Череп

Верхняя часть позвоночного столба связана с черепом, который составляет костную основу головы и лица.

Главная часть скелета головы – это почти гладкая, яйцевидная конструкция, называемая cranium (от латинского слова «череп»). Она почти полностью вмещает мозг, единственный орган нашего тела, имеющий столь близко прилегающее костное покрытие. Можно считать, что мозг заключен в раковину.

У основания черепа находится отверстие, называемое по-латыни «foramen magnum» («большое отверстие»), которое соответствует увеличенной нейралыной (верхней) дуге атласа, то есть первого позвонка. Шишки в нижней части черепа по обе стороны от большого отверстия точно совпадают с впадинами атласа. Такая костная шишка называется мыщелок. Через большое отверстие проходит утолщенный спинной мозг, внутри черепа он расширяется и образует головной мозг человека. В некотором отношении череп можно рассматривать как образующий гигантскую замкнутую нейральную дугу.

Развитие специализированной и довольно сложной костной структуры в районе переднего конца примитивного нервного тяжа является результатом процесса, который начался на довольно раннем этапе истории эволюции. Как только появились многоклеточные организмы с двусторонней симметрией (задолго до первых наскальных рисунков первобытного человека), стало возможным обрести предпочтительное направление движения. С одной стороны плоскости симметрии будет голова, а с другой – хвост. Головой определялся конец, который указывал направление, в котором двигалось животное. Это означает, что именно голова всегда, так сказать, открывала новые земли и прокладывала путь в новое и неизведанное. Специальные органы для определения изменений в окружающей среде были наиболее полезны, если располагались на голове. Для того чтобы соотносить впечатления, полученные подобными «органами чувств», передний конец нервного тяжа имел тенденцию к усложнению.

Эта тенденция к разрастанию переднего конца нервного тяжа называется цефализация (от греческого слова «голова»), или образование головного конца эмбриона, и она обнаруживается у многих типов.

Хордовые, путем смещения нервного тяжа в дорсальное положение, похоже, в некотором смысле начали все сначала. По крайней мере, ланцетник (хордовое, а не позвоночное) отличается полным отсутствием головы. У него нет выступающих органов чувств, нет разрастания нервного тяжа, фактически, само его название указывает на то, что у него отсутствует голова, о которой стоило бы говорить, и он в равной степени заостренный с обоих концов.

Цефализация началась с подтипа позвоночных и доведена у его представителей до величайших крайностей, какие только способен продемонстрировать животный мир. Бесчелюстные, у которых впервые образовались хрящевые позвонки для защиты нервного тяжа в целом, также обзавелись хрящевой коробкой, чтобы вместить и защитить увеличенный передний конец этого нервного тяжа. Кроме того, у бесчелюстных и их потомков – пластинчатых – образовался костный щит, чтобы защитить драгоценную и особенную область головы.

Довольно странно, но этот самый костный щит, который, казалось, исчезнет с вымиранием пластинчатых и покрытых панцирем бесчелюстных, оставил след на всех их лишенных брони потомках, включая и нас с вами. Доказательством тому служит развитие различных костных структур у эмбриона. Большинство костей организма образовались в процессе окостенения изначально хрящевых структур, которые, таким образом, служат моделями для конечного продукта. Это так называемые хрящевые кости, и примером тому могут служить позвонки, ребра и грудина. Человеческий череп, однако, не развивался по хрящевой модели. Кости, составляющие его, начинают формироваться под кожей, словно возвращаясь к давно прошедшему времени, когда такая кость образовывалась скорее снаружи, чем внутри организма. Череп, очевидно, – это реликвия от внешнего панциря пластинчатых, функция которого сузилась. Вместо того чтобы защищать голову и переднюю часть вообще, он втянулся внутрь и стал служить тесным вместилищем мозгу, а также защитой для наиболее специализированных и наиболее уязвимых органов чувств[4].

У низших позвоночных строение черепа имеет тенденцию усложняться. Эволюция шла в направлении большей простоты и уменьшения числа отдельных костей. Рыбы имеют более 100 костей черепа, некоторые рептилии – только 70, а примитивные млекопитающие – лишь 40. В отличие от них человеческий череп состоит всего из 23 костей, и только 8 из них хватает для того, чтобы образовать череп. В этом есть смысл, потому что костная структура, предназначающаяся для защиты, наиболее уязвима в местах сочленения, и чем меньше таких мест, тем прочнее конструкция.

Из костей черепа самая выпуклая лобная кость, представляющая собой одну кость, образующую лоб и переднюю половину верхней части черепа. Лобная кость внизу доходит до костного круга, окружающего глаз, который называется глазной впадиной (глазницей), и до верхней части носа. Непосредственно над каждым глазом имеется низкий костный бугор, проходящий вдоль лобной кости, который, возможно, изначально служил дополнительной защитой для глаза. Он очень ярко выражен у человекообразных обезьян и достаточно выражен у первобытного человека. Этот бугор все еще присутствует у взрослых мужчин, но совершенно отсутствует у детей и взрослых женщин (вот почему лоб женщины столь привлекательно гладок).

Позади лобной кости, образуя остов оставшейся верхней части черепа, располагается пара костей, которые соединяются в середине верхней части. Это париетальные (теменные) кости, которые похожи на стенки мозга. Еще дальше назад находится одна кость, образующая поверхность задней части черепа. Это затылочная кость, в просторечье называемая затылком.

По обеим сторонам черепа, ниже теменных, расположены две височные кости. Они находятся в той части головы, которую обычно называют висками. Существуют несколько теорий о связи висков со временем, поскольку латинский термин, обозначающий височную кость, происходит от слова «время». Ни одна из них не является достаточно убедительной, но наиболее приемлемая такова: поскольку волосы со временем седеют прежде всего на висках, эта часть головы наиболее явно отмечает ход времени.

Все шесть костей, упомянутых до сих пор (лобная, затылочная, две теменные и две височные), составляют основную структуру черепа. Остаются еще две кости, которые не столь явно видны, потому что находятся в углублениях черепа и скрыты от нас глазами. Это – клиновидная и решетчатая кости[5].

Можно предположить, что в ходе эволюции число костей черепа уменьшилось, так оно и есть, но, тем не менее, кажется, существует предел снижению числа костей.

Кости черепа у новорожденного ребенка не соединены. При рождении в черепе имеется шесть порядочного размера щелей, еще неокостеневших. Они называются родничками, потому что в этих местах можно прощупать пульсацию кровеносных сосудов под кожей, которая врачам напоминает бьющую струю родника. Самый большой родничок находится на макушке. Любому родителю известно о наличии именно этого родничка, и особенно у первого ребенка.

Наличие таких рыхлых структур черепа у новорожденного важно для того, чтобы роды прошли нормально. Череп – самая большая часть плода, и, если он сумеет пройти через родовой канал, остальное тело преодолеет его без особого труда.

Для того чтобы череп прошел через родовой канал, необходима определенная степень смещения костей, и пространства между костями ее обеспечивают.

После рождения окостенение продолжается, и ко второму году даже самый большой родничок закрывается. Однако полное окостенение отмечается в зрелом возрасте, что также жизненно важно, поскольку только при относительно незаконченном сочленении кости черепа могут увеличиваться в размерах и давать место растущему мозгу.

Когда рост завершается, кости черепа плотно срастаются вместе. Образовавшиеся границы представляют собой зазубренные неровные линии, как будто каждая кость пыталась как можно глубже врасти в соседнюю и это состязание закончилось вничью, когда одна преуспела в одном месте, а другая уравняла шансы в другом. Такое сложное, извивистое соединение называется шов. Переплетающая линия шва такова, что кости нельзя отделить друг от друга, если только их не разбить. Следовательно, череп взрослого человека во всех отношениях представляет собой одну кость.

Лицо, хотя и обладает меньшей площадью поверхности, чем череп, костей имеет почти в два раза больше – 7 парных и 1 непарную, всего – 15. Начнем с того, что имеются 2 носовые кости, которые образуют спинку носа у его корня. Позади носовых костей находится сошник (от слова «соха»), названный так из-за своей формы, конечно, но такое сравнение непонятно современному урбанизированному населению. Сошник представляет собой костную часть тканей, разделяющих внутреннюю часть носа на две ноздри.

Таким разделителем является носовая перегородка. Нижняя часть перегородки не костная, а хрящевая, поэтому ее можно согнуть и перекрутить. Человеческий череп не содержит ничего, что указывало бы на наличие носа, существование которого у нас не вызывает сомнений, вследствие чего скелет имеет ужасающе безносый вид, который добавляет ему уродства вместе с пустыми глазницами и оскаленной ухмылкой.

Задняя сторона ноздрей окаймлена нижней носовой раковиной, которая получила такое название из-за спиральной формы, подобной раковине улитки. Имеются также средняя и верхняя носовые раковины, которые являются не отдельными костями, а скорее отростками решетчатой кости.

Позади носовых костей расположены слезные кости, составляющие часть глазницы. Они названы так потому, что располагаются по соседству со слезными протоками.

Таким образом, в наличии имеются не менее 7 костей, составляющих нос и его окружение, – 2 носовые кости, сошник, 2 слезные кости и 2 нижние носовые раковины.

Большая часть фронтальной плоскости лица от глаза до верхней челюсти ужесточается верхнечелюстными костями. Эти кости сходятся посередине и образуют всю верхнюю челюсть. Она, в свою очередь, составляет часть верхней границы рта, проходит под щеками и достигает глаза, образуя часть глазной впадины. Позади верхнечелюстных костей в своде ротовой полости находятся гораздо более мелкие нёбные кости, также сходящиеся посередине, названные так потому, что они составляют нёбо – задний свод рта. Скуловые кости образуют боковины лица впереди клиновидной и височной костей черепа. Они образуют костный выступ над верхней челюстью и в народе именуются «скулами». Скуловая кость также достигает границы глаза и составляет часть глазной впадины. Все это указывает на то, что каждая глазная впадина состоит из частей не менее семи костей лицевой и мозговой частей.

Все лицевые кости, которые я перечислил, неподвижно присоединены друг к другу и к черепу, поэтому лицевая часть черепа, по крайней мере вдоль линии верхней челюсти, представляет собой единое целое. Но в голове есть еще одна кость, и она подвижная. Естественно, я имею в виду нижнюю челюсть.

Как я уже говорил, нижняя челюсть позвоночных изначально образовалась у пластинчатых из первой жаберной дуги. Изначально нижняя челюсть была отделена от остального скелета головы. У акул дело обстоит именно так. Однако у костных рыб верхняя челюсть слилась с черепом, и такая же ситуация у всех их четвероногих потомков. Нижняя челюсть присоединена с помощью сустава к задней части верхней челюсти и должна конечно же оставаться подвижной, если нужно было сохранить способность кусать и жевать.

Здесь эволюционный процесс тоже шел в направлении снижения числа костей и, следовательно, укрепления строения. Многочисленные кости нижней челюсти рептилий уменьшились до двух, по одной с каждой стороны, у млекопитающих, и эти две сливаются в одно целое ко второму году жизни человека. Эта единственная кость нижней челюсти называется мандибула (от латинского слова «жевать»).

Человек, как и все млекопитающие, не полностью утратил следы остальных костей нижней челюсти рептилий. По мере того как мандибула увеличивалась в размерах, она в конце концов отодвинула остальные кости назад, некоторые оказались в среднем ухе. Их 6 – по 3 в каждом среднем ухе. Из-за своей формы они названы стремя (слуховая косточка), молоточек и наковальня. Из них стремя считается остатком скорее второй жаберной дуги, чем первой, из которой образовалась почти вся нижняя челюсть.

Косточки обычно не считаются костями черепа, так же как и одна из костей, расположенная у основания языка, гиоидная («U-образная» по-гречески) кость. Это также остаток второй жаберной дуги. Хотя ее иногда называют подъязычной костью, она находится вовсе не в языке, а между мандибулой и голосовой полостью, и необычно то, что она не присоединена ни к одной другой кости, пребывает в полной изоляции. У рыб эта кость служит важным связующим звеном между нижней челюстью и остальным черепом, но утратила эту функцию у человека.