Trojrozměrná morfologie středoušních kůstek

Bc. Vendula Nevrtalová

Master's thesis

Three-dimensional morphology of middle ear ossicles

Abstract:

Cílem této práce bylo zpracovat soubor 695 sluchových kůstek a vyhodnotit jejich tvarovou variabilitu. Kosterní soubor pocházel ze tří moravských archeologických lokalit – Dětkovice „Za zahradama“, Jakubské náměstí v Brně a Vídeňská ulice v Brně. Výpočtem vzdáleností mezi význačnými body umístěnými na 3D povrchové modely kůstek byly získány rozměry kůstek, které byly následně analyzovány. Hodnoceny byly mezipohlavní, věkové a stranové velikostní rozdíly. Celkově byly velikostní rozdíly v těchto srovnáních malé a statisticky nevýznamné, kromě dvou statisticky významných výsledků na kladívku (jeden mezi pohlavími a druhý mezi věkovými kategoriemi) a rozdílů ve dvou rozměrech na kovadlince mezi věkovými kategoriemi. Tvarová variabilita kůstek byla hodnocena metodami geometrické morfometrie pomocí význačných a pomocných klouzavých bodů. Byl nalezen významný vztah tvaru kladívka s jeho velikostí (alometrie). Se zvyšující se centroidovou velikostí se tvar manubrium mallei měnil ventromediálním směrem, vrchol rukojeti se stáčel mediálně, kloubní ploška se protahovala do délky ve směru kraniokaudálním a oplošťovala se ventrálním směrem. Tvar kladívka se také lišil mezi populacemi. Nejvýznamnější rozdíly tvaru mezi populacemi byly zjištěny u žen a představovaly změnu v relativní délce resp. šířce kloubní plošky a charakteru zakřivení a sklonu manubrium mallei. Také tvar kovadlinky se měnil s centroidovou velikostí. Se vzrůstem velikosti se kloubní ploška kovadlinky zužovala a protahovala do délky, tvar oblouku mezi crus breve a crus longum se zakřivoval - vrchol crus longum se stáčel ventrálním směrem, zatímco vrchol crus breve naopak směrem mediálním. Tvar třmínku se lišil mezi pohlavími. Dimorfismus představoval změnu v charakteru zakřivení crura stapedis, u mužských třmínků byly zakřivené více dozadu. Tvar třmínku se také lišil mezi populacemi, přičemž rozdíl se týkal relativní výšky třmínku a charakteru zakřivení crus posterius. Z výsledků práce vyplývá, že studium tvarové variability středoušních kůstek má jistý potenciál, především v hodnocení alometrie a rozdílů mezi lidskými populacemi.

Abstract:

The main aim of this thesis was to analyze sample of 695 middle ear ossicles and to assess their shape variability. Human skeletal sample originated from three Moravian archeological sites – Dětkovice „Za zahradama“, Jakubské square in Brno and Vídeňská street in Brno. Measurements were obtained by computation of relevant distances between landmarks placed on 3D surface models and then they were analysed. Sexual dimorphism, between-sides differences and age differences were assessed. Size differences in this comparison were overall very small, except of two statistically significant differences on malleus (sex difference and age difference) and differences in two measurements on incus between age categories. Shape variability of middle ear ossicles were assessed by methods of geometric morphometry using landmarks and sliding semilandmarks. Significant correlation between malleus shape and size was observed. With increasing distance of the centroid size manubrium mallei changed in ventro-medial direction, apex of manubrium mallei had medial bending, articular facet was elongated in cranio-caudal direction and was flattenned from ventral side. Shape of malleus also varied between populations. The most significant shape difference between populations (localities) was observed in females and represented change of relative lenght in relation to width of articular facet and in the character and inclination of manubrium mallei bending. Incus shape also varied according to size. With increasing size articular facet of incus was narrowed and elongated in cranio-caudal direction, bicrural curvature was bending – apex of crus longum in ventral direction and apex of crus breve in medial direction. On stapes slight sexual dimorphism in shape was observed in the character of crura stapedis bending. In males crura had more posterior bending. Stapes shape also varied between populations with a difference in relative height of stapes and in a character of crus posterius bending. The obtained results suggest some potential of the malleus, incus and stapes in the assessment of allometry and differences between human populations.

Keywords

středoušní kůstky, kladívko, kovadlinka, třmínek, tvarová variabilita, geometrická morfometrie, mezipopulační rozdíly, alometrie, Middle ear ossicles, malleus, incus, stapes, shape variability, geometric morphometry, interpopulation differences, allometry

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 2. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 22. 6. 2016
• Supervisor: doc. RNDr. Miroslav Králík, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Anthropology / Anthropology