- Череп стервятника
- Череп королевской кобры
- Череп козла
- Череп тиктаалика , вымершего рода, переходного между лопастеперыми рыбами и ранними четвероногими.
- Череп центрозавра
Череп — это костная защитная полость для мозга . [1] Череп состоит из трех типов костей: черепных костей, лицевых костей и слуховых косточек. Две части более заметны: череп ( мн. ч .: черепа или крании ) и нижняя челюсть . [2] У людей эти две части — нейрокраниум (мозговая коробка) и висцерокраниум ( лицевой скелет ), который включает нижнюю челюсть в качестве самой большой кости. Череп образует самую переднюю часть скелета и является продуктом цефализации — вмещает мозг и несколько сенсорных структур, таких как глаза, уши, нос и рот. [3] У людей эти сенсорные структуры являются частью лицевого скелета.
Функции черепа включают защиту мозга, фиксацию расстояния между глазами для обеспечения стереоскопического зрения и фиксацию положения ушей для обеспечения локализации направления и расстояния звука. У некоторых животных, таких как рогатые копытные (млекопитающие с копытами), череп также выполняет защитную функцию, обеспечивая крепление (на лобной кости ) для рогов .
Английское слово skull , вероятно, произошло от древнескандинавского skulle , [4] в то время как латинское слово cranium происходит от греческого корня κρανίον ( kranion ). Человеческий череп полностью развивается через два года после рождения. Соединения костей черепа соединены структурами, называемыми швами .
Череп состоит из ряда сросшихся плоских костей и содержит множество отверстий , ямок , отростков и несколько полостей или синусов . В зоологии в черепе есть отверстия, называемые фенестрами .
Человеческий череп — это костная структура, которая образует голову в человеческом скелете . Он поддерживает структуры лица и образует полость для мозга . Как и черепа других позвоночных, он защищает мозг от травм. [5]
Череп состоит из трех частей, имеющих различное эмбриональное происхождение — нейрокраниум , швы и лицевой скелет. Нейрокраниум (или мозговая коробка ) образует защитную черепную полость , которая окружает и вмещает мозг и ствол мозга . [6] Верхние области черепных костей образуют свод черепа (черепную крышку). Перепончатый висцерокраниум включает нижнюю челюсть .
Швы представляют собой довольно жесткие соединения между костями мозгового черепа.
Лицевой скелет образован костями, поддерживающими лицо.
За исключением нижней челюсти, все кости черепа соединены швами — синартродиальными (неподвижными) суставами, образованными костным окостенением , с шарпеевыми волокнами , допускающими некоторую гибкость. Иногда внутри шва могут быть дополнительные костные фрагменты, известные как вормиевы кости или шовные кости . Чаще всего они находятся в ходе ламбдовидного шва .
Обычно считается, что человеческий череп состоит из 22 костей — восьми мозговых и четырнадцати лицевых. В нейрокраниуме это затылочная кость , две височные кости , две теменные кости , клиновидная , решетчатая и лобная кости .
Кости лицевого скелета (14) — это сошник , две нижние носовые раковины , две носовые кости , две верхние челюсти , нижняя челюсть, две небные кости , две скуловые кости и две слезные кости . Некоторые источники считают парную кость одной или верхнюю челюсть двумя костями (как ее части); некоторые источники включают подъязычную кость или три косточки среднего уха , молоточек, наковальню и стремечко, но общее мнение о количестве костей в черепе человека — двадцать две.
Некоторые из этих костей — затылочная, теменная, лобная в мозговом отделе черепа, а также носовая, слезная и сошниковая в лицевом скелете — являются плоскими костями .
Череп также содержит синусы , заполненные воздухом полости, известные как околоносовые пазухи , и многочисленные отверстия . Синусы выстланы респираторным эпителием . Их известные функции - уменьшение веса черепа, помощь в резонансе голоса и согревание и увлажнение воздуха, втягиваемого в носовую полость .
Foraminas — это отверстия в черепе. Самое большое из них — foramen magnum , затылочной кости, через которое проходит спинной мозг, а также нервы и кровеносные сосуды .
К многочисленным отросткам черепа относятся сосцевидный отросток и скуловые отростки .
Скуловая кость — это кость черепа, которая встречается у большинства рептилий, амфибий и птиц. У млекопитающих скуловую кость часто называют скуловой костью или малярной костью. [7]
Префронтальная кость — кость, разделяющая слезную и лобную кости у многих четвероногих.
Череп рыбы образован из ряда только слабо связанных костей. У миног и акул есть только хрящевой эндокраний, причем верхняя и нижняя челюсти являются отдельными элементами. У костных рыб есть дополнительная дермальная кость , образующая более или менее целостную крышу черепа у двоякодышащих и полых рыб. Нижняя челюсть определяет подбородок.
Более простая структура обнаружена у бесчелюстных рыб , у которых череп обычно представлен корытообразной корзиной хрящевых элементов, лишь частично охватывающей мозг и связанной с капсулами для внутренних ушей и единственной ноздрей. Характерно, что у этих рыб нет челюстей. [8]
Хрящевые рыбы , такие как акулы и скаты, также имеют простые и, предположительно, примитивные структуры черепа. Череп представляет собой единую структуру, образующую футляр вокруг мозга, охватывающий нижнюю поверхность и бока, но всегда, по крайней мере, частично открытый наверху в виде большого родничка . Самая передняя часть черепа включает переднюю пластину хряща, рострум и капсулы, охватывающие обонятельные органы. За ними находятся глазницы, а затем дополнительная пара капсул, охватывающих структуру внутреннего уха . Наконец, череп сужается к задней части, где большое затылочное отверстие лежит непосредственно над одним мыщелком , сочленяясь с первым позвонком . Кроме того, в различных точках по всему черепу имеются меньшие отверстия для черепных нервов. Челюсти состоят из отдельных колец хряща, почти всегда отличных от собственно черепа. [8]
У лучеперых рыб также наблюдаются значительные изменения по сравнению с примитивной моделью. Крыша черепа, как правило, хорошо сформирована, и хотя точное соотношение ее костей с костями четвероногих неясно, им обычно дают похожие названия для удобства. Однако другие элементы черепа могут быть редуцированы; за увеличенными глазницами находится небольшая область щек, а между ними мало костей, если они вообще есть. Верхняя челюсть часто формируется в основном из предчелюстной кости , при этом сама верхнечелюстная кость расположена дальше назад, а дополнительная кость, симплектическая, связывает челюсть с остальной частью черепа. [9]
Хотя черепа ископаемых лопастеперых рыб напоминают черепа ранних четвероногих, этого нельзя сказать о черепах современных двоякодышащих рыб . Крыша черепа не полностью сформирована и состоит из множества костей несколько неправильной формы, не имеющих прямого отношения к костям четвероногих. Верхняя челюсть образована только крыловидными костями и сошниками , все из которых несут зубы. Большая часть черепа образована из хряща , и его общая структура редуцирована. [9]
Черепа самых ранних четвероногих очень напоминали черепа их предков среди лопастеперых рыб . Крыша черепа образована серией пластинчатых костей, включая верхнюю челюсть, лобные кости , теменные кости и слезные кости , среди прочих. Она покрывает эндокраний , что соответствует хрящевому черепу у акул и скатов . Различные отдельные кости, составляющие височную кость людей, также являются частью серии крыши черепа. Еще одна пластина, состоящая из четырех пар костей, образует крышу рта; к ним относятся сошник и небные кости . Основание черепа образовано кольцом костей, окружающих большое затылочное отверстие, и срединной костью, лежащей дальше вперед; они гомологичны затылочной кости и частям клиновидной кости у млекопитающих. Наконец, нижняя челюсть состоит из нескольких костей, только самая передняя из которых (зубная кость) гомологична нижней челюсти млекопитающих. [9]
У современных четвероногих животных многие из исходных костей либо исчезли, либо срослись друг с другом в различных сочетаниях.
Птицы имеют диапсидный череп, как у рептилий, с преслезной ямкой (присутствует у некоторых рептилий). Череп имеет один затылочный мыщелок. [10] Череп состоит из пяти основных костей: лобной (верхняя часть головы), теменной (затылочная часть головы), предчелюстной и носовой (верхний клюв) и нижней челюсти (нижний клюв). Череп обычной птицы обычно весит около 1% от общего веса птицы. Глаз занимает значительную часть черепа и окружен склеротическим глазным кольцом, кольцом из мелких костей. Эта характеристика также наблюдается у рептилий.
Современные амфибии обычно имеют сильно редуцированные черепа, при этом многие кости либо отсутствуют, либо полностью или частично заменены хрящом. [9] У млекопитающих и птиц, в частности, произошли изменения черепа, чтобы обеспечить расширение мозга. Слияние между различными костями особенно заметно у птиц, у которых отдельные структуры могут быть трудно идентифицированы.
Череп представляет собой сложную структуру; его кости образованы как интрамембранозным , так и эндохондральным окостенением . Кости крыши черепа , включающие кости лицевого скелета, а также боковые поверхности и крышу нейрокраниума, являются дермальными костями, образованными интрамембранозным окостенением, хотя височные кости образованы эндохондральным окостенением. Эндокраниум , кости, поддерживающие мозг (затылочная, клиновидная и решетчатая ), в значительной степени образованы эндохондральным окостенением. Таким образом, лобная и теменная кости являются чисто мембранными. [11] Геометрия основания черепа и его ямок , передней , средней и задней черепных ямок, быстро меняется. Передняя черепная ямка изменяется, особенно в течение первого триместра беременности, и в это время часто могут развиваться дефекты черепа. [12]
При рождении человеческий череп состоит из 44 отдельных костных элементов. В процессе развития многие из этих костных элементов постепенно сливаются в твердую кость (например, лобная кость ). Кости крыши черепа изначально разделены областями плотной соединительной ткани, называемыми родничками . Существует шесть родничков: один передний (или лобный), один задний (или затылочный), два клиновидных (или переднебоковых) и два сосцевидных (или заднебоковых). При рождении эти области являются волокнистыми и подвижными, необходимыми для рождения и последующего роста. Этот рост может оказывать большое напряжение на «акушерский шарнир», который находится там, где встречаются чешуйчатая и боковая части затылочной кости. Возможным осложнением этого напряжения является разрыв большой мозговой вены . По мере роста и окостенения соединительная ткань родничков проникает и заменяется костными швами, создающими швы . Пять швов — это два чешуйчатых шва , один венечный , один лямбдовидный и один сагиттальный швы . Задний родничок обычно закрывается к восьми неделям, но передний родничок может оставаться открытым до восемнадцати месяцев. Передний родничок расположен на стыке лобной и теменной костей; это «мягкое место» на лбу ребенка. Тщательное наблюдение покажет, что вы можете подсчитать частоту сердечных сокращений ребенка, наблюдая за пульсом, мягко пульсирующим через передний родничок.
Череп у новорожденного большой по сравнению с другими частями тела. Лицевой скелет составляет одну седьмую часть размера свода черепа . (У взрослого он вдвое меньше). Основание черепа короткое и узкое, хотя внутреннее ухо почти взрослого размера. [13]
Краниосиностоз — это состояние, при котором один или несколько фиброзных швов в черепе младенца преждевременно срастаются [14] и изменяют характер роста черепа. [15] Поскольку череп не может расширяться перпендикулярно срастающемуся шву, он растет больше в параллельном направлении. [15] Иногда полученный характер роста обеспечивает необходимое пространство для растущего мозга, но приводит к ненормальной форме головы и ненормальным чертам лица. [15] В случаях, когда компенсация не обеспечивает достаточного пространства для растущего мозга, краниосиностоз приводит к повышению внутричерепного давления, что может привести к ухудшению зрения, нарушению сна, трудностям с приемом пищи или нарушению умственного развития. [16]
Медный череп — это явление, при котором сильное внутричерепное давление обезображивает внутреннюю поверхность черепа. [17] Название происходит от того факта, что внутренняя часть черепа выглядит так, как будто ее били молотком с шаровидным бойком , который часто используют медники . Это состояние чаще всего встречается у детей.
Травмы мозга могут быть опасны для жизни. Обычно череп защищает мозг от повреждений благодаря своей высокой устойчивости к деформации; череп является одной из наименее деформируемых структур, встречающихся в природе, и для уменьшения его диаметра на 1 см требуется сила около 1 тонны. [18] Однако в некоторых случаях черепно-мозговой травмы может быть повышено внутричерепное давление через такие механизмы, как субдуральная гематома . В этих случаях повышенное внутричерепное давление может вызвать грыжу мозга из большого затылочного отверстия («конус»), поскольку для расширения мозга нет места; это может привести к значительному повреждению мозга или смерти, если не будет проведена срочная операция для снятия давления. Вот почему за пациентами с сотрясением мозга необходимо наблюдать крайне внимательно. Повторные сотрясения могут активировать структуру костей черепа как защитного покрытия мозга. [19]
Начиная с неолитических времен, иногда проводилась операция на черепе, называемая трепанацией . Она включала сверление трепанационного отверстия в черепе. Исследование черепов этого периода показывает, что пациенты иногда выживали в течение многих лет после этого. Кажется вероятным, что трепанация также проводилась исключительно по ритуальным или религиозным причинам. В настоящее время эта процедура все еще используется, но обычно называется краниэктомией .
В марте 2013 года впервые в США исследователи заменили большую часть черепа пациента точным полимерным имплантатом , напечатанным на 3D-принтере . [20] Примерно через 9 месяцев первая полная замена черепа пластиковой вставкой, напечатанной на 3D-принтере, была проведена голландской женщине. Она страдала от гиперостоза , который увеличил толщину ее черепа и сдавил ее мозг. [21]
Исследование, проведенное в 2018 году исследователями Гарвардской медицинской школы в Бостоне, финансируемое Национальными институтами здравоохранения (NIH), показало, что вместо перемещения через кровь в черепе существуют «крошечные каналы», через которые иммунные клетки в сочетании с костным мозгом достигают областей воспаления после повреждения мозговых тканей. [22]
Хирургическое изменение сексуально диморфных черт черепа может быть выполнено как часть хирургии феминизации лица или хирургии маскулинизации лица , эти реконструктивные хирургические процедуры могут изменить сексуально диморфные черты лица, чтобы приблизить их по форме и размеру к чертам лица желаемого пола. [23] [24] Эти процедуры могут быть важной частью лечения трансгендерных людей от гендерной дисфории . [25] [26]
Искусственная деформация черепа — это в значительной степени историческая практика некоторых культур. Шнуры и деревянные доски использовались для давления на череп младенца и изменения его формы, иногда весьма значительного. Эта процедура начиналась сразу после рождения и продолжалась в течение нескольких лет. [ необходима цитата ]
Как и лицо, череп и зубы также могут указывать на историю жизни и происхождение человека. Судебные эксперты и археологи используют количественные и качественные признаки, чтобы оценить, как выглядел носитель черепа. Когда обнаруживается значительное количество костей, например, в Спиталфилдсе в Великобритании и в ракушечных курганах Дзёмон в Японии, остеологи могут использовать признаки, такие как пропорции длины, высоты и ширины, чтобы узнать о связях исследуемой популяции с другими ныне живущими или вымершими популяциями. [ необходима цитата ]
Немецкий врач Франц Йозеф Галль около 1800 года сформулировал теорию френологии , которая пыталась показать, что определенные особенности черепа связаны с определенными чертами личности или интеллектуальными способностями его владельца. Его теория в настоящее время считается псевдонаучной . [ необходима цитата ]
В середине девятнадцатого века антропологи посчитали важным различать мужские и женские черепа. Антрополог того времени Джеймс МакГригор Аллан утверждал, что женский мозг похож на мозг животного. [27] Это позволило антропологам заявить, что женщины на самом деле более эмоциональны и менее рациональны, чем мужчины. Затем МакГригор пришел к выводу, что мозг женщин больше похож на мозг младенцев, таким образом, считая их в то время неполноценными. [27] Чтобы подкрепить эти заявления о женской неполноценности и заставить замолчать феминисток того времени, другие антропологи присоединились к исследованиям женского черепа. Эти черепные измерения являются основой того, что известно как краниология . Эти черепные измерения также использовались для установления связи между женщинами и чернокожими людьми. [27]
Исследования показали, что в то время как в раннем возрасте между мужскими и женскими черепами нет большой разницы, в зрелом возрасте мужские черепа, как правило, крупнее и прочнее женских, которые легче и меньше, с черепной емкостью примерно на 10 процентов меньше, чем у мужчин. [28] Однако более поздние исследования показывают, что женские черепа немного толще, и поэтому мужчины могут быть более восприимчивы к травмам головы, чем женщины. [29] Однако другие исследования показывают, что мужские черепа немного толще в определенных областях. [30] Некоторые исследования показывают, что женщины более восприимчивы к сотрясениям мозга, чем мужчины. [31] Также было показано, что мужские черепа сохраняют плотность с возрастом, что может помочь в предотвращении травм головы, в то время как плотность женского черепа немного уменьшается с возрастом. [32] [33]
Мужские черепа могут иметь более выраженные надглазничные гребни , глабеллу и височные линии . Женские черепа обычно имеют более округлые орбиты и более узкие челюсти. Мужские черепа в среднем имеют более крупное, широкое небо , более квадратные орбиты, более крупные сосцевидные отростки , более крупные пазухи и более крупные затылочные мыщелки , чем у женщин. Мужские нижние челюсти обычно имеют более квадратные подбородки и более толстые, грубые прикрепления мышц, чем женские нижние челюсти. [34]
Головной указатель — это отношение ширины головы, умноженное на 100 и деленное на ее длину (спереди назад). Этот указатель также используется для классификации животных, особенно собак и кошек. Ширина обычно измеряется чуть ниже теменного бугра , а длина — от глабеллы до затылочной точки.
Люди могут быть:
Вертикальный головной указатель — это отношение высоты головы , умноженной на 100, к длине головы.
Люди могут быть:
Трепанация , практика, при которой в черепе делается отверстие, была описана как самая древняя хирургическая процедура, для которой есть археологические свидетельства, [35] найденные в виде наскальных рисунков и человеческих останков. В одном захоронении во Франции, датируемом 6500 годом до н. э., 40 из 120 найденных доисторических черепов имели отверстия для трепанации. [36]
В данной статье использован текст, находящийся в открытом доступе, со страницы 128 20-го издания «Анатомии Грея» (1918 г.)