine sehr große
Oberfläche verteilt. Dies entspricht den Verhältnissen an der Hintergliedmaße;
die Vordergliedmaße weist im distalen Bereich des Wandsegmentes dahingegen
durchschnittlich nur 1600 bis 1800 Lamellen auf. Die Blättchen-, Terminal- und
Kappenepidermis bilden den epidermalen Teil des Klauenbeinträgers, der durch
intra- und interzelluläre Elemente die Verankerung stabilisiert und für eine
elastisch-federnde Zugübertragung sorgt. Die Summe aller aufgeführten
Modifikationen im Wandsegment lassen die funktionelle Schlussfolgerung zu,
dass der Klauenbeinträger ein hochdifferenziertes Verankerungssystem darstellt
und im Zehenrücken der Klaue und im apikalen Drittel der abaxialen Wandfläche
den Hauptanteil der Krafttransformation leistet. Die Zugwirkung des
Klauenbeinträgers am inneren Kronhorn und die Druckverteilung des Sohlen- und
Ballensegmentes induzieren den Klauenmechanismus. Dieser stellt die bei der
Be- und Entlastung eintretende reversible Formveränderung der Klauenkapsel und
der von ihr eingeschlossenen Strukturen dar. Es ist ein Belastungsgradient
festzustellen, der proximodistal der Klaue ansteigt und dorsoplantar abnimmt.
Durch zusätzliche Messungen an der be- und entlasteten Klaue wurden die
natürlichen Belastungsverhältnisse an der Klaue sowie die relative
Belastbarkeit der verschiedenen untersuchten Bereiche dargestellt, woraus
bestimmte Loci minores resistentiae abgeleitet werden konnten. Bereiche mit
einer faserknorpeligen Ansatzzone, wie das Wand- und Sohlensegment sowie
Ansatzzonen für Bänder und Sehnen, sind multidirektionalen Kräften ausgesetzt,
verbunden mit dem Fehlen eines Subkutispolsters und bedürfen bei
Fehlbelastungen der Klaue einer größeren Aufmerksamkeit. Bereiche, wie das
Kron- und das Ballensegment, die über ein Subkutispolster verfügen, werden bei
der Belastung ebenfalls stark beansprucht, sind aber auch dementsprechend
geschützt. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit sollen als Grundlage für die
herausragende Rolle des Klauenbeinträgers bei der Entstehung von
Klauenerkrankungen dienen. Die bei der Belastung durch das Körpergewicht
entstehenden Druckkräfte werden über das Skelettsystem an das Klauenbein
weitergeleitet und in der ersten Phase der Belastung als Druckkräfte über das
Ballen- und Sohlensegment und in der zweiten Phase als Zugkräfte über den
Klauenbeinträger in Bewegung umgesetzt. Diese unterschiedliche Belastung und
die daraus in den verschiedenen Segmenten der Klaue resultierenden
strukturellen und funktionellen Eigenschaften führen dazu, die Gesamtheit der
Segmente als den Fußungs-(Trage-)apparat der Klaue (weight-bearing apparatus)
zu definieren. Der Fußungsapparat wird zum einen in den Stoßdämpfungsapparat
(shock-absorption apparatus), den Bereich der Stoßdämpfung und
Druckabpufferung im Ballensegment und den entsprechenden Elementen des
Sohlensegmentes eingeteilt, die als funktionelle Einheit den
Stoßbrechungsmechanismus induzieren, und zum anderen in den Klauenbeinträger
(suspensory apparatus of the third phalanx), den Bereich der Zugumwandlung.
Zum Klauenbeinträger im engeren Sinne zählen das Wandsegment und die
stützenden Elemente des Sohlensegmentes. Für die Aufhängung des Klauenbeines
sind weiterhin die Strecksehne, die tiefe Beugesehne und der gesamte
Bandapparat des Klauengelenkes von Bedeutung, die zusammen den
Klauenbeinträger im weiteren Sinne bilden. Das Sohlensegment der Klaue
vereinigt sowohl zug- als auch druckelastische Elemente und wird als
Transferregion und somit als Übergangsbereich definiert. Der Klauenbeinträger
und der Stoßdämpfungsapparat sind an die Belastung angepasste epidermale und
dermo-subkutane Systeme der Klaue.
de
dc.description.abstract
The suspensory apparatus of the distal phalanx in the entire circumference of
the bovine claw was investigated employing light and electron microscopy as
well as histochemical and morphometrical techniques. This profound study was
based on 158 adult bovine claws, in total. The claw suspensory apparatus
suspends the distal phalanx in the claw capsule and consists of a connective
tissue and an epidermal compound which adhere by a specialised dermo-epidermal
borderline. The claw suspensory apparatus connects via a four-zonal insertion
area to the parietal surface of the distal phalanx. This four-zonal insertion
area represents the connective tissue compound of the suspensory apparatus,
which is mainly dermal and consists of a lamellar bone zone, a zone of
calcified and uncalcified fibrous cartilage, respectively, and a zone of
parallel-orientated dense fibres. The latter consists mainly of type I
collagenous fibres, elastic and reticular fibres and is flanked by loosely
arranged connective tissue containing numerous cells and blood vessels. The
zone of parallel-orientated dense fibres acts as a supporting and anchoring
system of the distal phalanx and conducts the tension forces to the epidermal
compound of the claw suspensory apparatus. The zone of loose, well-
vascularised connective tissue represents an equally modified part of the
dermis and provides nutritional supply for both the claw suspensory apparatus
and the avascular epidermis. Additionally, it enables a close messenger- and
growth-factor-mediated dermo-epidermal co-ordination. The tension forces borne
by bundles of collagenous fibre originating in different angles from the
surface of the distal phalanx are indirectly transferred to the horny lamellae
via the basal membrane, and from there on to the coronary horn of the horny
claw capsule. The mechanical load is distributed onto the very large surface
of the dermo-epidermal borderline which is enlarged by formation of 1800 to
1200 dermal and epidermal lamellae, respectively, in total. The latter applies
to the situation in the hind limb, whereas in the fore limb only an average of
1600 to 1800 lamellae are formed in the distal part of the wall segment. The
lamellary, cap and terminal epidermis thus represent the epidermal compound of
the claw suspensory apparatus which stabilises the anchoring via specialised
intra- and inter-cellular elements and enables an elastic-resilient transfer
of tension forces. Taking all specified modifications of the wall segment into
consideration leads to the functional conclusion that the claw suspensory
apparatus is a highly specialised anchoring system which accomplishes the main
part of force transformation in the dorsal and in the apical third of the
abaxial parietal area of the claw. The distal phalanx is lowered under load,
and the traction caused by the claw suspensory apparatus in the inner coronary
horn thus induces the claw mechanism. The claw mechanism implies the
reversible shape alterations of the claw capsule and the structures encased
within, caused by loading and unloading of the claw. A proximo-distally
increasing, respectively dorso-plantarly decreasing, force gradient is
detectable. Additional measurements of the loaded and unloaded claw revealed
the natural loading circumstances and the relative load capacity of the claw,
resulting in the detection of certain loci minores resistentiae. Regions with
fibro-cartilaginous insertions such as the wall and solear segment, and
insertion areas of ligaments and tendons, are exposed to multidirectional
forces while they are not protected by a subcutaneous cushion. Therefore,
these regions deserve major attention in improperly loaded claws. Regions
displaying a subcutaneous cushion, like the coronary and bulbar segment, do
participate in the load-induced strain but are protected accordingly. The body
weight-generated pressure forces are transferred to the distal phalanx via the
skeletal system. In the first phase of weight-bearing, the pressure force is
transduced into motion by elements of the bulbar and solear segment, while it
is transformed into a tension force by the claw suspensory apparatus in the
second phase. The different load capacities and the resulting differing
structural and functional modifications in the respective segments of the
claw, imply to regard all segments collectively as the weight-bearing
apparatus of the claw. The weight-bearing apparatus consists of a shock-
absorbing apparatus on the one hand, i.e. the anti-shock pad and pressure
buffer of the bulbar segment and the respective elements of the solear
segment, and the suspensory apparatus of the distal phalanx on the other hand,
i.e. the tension force transforming areas. The claw suspensory apparatus in a
narrower sense consists of the wall segment and the sustaining elements of the
solear segment. For suspension of the distal phalanx, the extensor tendon, the
deep flexor tendon and the whole ligamentary apparatus of the ungular joint
are equally essential, therefore these form the claw suspensory apparatus in a
broader sense. The solear segment comprises both tension transforming as well
as pressure absorbing elements and is therefore defined as transfer or
transitional region. The suspensory and the shock-absorbing apparatus of the
distal phalanx are highly specialised epidermal and dermo-subcutaneous
systems, both accomodating the weight-bearing induced strains.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Claw suspensory apparatus
dc.subject
Distal phalanx
dc.subject
Four-zonal insertion area
dc.subject
Claw mechanism
dc.subject
Weight-bearing apparatus
dc.subject
Shock-absorbing apparatus
dc.subject
Solear segment
dc.subject
Supporting and anchoring system
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::630 Landwirtschaft::630 Landwirtschaft und verwandte Bereiche
dc.title
Struktur und Funktion des bovinen Klauenbeinträgers
dc.contributor.firstReferee
Univ.-Prof. Dr. K.-D. Budras
dc.contributor.furtherReferee
Univ.-Prof. Dr. K. Müller
dc.contributor.furtherReferee
Univ.-Prof. Dr. K. Dämmrich
dc.date.accepted
2003-06-16
dc.date.embargoEnd
2003-09-11
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-2003002169
dc.title.subtitle
Ein Element des Fußungsapparates an der Klaue des Rindes
dc.title.translated
Structure and function of the bovine suspensory apparatus of the distal
phalanx
en
dc.title.translatedsubtitle
An element of the weight-bearing apparatus of the claw
en
refubium.affiliation
Veterinärmedizin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000001065
refubium.mycore.transfer
http://www.diss.fu-berlin.de/2003/216/
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000001065
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free
dcterms.accessRights.openaire
open access