• Поделиться

Череп человека — это наиболее сложная часть скелета, что обусловлено набором и разнообразием органов, находящихся в голове. Кости человеческого черепа защищают и фиксируют головной мозг вместе с органами зрения, обоняния, слуха и вкуса, а также включают необходимые отверстия и пазухи для прохождения сосудов и нервов. Кости черепа формируют верхние дыхательные пути и ротовую полость, служат местом прикрепления жевательных и мимических мышц. Понимание строения черепа человека необходимо широкому кругу специалистов от медиков (стоматологов, челюстно-лицевых хирургов, нейрохирургов и др.) до антропологов, нейробиологов, художников или скульпторов.

Строение и развитие черепа

В составе черепа выделяют 22 кости, часть из которых парные. Иногда к черепу относят еще одну кость — подъязычную. Она расположена под нижней челюстью вблизи гортани и не соединена непосредственно с другими костями черепа. В черепе выделяют два отдела — мозговой (церебральный) и лицевой (висцеральный) (1). Кости первого (решетчатая, клиновидная, лобная, две теменных, две височных и затылочная) формируются в ходе эмбрионального развития из мезодермы, зародышевого листка, дающего начало соединительным тканям, мышцам и клеткам крови. Висцеральный череп формируется из нервного гребня, эмбрионального образования, присутствующего только у позвоночных животных и являющегося производной эктодермы — наружного листка, из которого преимущественно формируется нервная система, эпидермис кожи и эмаль зубов (2).

Плоские кости черепа (теменная, лобная, затылочная, носовая, слёзная и сошник) — одни из немногих костей, у которых окостенение (оссификация) происходит по эндесмальному типу. В этом случае образованию костной ткани не предшествует образование хряща (2). При этом оссификация заканчивается только после 20 лет, когда окостеневают швы, соединяющие кости свода черепа. Подвижное соединение костей по этим швам важно при рождении ребенка для нетравматичного прохождения по родовым путям и в дальнейшем для роста мозга (3).

Кости черепа различаются по плотности и эластичности. Наиболее плотной костью является височная, а область прикрепления жевательной мышцы на ее скуловом отростке — наименее эластичной частью черепа (4).

Кости свода черепа состоят из наружного и внутреннего слоев компактной костной ткани, между которыми располагается губчатая ткань. Это может способствовать перераспределению энрегии от внешних воздействий таким образом, что даже при нарушении целостности губчатого вещества, компактные части кости не пострадают (5).

Строение костей черепа связано со строением органов чувств, расположенных на голове, а также нервов, сосудов и отдельных структур головного мозга. Наиболее сложным строением обладают решетчатая, клиновидная и височная кости. Так, в височных костях расположены органы слуха и равновесия, а также 10 каналов для ответвлений черепно-мозговых нервов и кровеносных сосудов (1). Через перфорированную решетчатую пластинку решетчатой кости проходит 15-20 тонких стволов обонятельного нерва, соединяющих обонятельные рецепторы слизистой носовой полости с обонятельной луковицей в гголовном мозге. Помимо роли в обонянии, по этому пути в полость черепа могут попадать некоторые патогены (6). Клиновидная кость несет углубление — турецкое седло, в котором располагается гипофиз.

Не все функции элементов костей черепа полностью описаны на сегодняшний день. В частности, нет полной ясности по поводу эволюционной роли пазух (синусов) в решетчатой, лобной и верхнечелюстной костях (7). Согласно некоторым версиям, они могут улучшать обоняние и акустические свойства черепа, поддерживать иммунитет в носовой полости, или участвовать в терморегуляции (8, 7). Последняя гипотеза, впрочем, вызывает дискуссии (9).

История изучения черепа и названия костей

Первыми людьми, получившими систематизированные знания об анатомии черепа, были древние егпитяне, практиковавшие бальзамирование умерших. Процедура подразумевала удаление головного мозга при необходимости сохранить лицо человека. Для этого использовались орудия, напоминающие хирургические инструменты, и применялись разные подходы с проникновением к мозгу через носовые отверстия или через большое затылочное отверстие. В дальнейшем серьезный вклад в изучение анатомии черепа внесли Герофил и часто ссылавшийся на него в своих работах Гален (10).
В Средние века работы Галена оставались основным источником анатомических знаний в странах Европы. Номенклатуру костей черепа дополнили и обновили анатомы эпохи Возрождения и Нового времени, основываясь на греческих и латинских терминах. Возобновлению интереса к анатомическим исследованиям способстовавло не только снятие папой Сикстом IV в 1472 году формального запрета на вскрытие человеческих трупов в исследовательских целях, но и изменения в представлениях художников об изображении человеческого тела, сместившиеся в сторону большей реалистичности (11, 12).

Художники и анатомы эпохи Ренессанса начинали сотрудничать, создавая анатомические иллюстрации. По некоторым данным, анатом Маркантонио делла Торре планировал создать один из первых анатомических атласов, пригласив в качестве иллюстратора Леонардо да Винчи, однако ученый умер от чумы, не успев окончить труд (13).

Есть свидетелства о том, что первый анатомический атлас современного типа «De humani corporis fabrica», изданный Андреасом Везалием в 1543 году, создавался в сотрудничестве с учеником Тициана Яном ван Калькаром (14).

Названия костей черепа на русском в основном являются дословным переводом латинских и греческих названий. Например, греческий термин sphēnoeidēs, который, согласно словарю Merriam-Webster, в англоязычной литературе впервые встречается в 1732 году (15) — буквально означает клиновидный. Аналогично, ēthmoeidēs означает «похожий на решето». Этот термин в англоязычной литературе впервые употребляется в 1842 году (16)

Интерактивное приложение

Для того, чтобы продемонстрировать строение черепа человека, мы разработали онлайн-приложение, которое позволяет рассмотреть модель черепа с разных сторон, и дает возможность выделить любую кость, как нажатием на самой модели, так и кликом на соответствующую подпись в правой части. Названия продублированы на пяти языках, а описания костей доступны на русском и английском. Использование трехмерных моделей при создании интерактивных анатомических пособий, рассчитанных на браузеры и мобильные платформы, заставляет разработчиков идти на ряд компромиссов и жертвовать детальностью и качеством визуализации. Причина этого в том, что быстрая и комфортная работа с трехмерной графикой требует больших технических ресурсов на стороне пользователя. Принцип, на основе которого создано данное приложение, позволяет достигать беспрецедентного на сегодняшний день уровня визуализации, сохраняя возможность рассмотреть модель с разных сторон. При этом с приложением одинаково удобно работать как в браузерах на компьютерах, так и при помощи мобильных устройств на iOS или Android.

  • Идея, дизайн и 3D-визуализация:
    Иван Константинов
  • 3D-моделирование:
    Александр Ковалевский
  • Программирование и верстка:
    Глеб Кондратенко
  • Разработка прототипа технологии:
    Кирилл Гришанин
  • Научные консультации, текст и перевод:
    Юрий Стефанов
  • Корректура:
    Анна Вознесенская
We highly recommend Visual Science as an upstanding, reliable, creative organization with superb scientific expertise
Nicole Sender, International AIDS Vaccine Initiative (US)