The elephant's hoof: Macroscopic and microscopic morphology of defined locations under consideration of pathological changes.

Dr. Vet. med. Dissertation

146 Seiten

Veterinär-Anatomisches Institut der Vetsuisse-Fakultät Universität Zürich
Prof. Dr. Hans Geyer, Referent
Prof. Dr. Klaus Eulenberger, Korreferent
Mehrere Zoos in der Schweiz, in Deutschland und den Niederlanden, sowie dem Pinnewala Elephant Orphanage in  Sri Lanka

Voller Text

Zusammenfassung:

Die Arbeit erfasst die normale makroskopische und mikroskopische Morphologie des Zehenendorgans vom Elefanten unter Berücksichtigung von pathologischen Veränderungen. Weiter wurden Biotin-Plasmakonzentrationen untersucht, um Werte als Basis für allfällige Behandlungen zu erhalten.
86 Füsse von 24 asiatischen (Elephas maximus) und 9 afrikanischen (Loxodonta africana) Elefanten wurden makroskopisch erfasst und 727 Gewebeproben von definierten Stellen des Zehendenorgans histologisch untersucht.

Die makroskopische Anatomie zeigt einige Unterschiede zwischen den zwei Arten sowie zwischen Wildtieren und den in Gefangenschaft gehaltenen Elefanten. Dabei bestehen aber einige Parallelen zu anderen Huf- und Klauentieren. Ein wichtiger Befund ist die vergleichsweise dünne Hornschicht an Sohle und Ballen der Zooelefanten (ca. 10mm). Die Hornwand wächst zwischen 5-8 mm / 28 Tage, mit geringeren Wachstumsraten an den Hinterfüssen im Vergleich zu den Vorderfüssen und bei den afrikanischen gegenüber den asiatischen Elefanten. Die histologischen Befunde zeigen an verschiedenen Lokalisationen und zwischen den beiden Spezies ebenfalls relativ geringe Unterschiede und vielfach ähnliche Strukturen wie bei anderen Huf- und Klauentieren. Pathologische Veränderungen wurden auch mikroskopisch erfasst. Am Zehenendorgan werden schlechte Hornqualität mit Vakuolen im Stratum spinosum und erweiterten Markräumen von Hornröhrchen sowie Schwachstellen, wie Mikrorisse nahe der Papillen im Ballensegment, bei den in Gefangenschaft gehaltenen Elefanten und den Wildtieren beschrieben. Nach ersten Biotinplasmaproben wurde 500 ng Biotin pro Liter Plasma als Grenzwert zwischen Elefanten mit und ohne Biotinbehandlung angenommen.
Die Kenntnis der Morphologie und der Wachstumsraten am Zehenendorgan ist eine wichtige Grundlage zur Diagnostik und Therapie von Schäden. Die Morphologie der Füsse ist auch geprägt von Unterschieden des Körperbaus und des Lebensraumes der beiden Elefantenarten. Die histologischen Befunde sind in der Lage, einige der Fussprobleme der Elefanten zu klären, werfen aber auch Fragen zu heutigen Haltungssystemen auf.

Abstract:

This study analyzes the normal macroscopic and microscopic morphology of elephant hooves under consideration of pathological changes. Biotin plasma concentrations are examined to establish values as a basis for possible treatment. 86 feet of 24 Asian (Elephas maximus) and 9 African (Loxodonta africana) elephants were macroscopically examined and 727 histological samples from defined locations of hooves of both species were studied.

The macroscopic anatomy shows differences between the feet of the two species and between wild and captive animals, but similarities to other ungulates. An important finding is the comparatively thin horn layer of the weight bearing surface in zoo elephants (about 10 mm). The horn wall grows between 5 – 8 mm/28 d, depending on feet and species. Minor differences between the feet and species are seen histologically, but with similarities to other ungulates. Poor horn quality in captive elephants’ hooves (e.g. vacuoles in the stratum spinosum, decayed marrows of the horn tubules) and “loci of minor resistance” in captive and wild animals (e.g. micro cracks close to the papillae in the pad segment) are detected. Pathological changes are assessed and described microscopically. On the basis of initial biotin plasma specimens (n = 16), 500 ng biotin/l plasma is estimated to be the approximate borderline between animals with or without biotin supplementation.
Knowledge of morphology and horn growth rates is essential for diagnosis and therapy. Variations in foot appearance between species might reflect differing body builds, origins and habitats. The histological findings might explain some of the foot problems, but also give rise to questions about the quality and correctness of current husbandry techniques.

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