МОЗГОВОЙ И ЛИЦЕВОЙ ОТДЕЛЫЧЕРЕПА
Мозговой отдел черепа
Мозговой отдел черепа (neurocranium) построен из 8 костей: непарных - лобной, клиновидной, затылочной, решетчатой и парных - теменной и височной.
Верхнюю часть мозгового черепа называют сводом, или крышей, черепа. Нижняя часть служит основанием. Границей между сводом и основанием на наружной поверхности черепа является условная линия, которая проходит через наружный затылочный выступ, затем по верхней выйной линии до основания сосцевидного отростка, над наружным слуховым отверстием, по основанию скулового отростка височной кости и по подвисочному гребню большого крыла клиновидной кости. Эта линия продолжается кверху до скулового отростка лобной кости и по надглазничному краю достигает носолобного шва.
Большинство костей образуется в филогенезе путем слияния нескольких первичных костных элементов, а в онтогенезе развивается из двух и более точек окостенения, сливающихся между собой или во внутриутробном периоде или после рождения. Число костей, входящих в состав мозгового отдела, может изменяться как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Последнее происходит в результате возрастного или патологического заращения черепных швов. Увеличение числа костей наблюдается при разделении типичных черепных костей непостоянными швами или вследствие появления в черепе добавочных костных элементов.
Непостоянные швы могут разделять любую из костей свода черепа. Они образуются при самостоятельном развитии точек окостенения, которые обычно сливаются между собой.
В затылочной кости наблюдается отделение верхнего отдела чешуи с помощью поперечного шва. Обособленная часть чешуи носит название межтеменной кости, os intraparietale. Межтеменная кость бывает разделена на две, три, очень редко на четыре части. Иногда остается обособленной лишь половина ил треть межтеменной кости, а другие ее части сливаются с затылочной чешуей. Частота выявления межтеменной кости варьирует от 1.6 до 4.8%. Межтеменная кость была найдена в середине прошлого века на черепах инков, отсюда произошло ее название «кость инков». Высказывается предположение, что разделение затылочной чешуи у древних гоминид было связано с сильным развитием мозжечка.
Разделение непостоянными швами теменной кости и височной чешуи представляет редкую аномалию. Нечасто встречается и разделение большого крыла клиновидной кости. Полагают, что верхняя часть большого крыла является по происхождению покровной костью. Этим объясняется возможность ее обособления.
Наиболее часто наблюдается лобный, или метопический, шов, разделяющий на две половины лобную кость. Проф. В.С.Сперанский наблюдал у взрослых полное разделение лобной кости в 5.4% случаев, а следы лобного шва - в 3.2%. На черепах детей лобный шов встречается значительно чаще.
Высказываются различные взгляды на происхождение метопического шва. Несращение половин лобной кости объясняют сильным развитием лобных долей мозга. Однако было показано, что вместимость черепов с лобным швом не выше, чем у обычных черепов. Некоторые исследователи связывают наличие метопического шва с редукцией жевательной мускулатуры, давление которой на череп будто бы способствует синостозированию лобной кости. По мнению Д.Г.Рохлина, лобный шов представляет собой инфантильный, то есть характерный для детского возраста, признак, сохранение которого обусловлено особенностью функционирования желез внутренней секреции. В настоящее время доказана наследственная передача метопического шва. Указывается на связь метопизма со средовыми факторами.
В основании черепа бывают иногда сохранены эмбриональные синхондрозы: сосцевидно-чешуйчатый, разделяющий височную кость, и задний внутризатылочный, расположенный между латеральными частями затылочной кости и ее чешуей.
Добавочные кости находятся преимущественно в своде черепа. Эти кости называют также вставочными, или вормиевыми. В зависимости от локализации они подразделяются на кости швов и кости родничков. Кости швов, ossa suturalia, чаще всего образуются в ламбдовидном шве, реже - в сагиттальном, сосцевидно-затылочном и чешуйчатом, еще реже - в венечном шве. Обычно в швах встречаются единичные кости, но иногда их число достигает нескольких десятков и даже сотен. Кости родничков, ossa fonticulorum, нередко развиваются в затылочном, клиновидном, сосцевидном родничках. Реже других встречается кость лобного родничка.
Конструкция мозгового черепа
Свод черепа приближается по своей форме к половине эллипсоида, длинная ось которого идет в лобно-затылочном направлении и соответствует продольному диаметру мозговой коробки. Две другие оси проходят поперечно и вертикально. В своде черепа выделяют морфо-функциональные области - непарную лобно-теменно-затылочную и парную височную. Они разграничены височными линиями. Обе области отличаются по своим механическим условиям, рельефу, и костной структуре.
Кости свода имеют трехслойное строение. В них выделяют наружную и внутреннюю компактные пластинки, между которыми располагается губчатое вещество - диплоэ. Наружная пластинка формируется с 5-го месяца внутриутробного развития, внутренняя пластинка - с 6-го месяца. У новорожденного обе пластинки могут быть прослежены на всем протяжении свода. У детей первых 3 лет жизни толщина обеих пластинок составляет 0.2-0.4 мм, а рост костей в толщину происходит преимущественно за счет диплоэ. У ребенка 6 месяцев разграничение компактных пластинок и диплоэ наиболее отчетливо в области лобных и теменных бугров, в центре затылочной чешуи, а также по ходу гребня латеральной борозды, в участках свода, примыкающих к скуловому отростку лобной кости и сосцевидному отростку височной кости и парасагиттального возвышения. В возрасте от 6 месяцев до 2 лет диплоэ развивается наиболее интенсивно в латеральных частях лобно-теменно-затылочной области, а в возрасте 2-3 лет - в парасагиттальной зоне свода. Средняя толщина костей лобно-теменно-затылочной области на первом году жизни равна 1.8 мм, а у взрослого - 6 мм. Соотношение толщины диплоэ и компактных пластинок неодинаково в различных частях свода и подвержено большой индивидуальной изменчивости. Диплоэ наиболее развито в парасагиттальной зоне свода, в височных областях его значительно меньше. В парасагиттальной зоне наружная пластинка толще внутренней, в боковых отделах свода - соотношение обратное.
От структурных особенностей костей зависит их прочность. Испытания показали, что модуль упругости отдельных участков свода черепа составляет 80000 - 100000 кг/см2, то есть он в несколько раз ниже модуля упругости компактного вещества диафиза бедренной кости. Отмечено, что прочность на сжатие у лобной кости ниже, чем у теменной и затылочной.
Разрушение свода при нагружении проходит в две стадии. При сравнительно небольшом сжатии (около 420 кг/ см2) происходит разрушение губчатого вещества, при повышении нагрузки до 1100 - 1200 кг/ см2 разрушается компактная пластинка. Из клинических наблюдений известно, что более ломкой является внутренняя пластинка, нередко при отсутствии внешних повреждений происходят оскольчатые переломы этой пластинки. Из-за такой особенности внутреннюю пластинку раньше называли стекловидной.
Сопротивление свода черепа в различных его участках зависит от толщины костей, преобладания в них компактного или губчатого вещества, от геометрической формы черепа. Все эти факторы индивидуально изменчивы. Определенное значение имеет также направление, место и способ приложения силы, действующей на череп.
В губчатом веществе костей мозгового черепа находят диплоические каналы, в которых располагаются диплоические вены. Эти каналы весьма вариабельны по своей форме, протяженности и калибру. Истоки каналов образуются на 5-м месяце внутриутробного развития из бороздчатых структур внутренней поверхности мозгового черепа. Перестройка ячеек диплоэ приводит к образованию основных корней и стволов каналов. При этом вначале происходит укрупнение и слияние ячеек, затем формируются равномерно расширенные диплоические ходы, свободно сообщающиеся с ячейками, и, наконец, образуются собственно диплоические каналы. Этот процесс завершается в основном в конце раннего детского возраста. Диплоические каналы располагаются как в своде, так и в основании черепа.
В своде черепа различают основные диплоические каналы: лобные, передние и задние височные и затылочные. Преобладают двукорневые формы каналов: один корень является обводным для одного из синусов твердой мозговой оболочки, а другой соединяется с соседним каналом. Кроме того, имеются добавочные диплоические каналы. По функциональному признаку диплоические каналы можно разделить на депонирующие, выносящие и коммуницирующие каналы. Депонирующие каналы имеют вид широких стволов сетчатой или звездчатой формы. Выносящие каналы древовидно ветвятся. Коммуницирующие каналы связывают отдельные группы каналов между собой. Особенно хорошо развит дугообразный коммуницирующий канал, который идет в крыше черепа в продольном направлении через теменной бугор и параллельно височным линиям. Он соединяет большую часть каналов, расположенных в одноименной половине свода. Диплоические каналы проходят через линии швов и синхондрозы в основании черепа. При этом они могут суживаться или разделяться на несколько ветвей. Диплоические каналы на правой и левой сторонах развиты, как правило, неодинаково.
Наружная поверхность свода черепа обладает рельефом, который индивидуально варьирует и зависит от пола и возраста.
Очень вариабельны отверстия венозных эмиссариев. Теменное отверстие имеется на 57.8 % черепов, из них - 24.4% оно имеется с обеих сторон и в 33.4 - с одной стороны, чаще справа, чем слева. Диаметр теменного отверстия у большей части черепов колеблется от 0.5 до 1.5 мм; описывались отверстия с диаметром 203 см. Лобный эмиссарий встречается у взрослых в 1.2%, у детей - в 5% случаев. Сосцевидный эмиссарий наблюдается слева в 72%, справа - в 73.5%. Снаружи сосцевидное отверстие чаще всего располагается в сосцевидно-затылочном шве, реже - на сосцевидной части височной кости, еще более редко - на затылочной кости. Внутри черепа отверстие сосцевидного эмиссария открывается в борозде сигмовидного синуса.
Внутренняя поверхность свода черепа имеет более сложный рельеф. Пальцевидные вдавления и мозговые возвышения бывают выражены в различной степени. Древовидно ветвящиеся артериальные борозды обычно берут начало в основании черепа от остистого отверстия, через которое проходит средняя менингеальная артерия. На внутренней поверхности черепа находятся чрезвычайно изменчивые ямочки грануляций. Большая часть их локализуется в парасагиттальной зоне. На черепах детей первых лет жизни ямочки имеются только в лобной области, затем они образуются в теменных костях. Размер их варьирует от нескольких миллиметров до 1.5 - 2 см. В мелких ямочках располагаются одиночные разрастания паутинной оболочки мозга, в более крупных находятся скопления этих разрастаний. На дне ямочек видны небольшие отверстия, которые сообщаются с диплоическими каналами. Через эти отверстия происходит отток спинномозговой жидкости из подпаутинного пространства головного мозга в диплоические вены.
Основание черепа, как и его свод, имеет наружную и внутреннюю поверхности. Внутренняя поверхность основания черепа, как и внутренняя поверхность свода, отражает форму головного мозга. На ней имеются возвышения и углубления, соответственно локализации которых выделяют переднюю, среднюю и заднюю черепные ямки.
Передняя черепная ямка является ложем лобных долей полушарий головного мозга. Ее образуют глазничные части лобной кости, решетчатая пластинка, часть тела клиновидной кости и верхняя поверхность малых крыльев. Граница между передней и средней черепными ямками проводится в середине по клиновидному выступу, латерально - по задним краям малых крыльев.
Средняя черепная ямка образована телом клиновидной кости, большими и малыми крыльями, передней поверхностью каменистой части височной кости и нижним отделом чешуи височной кости. Она подразделяется на средний и боковые отделы. Боковые отделы средней черепной ямки вмещают височные доли полушарий большого мозга.
Задняя черепная ямка образована в основном затылочной костью, ее базилярной частью, латеральными частями и нижним отделом чешуи. В ее образовании участвуют также каменистые части височной кости и тело клиновидной кости. Границей между задней и средней черепными ямками являются спинка турецкого седла и верхние края пирамид. В задней черепной ямке располагаются ствол головного мозга и мозжечок.
Наружное основание черепа подразделяют на 3 отдела. Передний отдел соединяется с костями лица и образует крышу глазниц и полости носа. Средний отдел простирается от основания крыловидных отростков до линии, проходящей через сосцевидные отростки и передний край большого отверстия. Задний отдел наружного основания черепа образован затылочной и височной костями. В нем выделяют выйную, сосцевидную и затылочно-височную области.
Основание черепа пронизано множеством крупных и мелких отверстий, через которые проходят черепные нервы и кровеносные сосуды. Толщина кости в различных местах неодинакова. Более прочные участки располагаются таким образом, что складывается система продольных балок, которые сходятся к телу клиновидной кости, будучи скреплены поперечно идущими перекладинами соответственно границам между черепными ямками. В углублениях черепных ямок находятся «слабые места», где преимущественно локализуются переломы. Здесь кость имеет наименьшую толщину. В передней черепной ямке переломы проходят через решетчатую пластинку. Для средней черепной ямки характерны линии переломов, проходящие поперечно через спинку турецкого седла и продольно через цепь отверстий в больших крыльях. В задней черепной ямке линии переломов также проходят через отверстия, при этом отламывается вершина пирамиды.
Отверстия основания черепа, сосудистые (венозные) борозды, костные выступы и другие образования изменчивы по своей форме, размерам, и пространственному расположению.
Клинический интерес вызывает морфология турецкого седла. Оно занимает центральное положение на внутреннем основании черепа и ограничено спереди бугорком седла, над которым нависают по сторонам передние наклоненные отростки, а сзади спинкой седла; верхний край спинки латерально также образует выступы - задние наклоненные отростки. В центре турецкого седла располагается гипофизарная ямка, которая представляет собой вместилище для эндокринной железы - гипофиза. Форма и размеры седла индивидуально изменчивы. По ним судят о состоянии гипофиза, поэтому в клинике прибегают к измерениям турецкого седла. С этой целью обычно производится боковая рентгенография черепа, и на рентгенограмме измеряют продольный и вертикальный размеры седла. У взрослых длина турецкого седла составляет 10-12 мм, максимально 15 мм, высота седла равна 8-9 мм, максимально 12 мм. У новорожденных седло имеет в среднем длину 5.4 мм, а высоту 3.4 мм. В первые годы жизни турецкое седло быстрее растет в вертикальном направлении. В возрасте 4-7 лет длина его достигает 9 мм, а высота 7-8 мм. После 10-13 лет седло продолжает расти в длину, тогда как высота его почти не увеличивается. Отклонение от нормы, как правило, связано с нарушением функции гипофиза. Седло бывает увеличено при опухолях гипофиза, при гидроцефалии. Малые размеры седла указывают на гипофункцию гипофиза и отмечаются при карликовости. Выделяют несколько форм турецкого седла: в виде стоячего овала, округлую, в виде лежачего овала, плоскую и трапециевидную. Первые две формы характерны для детских и юношеских черепов, но иногда они сохраняются и у взрослых.
Воздухоносные пазухи
Особенностью строения черепа является наличие в нем пневматических костей, которые содержат воздухоносные пазухи или ячейки. Большинство пазух сообщается с полостью носа, играя роль придаточных полостей носа. Значение придаточных полостей состоит в том, что они оказывают аэродинамическое действие на вдыхаемый воздух, благодаря чему струя воздуха отклоняется вверх и входит в соприкосновение с обонятельными рецепторами, расположенными в слизистой оболочке верхней части носовой полости. Высказано мнение, что воздухоносные пазухи и ячейки, расположенные в окружности органов обоняния, зрения и слуха, играют роль термоизоляторов, способствуя сохранению постоянной температуры вокруг указанных рецепторов. Кроме того, околоносовые пазухи выполняют резонаторную функцию.
Значение околоносовых пазух с точки зрения клиники связано с тем, что в них нередко развиваются воспалительные и другие патологические процессы, которые могут приводить к тяжелым внутричерепным осложнениям (менингиту, абсцессу мозга). В генезе этих осложнений играют роль анатомические особенности придаточных полостей, варианты их строения.
Лобная пазуха представляет собой обычно парную полость, разделенную перегородкой и открывающуюся в средний носовой ход. Протяженность ее сильно варьирует. Пазуха может располагаться в лобной чешуе, в надбровных дугах, или в глазничной части лобной кости. Вместимость ее варьирует от 3 до 12 см3. Размеры пазухи преобладают у мужчин. Встречаются пазухи однокамерные, при отсутствии разделяющей перегородки, и многокамерные, когда имеются добавочные перегородки. Сравнительно часто наблюдается одностороннее развитие пазухи, реже - полное ее отсутствие. Развитие лобных пазух происходит после рождения. До 6 лет их диаметр не превышает 1 см; в 9-11 лет пазухи достигают половины своей окончательной величины. Завершение роста лобных пазух происходит в 15-18 лет.
Клиновидная пазуха находится в теле клиновидной кости и открывается в полость носа позади верхней раковины. Разделяющая ее перегородка не всегда расположена строго в срединной плоскости. Иногда в пазухе имеются добавочные перегородки, в некоторых случаях в нее ведет добавочное отверстие. Развитие клиновидной пазухи начинается в пренатальном периоде. У новорожденного она бывает размером с горошину. К 15 годам пневматизируется передняя треть тела клиновидной кости, к 20 годам - половина тела кости и лишь в 30-40 лет пневматизация распространяется на задний отдел. В пожилом возрасте часто пневматизируются спинка турецкого седла, большие и малые крылья клиновидной кости. Усиленная пневматизация происходит при повышении внутричерепного давления. В некоторых случаях стенки клиновидной пазухи становятся очень тонкими, и в них могут образовываться дефекты; тогда слизистая оболочка, выстилающая пазуху, соприкасается с оболочками мозга и проходящими вблизи сосудами и нервами.
Решетчатые ячейки открываются в верхнее и среднее носовые ходы. Их закладка происходит у плода, но полного развития они достигают в первые годы жизни ребенка. При сильной пневматизации отдельные ячейки могут внедряться в лобную и клиновидную кости. В подобных случаях решетчатый лабиринт сообщается с полостью глазницы, лобной и клиновидной пазухами, передней и средней черепными ямками.
Сосцевидные ячейки сообщаются с барабанной полостью через ее углубления - сосцевидную пещеру. Ячейки могут быть крупными, мелкими и средними. В зависимости от их размеров, числа и протяженности различают сосцевидные отростки пневматические, смешанные, компактные, диплоические; в последнем случае ячейки напоминают структуру диплоэ. У новорожденного имеются только сосцевидная пещера. Ячейки начинают развиваться в первые месяцы жизни. От одного года до 7 лет развитие ячеек идет медленно, а с 8 до 13 лет происходит интенсивная пневматизация сосцевидного отростка. После 13 лет площадь проекции сосцевидных ячеек возрастает не более чем на 20%.
Существует зависимость между развитием сосцевидных ячеек и придаточных полостей носа. При сильном развитии воздухоносных пазух сосцевидные отростки имеют пневматическое или смешанное строение. Небольшие придаточные полости, наоборот, сочетаются с мелкоячеистыми, диплоическими сосцевидными отростками. Следовательно, можно сделать вывод, что придаточные полости носа и сосцевидные ячейки образуют единую систему пневматических полостей черепа.
Вместе с воздухоносными полостями костей мозгового черепа рассмотрим строение и изменчивость верхнечелюстной пазухи.
Верхнечелюстная (гайморова) пазуха является самой крупной из придаточных полостей носа. Размеры и форма верхнечелюстной пазухи отличаются большой изменчивостью. Ее вместимость колеблется от 3-5 до 30-40 см3. Часто пазухи бывают асимметричными. Практическое значение имеет высота стояния нижней стенки пазухи и отношения к ней корней верхних зубов. В 39% нижняя стенка пазухи находится на уровне дна полости носа, в 18% она располагается выше и в 43% ниже дна носовой полости. Высокое положение нижней стенки пазухи характерно для детского возраста, а низкое - чаще наблюдается у взрослых. При последнем варианте в пазуху могут выступать корни зубов, особенно клыка и больших коренных зубов. В этих случаях воспалительный процесс с больного зуба может переходить на слизистую оболочку пазухи.
Из других вариантов верхнечелюстной пазухи следует отметить наличие в ней добавочных перегородок и добавочного отверстия, расположенного рядом с основным, открывающемся в средний носовой ход.
Верхнечелюстная пазуха закладывается раньше других придаточных полостей носа, у эмбриона 9 недель. Рентгенологически она может быть выявлена у плода 4 месяцев. У новорожденного размеры пазухи не превышают нескольких миллиметров. В возрасте 2-5 лет она особенно быстро увеличивается, а ее окончательное формирование происходит между 14 и 20-ю годами, после прорезывания больших коренных зубов. В этом возрасте в стенках пазухи ретикуло-фиброзная костная ткань заменяется пластинчатой, и в ней образуются остеоны. После 30 лет начинаются инволютивные изменения стенок пазухи, выражающиеся, прежде всего, в остеопорозе. В пожилом возрасте стенки пазухи истончаются. Эти изменения следует связать, в первую очередь, с состоянием зубочелюстного аппарата. Значительное влияние на верхнечелюстную пазуху оказывает потеря зубов. Поскольку зубы выпадают, как правило, асимметрично, с возрастом увеличивается асимметрия пазух.