Лекция 4. Общие вопросы анатомии черепа. Возрастные, половые и индивидуальные особенности черепа.

В состав костей черепа входят кости - плоские смешанные пневматические.

Череп проходит три стадии развития (соединительно-тканную, или перепончатую, хрящевую и костную) не только в филогенезе, но и в онтогенезе всех наземных позвоночных животных от амфибий до млекопитающих. Однако если хрящевой череп еще не успел развиться вокруг всего головного мозга, а образовался только в области основания черепа, то в боковых стенках и в своде соединительнотканной капсулы мозга сразу эндесмально происходит окостенение так называемых покровных, или накладных, костей черепа. Дело в том, что в ходе эволюции позвоночных животных все прогрессивнее развивается передний, или конечный, мозг. Его развитие происходит так быстро и, главное, настолько перемещается на более ранние стадии развития зародыша, что хрящевой череп начинает мешать этому. В связи с этим хрящ закладывается лишь в области основания черепа, а боковые стенки и свод мозгового черепа, т.е. те части, которые находятся в направлении преимущественного роста конечного мозга, появляются сначала как соединительно-тканные перепончатые, а затем, минуя хрящевую стадию развития, сразу окостеневают. И у человеческого эмбриона в начале третьего месяца внутриутробной жизни при длине зародыша около 30 мм хрящем представлены только основание черепа и капсулы обонятельного, зрительного и слухового анализаторов. Боковые же стенки и свод черепа, а также большая часто лицевого черепа, минуя хрящевую стадию развития, уже в конце второго месяца внутриутробной жизни начинают окостеневать.

Соответственно такому упрощенному формированию черепа в онтогенезе по сравнению с филогенезом можно разделить череп на два больших отдела. С одной стороны выделяют первичный, или примордиальный, череп, К нему относятся те кости, которые проходят хрящевую стадию развития, например большая часть клиновидной кости, пирамида височной кости и т.д. Другая часть черепа представлена первичными, или покровными, накладными костями черепа, которые окостеневают, минуя хрящевую стадию. Это кости боковых стенок и свода черепа, а также большинство лицевых костей. Покровные кости в ходе эволюции как бы накладываются на хрящевой череп, поэтому они и называются накладными. Кости примордиального черепа окостеневают эндохондрально, изнутри хряща, замещая его.

Являясь вместилищем для головного мозга, органов чувств и опорой для начальных отделов пищеварительного тракта и дыхательных путей (полость рта и полость носа) череп подразделяется на мозговой и лицевой.

Со второго месяца внутриутробной жизни начинается эндесмальное, а с 3-5 месяца энхондральное окостенение. В основании черепа появляются хрящевые закладки по бокам от хорды. Это так называемые хордальные хрящи, черепные перекладины. Наряду с этим происходит формирование хрящевых капсул органов чувств (Рис.).

На третьем месяце происходит слияние всех перечисленных хрящей (Рис.). Основу формирования черепа составляют:

1) затылочная кость, имеющая отношение к 1 шейному позвонку; 2) клиновидная, относящаяся к гипофизарной области, и 3) решетчатая, связанная с передней частью конечного мозга.

Развитие лицевого скелета связано с 1-й и 2-й висцеральными дугами. Основа первой висцеральной дуги, называемой челюстной, представлена небно-квадратным хрящем, на основании которого формируются верхняя челюсть, лобная кость и носовые кости, и так называемым меккелевым хрящем, служащим моделью для нижней челюсти. Из задней части меккелева хряща развиваются такие мелкие косточки среднего уха как молоточек и наковальня.

Основа второй висцеральной дуги, называемой подъязычной, и состоящей из подвисочного и собственно подъязычного хрящей, дает материал для развития стремечка, малых рогов подъязычной кости и шиловидного отростка височной кости.

Из хряща третьей висцеральной дуги развиваются тело, и большие рога подъязычной кости.

Из материала второй и третьей висцеральных дуг развиваются хрящи гортани.

Остановимся поподробнее на развитии лицевого черепа. Из небно-квадратного хряща к концу второго месяца выделяются парные верхнечелюстные и непарный лобный отростки. На третьем месяце лобный отросток делится на три - два латеральных и один медиальный. Между ними, в переднезаднем направлении начинает впячиваться эктодерма - это будущая глазница. Латеральные отростки дают начало лобным и скуловым костям, а также (в основном) верхней челюсти. Из медиального отростка формируется спинка носа, а затем и средняя часть верхней губы (filtrum). В этот же период на челюстных отростках появляются небные валики, которые начинают сближаться и формируют небные отростки верхних челюстей. Растут навстречу друг другу и сближаются меккелевы хрящи, будущая нижняя челюсть.

На четвертом месяце парные и непарный отростки лобного отростка первой дуги сближаются настолько, что между ними остается только узкая щель, которая впоследствии преобразуется в носослезный канал сообщающий глазницу и полость носа. Небные валики приобретают вид горизонтальных пластинок, которые растут навстречу друг другу - начинает формироваться твердое небо. Меккелевы хрящи, нижнечелюстных отростков все больше сближаются друг с другом.

Таким образом, к концу четвертого месяца внутриутробного развития, в основном, завершается развитие лицевого черепа. В этот же период (3-й - 4-й месяцы) возможно появление пороков развития челюстно-лицевой области. При недоразвитии небных отростков края их не могут сблизиться, и срастись между собой - возникает расщелина твердого и мягкого неба, которую раньше называли “волчья пасть”. Расщелины твердого и мягкого неба встречаются с частотой 1 случай на каждые 500-1000 новорожденных. В случае не срастания слезно-носовой борозды возникает полная косая расщелина лица, идущая через верхнюю губу между щекой и носом к медиальному углу глазницы. При недоразвитии у эмбриона среднего носового отростка возникает расщелина верхней губы , а также альвеолярного отростка строго по средней линии - “заячья губа”. Гораздо чаще встречается, встречаются расщелины близкие к срединным, когда средний носовой отросток не срастается с верхнечелюстным с одной или с обеих сторон - боковая расщелина верхней губы (ее также называют “заячьей”, хотя это неправильно). Аналогичный процесс срастания эмбриональных зачатков происходит и в области мандибулярных отростков. Нижнечелюстные отростки, срастаясь между собой, дают нижнюю челюсть и нижнюю губу. При этом возможно образование срединной расщелины нижней челюсти и нижней губы, что бывает крайне редко. Еще один из видов аномалий развития челюстно-лицевой области - поперечная расщелина лица, обусловленная одно- или двухсторонним не зарастанием эмбриональной борозды между верхнечелюстным и нижнечелюстным отростками (“человек, который смеется”).

Как уже упоминалось, в составе костей черепа имеются так называемые пневматические кости. Это - лобная кость, верхняя челюсть, решетчатая кость, клиновидная и височная кости. Закладка пазух происходит в разные сроки, но их окончательное развитие и формирование заканчивается в постнатальном онтогенезе. Ребенок рождается с зачатками верхнечелюстной пазух - она величиной с горошину, остальные пазухи и ячейки решетчатой кости заполнены эмбриональным хрящем.

Уже на 5-м месяце внутриутробной жизни слизистая оболочка носовой полости, которая покрывает медиальную поверхность верхней челюсти, образует на ней вдавление, которое позднее врастает в верхнюю челюсть. Так начинает формироваться верхнечелюстная пазуха. Ее рост продолжается на протяжении всего детского и юношеского периода жизни, в связи, с чем значительно изменяется конфигурация кости. Задняя сторона верхней челюсти с развитием верхнечелюстной пазухи как бы оттесняется вниз и оказывается в составе альвеолярного ряда. Конфигурация верхней челюсти претерпевает значительные изменения в детском и юношеском возрасте также под влиянием развития прорезывания молочных и постоянных зубов.

Лобные пазухи закладываются к концу первого года жизни, медленно растут до 11 лет, потом быстро увеличиваются и достигают полного развития к 20-летнему возрасту.

В клиновидной кости пазуха закладывается уже на третьем месяце внутриутробной жизни, но врастает в тело клиновидной кости лишь на четвертом году жизни ребенка и завершает свое формирование к 15-16 годам. К этому же возрасту, клиновидная кость срастается в единую кость.

Барабанная полость у новорожденных уже имеется, а вот ячейки сосцевидного отростка полностью освобождаются от хряща и приобретают дефинитивное строение только к 12 годам.

Решетчатые ячейки начинают развиваться незадолго перед рождением

Пневматические кости не только облегчают вес черепа и являются резонаторами, но также они являются терморегуляторами и поддерживают постоянство температуры в области жизненно важных образований головного мозга (лобная доля мозга, гипоталамус, орган зрения и слуха). Кроме того, наличие пазух, заполненных воздухом, локально предохраняют головной мозг от сотрясений и толчков.

В развитии черепа выделяют три периода:

1-й - до 7 лет ускоренного роста;

2-й - с 7 лет до периода полового созревания характеризуется замедлением роста, но дифференцировкой костей;

3-й - с периода полового созревания до 20-25 лет, период ускоренного роста.

В первый период, в основном идет оссификация костей и рост их. Во втором периоде идет дифференцировка, усиление рельефа, развитие пазух. И в третьем периоде заканчивается окончательное формирование рельефа костей и их рост, проявляются все индивидуальные особенности черепа.

Хотелось бы немного остановиться на особенностях покровных костей черепа. Во-первых, они развиваются как кости первичные, на основе соединительной ткани и оссифицируются эндесмальным окостенением. Во-вторых, компактная наружная пластинка плотная, а внутренняя - хрупкая, тонкая и носит название стеклянной (lamina vitreum”). В-третьих, между наружной и внутренней компактной пластинками имеется губчатое вещество под названием диплое, в котором находится большое количество кровеносных венозных сосудов.

Становление человека разумного как вида, привело к перестройке черепа. На этот процесс наложили отпечаток вертикальное положение тела и специализация функции рта (развитие членораздельной речи). Помимо зубочелюстного аппарата на строение лицевого черепа оказывают влияние рост также глазных яблок, особенно у плода, Именно у него нижняя часть лица отстает в росте, ибо она связана с началом системы органов дыхания и пищеварения, которые естественно начинают функционировать после рождения, и оказывают формообразующее влияние только после рождения.

Таким образом, глазные яблоки, жевательные мышцы, железы, содержимое полости рта, зубы - все это оказывает влияние на рост костей черепа. Опыты учеников П.Ф.Лесгафта продемонстрировали это.

1-е: у щенков удаляли глазное яблоко с одной стороны, доводили опыт до половозрелого состояния собаки и выводили из эксперимента. Оказалось, что меняется не только конфигурация лицевого черепа, но и мозгового на контрлатеральной стороне, т.е. происходит увеличение противоположной затылочной доли головного мозга и соответственно на этой же стороне изменяется форма черепа.

2-е: у щенков легавых собак удаляли носовые раковины и после выведения животных из эксперимента форма черепа напоминала мопсов.

Череп новорожденного отличается от взрослого не только меньшей лицевой частью (соотношение 1:8), большим количеством костей, но так же и наличием родничков (Рис.) - двух парных и двух непарных - лобный (передний) и затылочный (задний), клиновидных и сосцевидных (боковые). Последние закрываются к моменту рождения, затылочный на первом полугодии жизни, а лобный к концу второго года жизни. С возрастом усиливается рельеф костей черепа, и формируются контрфорсы (устои) - укрепленные места черепа, до некоторой степени препятствующие распространению толчков и сотрясений и распределяющих силу давления более равномерно. Именно в этих местах происходит соединение опор компактного вещества, необходимых как система передачи напряжений, как система амортизации и стабилизации. Ряд контрфорсов продолжается от альвеолярных отростков верхних челюстей до различных отделов лицевого черепа. Выделяют: 1) лобно-носовой контрфорс, на боковой стенке полости носа; он уравновешивает силы давления и тяги, действующей в направлении снизу вверх; 2) скуловой контрфорс; уравновешивает силы, образующие при жевании и действующие снизу вверх, спереди назад и снаружи внутрь; 3) крылонебный контрфорс, образованный соответствующим отростком и бугром верхней челюсти; уравновешивает силу, развивающуюся при жевании большими коренными, т.е. по направлению снизу вверх и сзади наперед; 4) небный контрфорс, скрепляющий правую и левую верхнечелюстные кости в поперечном направлении.

В исключительную силу контрфорсов верил дьяк Огарев. Мамин Сибиряк повествует, что сей служитель культа, ради бутылки вина головой навострился расшибать толстые доски ящика.

По вопросу о различиях мужского и женского черепа существует много литературы. Выдвигается ряд признаков, отличающих мужской и женский череп. В настоящее время принято считать, что особенности мужского и женского черепа состоят, во-первых, в половых различиях размеров черепа: мужской череп в связи с большими общими размерами тела больше, чем женский. Вместимость черепа у мужчин 1559 куб.см, у женщин - 1347 куб.см, т.е. в среднем у мужчин на 212 куб.см больше, чем у женщин. Однако если рассчитать относительную вместимость черепа на 1 см длины тела, то окажется, что у женщин она больше, чем у мужчин.

Если сравнивать развитие мозгового и лицевого черепа, то оказывается, что мозговой череп относительно сильнее развит у женщин, а лицевой у мужчин. Женский череп как бы в большей степени сохраняет черты детского черепа, а мужской - черты наших предков. У мужчин относительно сильнее выдается вперед лицевой череп: профильная линия лба, поднимаясь полого вверх, переходит в выпуклое темя и продолжается выпуклой линией затылка. У женщин лицевой череп незначительно выступает кпереди, в связи чем профильная линия лба направлена вертикально вверх. Она, резко изгибаясь, переходит в плоскую линию темени, а последняя резким изгибом - в падающую вниз профильную линию уплощенного затылка.

Как правило, мужской череп отличается сильнее выраженным рельефом прикреплений мышц: у женщин рельеф черепа менее выражен.

Мы поговорили о развитие черепа в постнатальном онтогенезе, о различиях мужского и женского черепа. Теперь несколько общих замечаний о старческих изменениях черепа. Наиболее выражены эти изменения со стороны лицевого черепа. В первую очередь меняется форма и размеры нижней челюсти. После того как выпадают зубы, альвеолярный отросток рассасывается и остается только узкая дуга тела нижней челюсти. Постепенно угасает функция жевания, слабеют мышцы. С ослаблением тяги мышц формообразующие влияния их на кость утрачиваются.

В зависимости от выпадения зубов, нарушения взаимоотношений верхней и нижней челюстей, изменений жевательной мускулатуры вновь изменяется форма нижней челюсти. Угол между телом и дугой нижней челюсти вновь увеличивается и достигает 140 градусов. Нижняя челюсть как бы вновь принимает форму, характерную для новорожденного.

Старческие изменения обнаруживаются не только на нижней челюсти, но и во всем черепе. В связи с тем, что мышцы слабеют, сглаживается рельеф черепа, рассасываются бугры и шероховатости. Происходит частичное рассасывание губчатого вещества, особенно покровных костей черепа. Череп становится легче. Темя несколько уплощается , так как наружная и внутренняя компактные пластинки теменных костей сближаются. Одновременно уменьшается эластичность черепа, он становится хрупким.

Итак, в течение всей жизни человека (в утробном периоде и после рождения до глубокой старости) непрерывно меняются форма и строение, крепость и эластичность. Непрерывное изменение формы и строения черепа определяется непрерывным изменением его функций как опоры и защиты мягких частей головы и шеи.

Закончим наш рассказ о черепе словами А.С.Пушкина:

О, жизни мертвый проповедник,

Вином ли полный иль пустой,

Для мудреца как собеседник

Он стоит головы живой.