Возрастные изменения черепа

В постнатальном периоде в результате роста увеличиваются протяженность и толщина костей, изменяется кривизна их поверхности. Рост полостей черепа (мозговой, носовой, ротовой) сопровождается изменением пространственного расположения костных элементов, которые образуют стенки этих полостей. Важную роль в этих процессах играют аппозиция и резорбция костного вещества. Зонами костеобразования в крыше черепа являются швы, в основании черепа - хрящевые прослойки между костями. В этих зонах осуществляется рост костей в длину и ширину. Толщина костей увеличивается за счет отложения костного вещества на их поверхности. Благодаря аппозиции в одних участках и резорбции в других происходит изменение кривизны костей и может, в конечном счете, изменяться их пространственное положение.

Приведенное объяснение механизма роста черепа не всеми признается достаточным. Американский исследователь М.Л.Мосс считает, что наряду с описанной выше активной трансформацией костей в растущем черепе происходит пассивное перемещение, трансляция костных элементов, обусловленная ростом содержимого черепа, в первую очередь увеличением массы мозгового вещества. Согласно этому взгляду, рост нервной ткани является первичным фактором, вызывающим пространственное расширение черепа, а рост костей черепа по поверхности и в толщину представляет вторичное явление. Точно так же рост костей лицевого черепа обусловливается расширением носового, ротового и глоточного пространств.

Мозговой и лицевой череп растут после рождения неравномерно. За весь период роста линейные размеры мозгового черепа увеличиваются в 1.5 раза, а линейные размеры лицевого черепа возрастают почти в 3 раза. Мозговой череп растет наиболее интенсивно в первые 2 года жизни. Его объем в первые 6 месяцев удваивается, а к 2 годам утраивается. В это время он достигает 2/3 объема черепа взрослого человека. После 2 лет замедляется рост свода черепа, а основание продолжает интенсивно расти, особенно его задний отдел. К 10 годам вместимость мозгового черепа почти достигает величин, характерных для черепа взрослого человека. К этому времени в основном завершается поверхностный рост костей свода черепа. Основание черепа продолжает расти до 18-20 лет, когда наступает синостоз клиновидной и затылочной костей.

Лицевой череп растет быстрее мозгового. И соотношение между их размерами начинает меняться уже в первые годы жизни. Наиболее интенсивно развивается нижняя часть лицевого черепа, особенно кости, окружающие полость рта. Более медленно растут кости в окружности глазниц. К 8 годам объем лицевого черепа составляет половину его объема у взрослого. В подростковом и юношеском периодах продолжается рост лицевого скелета, особенно челюстей. После наступления половой зрелости кости лицевого черепа утолщаются за счет периостального окостенения.

Изменения отдельных костей мозгового и лицевого черепа в постнатальном периоде состоят в срастании их частей, которые были разделены у новорожденного; в дифференцировке наружной и внутренней компактных пластинок и губчатого вещества; в формировании внутреннего и наружного рельефа. После рождения в основном происходит развитие воздухоносных пазух в костях черепа.

Таким образом, можно выделить 3 периода роста черепа:

1. От рождения до 7 лет. Это период интенсивного роста. Срастаются обе половины нижней челюсти, лобной кости, образуются швы, сосцевидный отросток и пневматизация костей, кости утолщаются в 3 раза.

2. От 7 лет до начала полового созревания (12-13 лет). Это период относительного покоя. Идет замедленный, равномерный рост черепа. Завершается синостозирование костей.

3. От 13 до 23 лет. Преимущественно растет лицевой череп. Появляются половые различия (в 20 лет исчезает клиновидно-затылочный синхондроз и основание прекращает расти в длину).

В первые годы жизни кости свода имеют относительно ровные края. Затем появляются более крупные зубцы 1-го порядка, позже образуются зубцы 2-го и 3-го порядков. Образование зубцов продолжается до 20 лет. В конце 3-го десятилетия жизни начинается заращение швов. Этот процесс происходит в обратном порядке, то есть сначала исчезают мелкие зубцы, а затем более крупные. Первыми начинают зарастать сагиттальный шов (22-35 лет), затем венечный (24-41 год) и ламбдовидный (26-42 года), сосцевидно-затылочный (30-81 год). В пожилом и старческом возрасте большинство или даже все швы могут быть заращены, и границы между костями становятся неразличимыми.

Заращение швов в детском возрасте приводит к краниостенозу и микроцефалии, при которой головной мозг и череп имеют очень малые размеры, и нарушается умственное развитие ребенка. С другой стороны, наблюдаются случаи сохранения всех швов до глубокой старости. Так, на черепе немецкого философа И. Канта, умершего в возрасте 80 лет, все швы были открыты. Киевский анатом В.А.Бец описал череп монаха Ивана Босого, дожившего до 110 лет без синостозирования швов. Поскольку заращение швов происходит в зрелом возрасте и позже, потенциальная возможность роста костей черепа должна сохраняться в течение длительного времени. Например, Гете, наблюдал на себе самом увеличение окружности головы до 50 лет.

После 35 лет в костях свода черепа наблюдается остеопороз губчатого вещества, происходит истончение компактных пластинок. Инволютивные изменения достигают значительной выраженности в 50-60 лет. Они сильнее проявляются у женщин, чем у мужчин. В старческом возрасте иногда наступает атрофия кости над теменными буграми. В лобной области, напротив, может происходить гипертрофия и утолщение кости. Наряду с уменьшением содержания диплоэ в крыше черепа отмечается расширение каналов диплоических вен.

В лицевом отделе характерны изменения челюстей, связанные с утратой зубов и атрофией альвеолярных отростков, а также остеопороз челюстей. Происходит увеличение угла между телом и ветвью нижней челюсти, вследствие чего выдвигается вперед подбородок.

Изменчивость черепа

Изменчивость формы черепа человека издавна обращала на себя внимание. Учение о черепе - краниология - основывается в первую очередь на краниометрии - измерении черепа и его частей. На протяжении XIX и в начале XX века была выработана система измерений черепов, которая применяется в настоящее время.

В краниометрии используются условные плоскости и выделяются на черепе особые точки. При исследовании череп устанавливается в специальном приборе - краниостате в положении франкфуртской горизонтали. Эта горизонталь была принята в 1882 году на конференции антропологов во Франкфурте-на-Майне. Франкфуртская горизонталь проводится через верхние края наружных слуховых отверстий и нижний край левой глазницы.

В последнее время ряд антропологов для ориентировки черепа используют вестибулярную плоскость, которая соответствует положению латерального полукружного канала внутреннего уха. Но эта плоскость не получила широкого признания, так как нахождение полукружного канала требует вскрытия внутреннего уха или применения специальной рентгенологической методики.

В современных программах измерения черепа используются более 50 краниометрических точек. Между этими точками и соединяющими их линиями определяются линейные и угловые размеры. Для характеристики формы черепа вычисляются указатели, или индексы, выражающие отношения между размерами.

Наиболее употребительным является головной, или черепной, указатель, являющийся отношением между поперечным и продольным диаметрами мозгового черепа, выраженным в процентах. Продольный диаметр черепа представляет собой расстояние между точками глабеллой и опистокранионом. Глабелла является самой передней точкой мозгового черепа и находится на срединной плоскости при установке черепа во франкфуртской горизонтали. Опистокранион представляет собой наиболее выступающую кзади точку на затылочной кости, обычно она соответствует наружному затылочному выступу. Поперечный диаметр черепа определяется между двумя наиболее удаленными от срединной плоскости точками на боковой поверхности черепа (правый и левый эурион). В зависимости от величины черепного указателя черепа делят на три группы:

· долихокранные (с индексом менее 75);

· мезокранные (с индексом от 75 до 79.9);

· брахикранные (с индексом 80 и выше).

Черепной указатель долгое время рассматривали как основной расовый признак черепа. Однако доказано, что черепной указатель внутри человеческих рас подвержен большим групповым и индивидуальным вариациям.

В специальной литературе широко обсуждался факт постепенного повышения черепного указателя у многих народов Европы, Азии и Америки за последнее тысячелетие. Это значит, что черепа изменялись в сторону брахикранности, становились более широкими. Данное явление объясняют по-разному. Увеличение черепного указателя может быть связано с уменьшением выступания надбровных дуг и затылочных возвышений, вследствие чего уменьшается длина черепа и соответственно возрастает черепной указатель. Некоторые авторы объясняют брахикранию редукцией жевательного аппарата, имеющей место у современных людей. В экспериментах на животных установлено влияние на рост черепа жевательной мускулатуры, особенно височной мышцы с ее широким прикреплением к черепу. Ослабление тяги этой мышцы облегчает рост черепа в ширину, что приводит к брахикрании. Польский антрополог М.Хеннеберг объясняет брахицефализацию влиянием естественного отбора. Согласно его гипотезе начало брахицефализации у популяций Центральной Европы было обусловлено высокой плодовитостью брахицефалов, сочетающейся с более высоким уровнем преждевременной смертности долихоцефалов.

Для определения формы основания черепа вычисляют базилярный указатель – отношение ширины основания черепа к длине основания черепа, выраженное в процентах. Ширина основания черепа - это расстояние между двумя аурикулярными точками пересечения середины наружного слухового прохода со скуловой дугой. Длина - это расстояние от назиона (точка на пересечении срединной плоскости с лобно-носовым швом) до опистиона (задний край большого отверстия). В зависимости от величины базилярного указателя черепа делят на 3 группы:

· долихобазилярные (с индексом менее 88.9);

· мезобазилярные (с индексом от 89 до 98.9);

· брахибазилярные (с индексом 99 и выше).

Для определения формы лицевого отдела вычисляют лицевой указатель, то есть отношение высоты лица к скуловому диаметру, выраженное в процентах. Полная высота лица измеряется между точкой назион, лежащей на пересечении срединной плоскости с лобно-носовым швом, и точкой гнатион, расположенной в той же плоскости по нижнему краю нижней челюсти. Скуловой диаметр определяется между наиболее выступающими в стороны точками правой и левой скуловых дуг (точки зигион). По величине лицевого указателя выделяют следующие типы лица:

· эйрипрозопические (широкие) (с индексом менее 85);

· мезопрозопические (средние) (с индексом от 85 до 89.9);

· лептопрозопические (узкие) (с индексом 90 и более).

Измерения черепа и определение его формы интересуют не только антропологов, они находят практическое применение также в медицине. Краниометрические данные позволяют лучше ориентироваться в сложных пространственных отношениях в области головы, которые необходимо учитывать при хирургических вмешательствах в этой части тела. Рассмотренные плоскости и краниометрические точки используются при построении схем краниоцеребральной топографии, с помощью которых можно находить проекцию на покровы головы содержимого черепа - мозговых борозд и извилин, желудочков мозга, кровеносных сосудов. Существует определенная корреляция между формой черепа и положением некоторых частей мозга, поэтому определение черепного указателя также находит применение в нейрохирургии.

Половые различия черепа выражаются в больших средних размерах мужских черепов по сравнению с женскими. Рельеф на мужских черепах выражен значительно сильнее. На черепах женщин менее шероховаты места прикрепления мышц, особенно на затылочной кости и нижней челюсти, слабее развиты сосцевидные отростки и надбровные дуги, тоньше скуловые дуги. С другой стороны, на женских черепах обычно больше выступают лобные и теменные бугры. На черепах мужчин чаще наблюдается покатый лоб, гораздо отчетливее выражен лобно-носовой угол, тогда как черепа женщин обладают более плавным переходом от лобной к носовым костям. Глазницы у женских черепов более высокие, вход в них округлый, верхнеглазничные края тонкие и острые. Нижняя челюсть у мужских черепов больше и массивнее, ветви ее поставлены более вертикально, зубы в общем крупнее, чем у женщин.

Как мозговой, так и лицевой отделы черепа никогда не бывают совершенно симметричными. Диссимметрия черепа иногда достигает значительной степени. Симметричным чаще бывает лобный отдел мозгового черепа, более диссимметричен его затылочный отдел. Как правило, наблюдается диссимметрия средней и задней черепных ямок и расположенных в них отверстий и других образований. В лицевом отделе отмечается диссимметрия глазниц, полости носа, нижней челюсти. Хотя отклонения от симметрии представляют обычное явление, они редко выходят из границ нормальной анатомической изменчивости.