Краниометрия

Краниология (от греч. Κρανίο — череп (человека) и -λογία — ученье) — комплекс научных дисциплин, изучающих нормальные вариации формы черепа у человека и животных.

Для характеристики строения черепа используют измерительные признаки (краниометрия), описательные (краниоскопия), а также определяют индивидуальные особенности строения с помощью  специальных приборов, позволяющих  получить изображение черепа в различных  плоскостях и проекциях (краниография). Краниологические исследования широко применяются в антропологии. В  морфологии человека исследуют закономерности изменчивости и связей признаков  строения черепа, возрастные изменения, половые различия и т. п. для решения  общетеоретических проблем и  для задач прикладной антропологии. В учении об антропогенезе данные краниологии используют при характеристике этапов физической эволюции человека и обезьян, что позволяет выделить комплексы особенностей, свойственные последовательным стадиям формирования черепа. В расоведении на основе изучения черепного материала делаются заключения о путях дифференциации расовых типов. Сопоставление краниологических серий одной или разных эпох, связанных  с определённой территорией, выявляет сходство или различие древнего населения  этих территорий. Широкую известность  получили работы, касающиеся восстановления по черепу облика древнейших и современных  людей.

Череп (cranium) — костный скелет головы. Череп (цветн. табл.)  условно подразделяют на мозговой и лицевой отделы, которые состоят из костей, соединенных между собой неподвижно при помощи швов и синхондрозов, за исключением нижней челюсти, соединенной при помощи сустава подвижно.

 Одним из основных отличий  черепа ребенка от черепа взрослого  является соотношение между величиной  мозгового и лицевого отделов:  в детском возрасте лицевой  череп значительно меньше, чем  у взрослого, с возрастом лицевая  часть черепа увеличивается преимущественно  в высоту. Особенностью черепа  новорожденного являются участки  перепончатого строения, получившие  название родничков; наиболее  крупный из них передний, или  лобный, зарастает к 2 годам жизни  ребенка. Женский череп несколько  меньше мужского по размерам; кости тоньше и места прикрепления  мышц менее выражены. В мозговом  отделе различают крышу, основание  и полость черепа, содержащую  головной мозг. К костям мозгового  отдела черепа относят следующие  непарные кости — затылочную (os occipitale), лобную (os frontale), основную, или клиновидную [os sphenoidale (в теле последних двух имеются пазухи)], решетчатую (os ethmoidale); парные — теменную (os parietale) и височную (os temporale). К костям лицевого отдела относят: непарные кости — нижнюю челюсть (mandibula) сошник (vomer), подъязычную кость (os hyoideum) и парные — верхнечелюстную (maxilla), небную (os palatinum), скуловую (os zygomaticum), нижнюю носовую раковину (concha nasalis inf.), слезную (os lacrimale) и носовую (os nasale). Крыша черепа снаружи гладкая, ее внутренняя поверхность имеет ряд борозд — след прилегающих сосудов и венозных пазух твердой мозговой оболочки.

 Внутреннее основание черепа  разделяется на переднюю, среднюю  и заднюю черепные ямы. Границей между передней и средней являются малые крылья (alae minores) клиновидной кости, между средней и задней — спинка турецкого седла (dorsum sellae) и верхний край каменистой части (margo superior partis petrosae) височной кости. Центральную часть передней ямы занимают продырявленная пластинка (lamina cribrosa) и петушиный гребень (crista galli) решетчатой кости. По обеим сторонам пластинки лежат глазничные части (partes orbitales) лобной кости, являющиеся крышей глазниц. Средняя черепная яма симметрично разделяется турецким седлом (sella turcica) на два углубления, дно каждого образуют большое крыло клиновидной кости (ala major), чешуя височной кости (squama temporalis) и передняя поверхность каменистой части (facies anterior partis petrosae). По сторонам тела клиновидной кости проходят борозды внутренних сонных артерий (sulcus caroticus). Кнаружи от борозд залегают три отверстия — остистое, овальное и круглое (foramen spinosum, foramen ovale, foramen rotundum). Между большим и малым крыльями образуется верхняя глазничная щель (fissura orbitalis sup.) и у корня малых крыльев — зрительный канал (canalis opticus), ведущий, как и щель, в полость глазницы. В центре дна задней ямы находится затылочное отверстие (foramen occipitale), у латерального края которого залегает канал подъязычного нерва (canalis п. hypoglossi), а кнаружи от него — яремное отверстие (foramen jugulare); кзади от последнего залегает борозда S-образной пазухи (sulcus sinus sigmoidei) — продолжение борозды поперечной пазухи. По сторонам от затылочного отверстия на наружной поверхности затылочной кости располагаются мыщелки (condyli occipitales), кнаружи от них выступают сосцевидные отростки (processus mastoidei), кпереди от последних — шиловидные отростки (processus styloidei). Между сосцевидным и шиловидным отростками находится шилососцевидное отверстие (foramen stylomastoideum), являющееся наружным отверстием канала лицевого нерва. Кзади от шиловидного отростка расположены яремное отверстие и яма (foramen et fossa jugulares), а кпереди от нее наружное отверстие сонного канала (canalis carotis). В области вершин каменистых частей расположены внутренние отверстия сонных каналов, кпереди от которых направлены книзу крыловидные отростки клиновидной кости (processus pterygoidei). Внутренние пластинки этих отростков ограничивают задние отверстия полости носа — хоаны.

Мозговой отдел черепа человека  

К отличительным признакам черепа человека, сравнительно с черепом  шимпанзоидного типа, следует отнести увеличение абсолютных и относительных размеров мозгового отдела, повышение и округление свода, ротацию затылочной области черепа назад и вниз, разрастание верхней части чешуи затылочной кости, изменение положения затылочного отверстия, изгиб основания черепа, перестройку рельефа, сокращение лицевого отдела, укорочение неба и уменьшение выступания лица, грацилизацию нижней челюсти, изменение формы альвеолярных дуг с большим округлением их передних отделов, развитие подбородочного рельефа. По абсолютному и относительному развитию мозгового отдела черепа человек занимает исключительное положение среди приматов.

Емкость мозгового отдела составляет в среднем для мужчин 1350—1400 см3 (приводимые в литературе цифры несколько  разнятся в зависимости от способа  определения емкости), что почти  втрое превышает ее величину у  наиболее крупных современных обезьян  — горилл (500 см3 у самцов). У женщин емкость черепа меньше в среднем  на 10% (против 8—15% у самок шимпанзе и гориллы). Групповые вариации емкости: примерно от 1200 до 1600 см3; индивидуальные  колебания: 1000—2012 см3. Эти различия соответствуют вариациям массы  мозга и в некоторой степени  зависят от размеров тела — от длины  больше, чем от веса.

При определении емкости черепа используются как прямые методы (с  помощью различных сыпучих веществ, воды и др.), так и косвенные (по наружным или, что более точно, внутренним размерам черепа). Сейчас разработаны  также методы определения емкости  по данным цефалорентгенометрии. В основу расчетных формул кладутся тотальные размеры мозгового черепа: продольный (Д), поперечный (Ш) и высотный (В) диаметры. Основные диаметры мозгового черепа имеют следующие вариации групповых средних (для мужчин): продольный — 167—198 мм, поперечный — 123—160 мм, высотный — 124—145 мм.

Особое значение в эволюции черепа человека имело абсолютное и относительное  увеличение его высоты. Индекс высоты черепного свода составляет у  современного человека 50—63; у палеоантропов  — 39,1— 52,6; у архантропов — 24,6—41,2; максимум у шимпанзе равен 37,7.

 Лицевой отдел черепа представляет собой костный остов начальных отделов пищеварительной и дыхательной систем. Кроме того, в нем залегают периферические отделы зрительного, обонятельного и вкусового анализаторов. Из костей лицевого отдела черепа наиболее крупными являются верхнечелюстные кости и нижняя челюсть. Первые принимают участие в образовании глазниц (orbitae), носовой полости (cavum nasi) и вместе с нижней челюстью — ротовой полости (cavum oris). В теле верхнечелюстной кости находится верхнечелюстная (гайморова) пазуха (sinus maxillaris), сообщающаяся со средним носовым ходом. Носовые кости и носовые вырезки верхнечелюстных костей (incisurae nasales) ограничивают грушевидное отверстие (apertura piriformis), ведущее в полость носа; небные отростки (processus palatini) вместе с горизонтальными пластинками (laminae horizontals) небных костей образуют твердое небо (palatum durum, osseum). Альвеолярные отростки (processus alveolares) верхней и нижней челюстей содержат зубные ячейки (alveolae dentales). В старческом возрасте в связи с выпадением зубов происходит сглаживание альвеолярных отростков, что ведет к некоторому уменьшению размеров лицевого отдела черепа.

Мозговой череп имеет  яйцевидную форму и образован  затылочной, лобной, клиновидной, решетчатой, парой височных и парой теменных костей. Лицевой череп образован шестью парными костями (верхняя челюсть, нижняя носовая раковина, слезная, носовая, скуловая и небная кости) и тремя непарными (нижняя челюсть, подъязычная кость, сошник) и представляет собой начальный отдел пищеварительного и дыхательного аппаратов. Кости обоих черепов соединяются друг с другом при помощи швов и практически неподвижны. Нижняя челюсть соединяется с черепом суставом, поэтому наиболее подвижна, что необходимо для ее участия в акте жевания.

Полость мозгового черепа представляет собой продолжение  позвоночного канала, в ней содержится головной мозг. Верхний отдел мозгового  черепа, образованный теменными костями  и чешуями лобной, затылочной и  височной костей, называется сводом или  крышей черепа (calvaria cranii). Кости свода черепа плоские, их наружная поверхность гладкая и ровная, а внутренняя гладкая, но неровная, так как на ней отмечаются борозды артерий, вен и прилежащих извилин головного мозга. Кровеносные сосуды располагаются в губчатом веществе - диплоэ (diploe), находящемся между наружной и внутренней пластинками компактного вещества. Внутренняя пластинка не такая прочная, как внешняя, она гораздо более тонкая и хрупкая. Нижний отдел мозгового черепа, образованный лобной, затылочной, клиновидной и височными костями, называется основанием черепа (basis cranii).

Череп человека. Рис. 4. Вид спереди. Рис. 5. Вид сбоку. Рис. 6. Внутренняя поверхность  основания черепа. Рис. 7. Наружная поверхность основания черепа: 1 — лобная кость (os frontale); 2 — теменная кость (os parietale); 3 — клиновидная кость (os sphenoidale); 4 — слезная кость (os lacrimale); 5 — скуловая кость (os zygomaticum); 6 — верхняя челюсть (maxilla); 7 — нижняя челюсть (mandibula); 8 — сошник (vomer); 9 — нижняя носовая раковина (concha nasalis inf.); 10 — решетчатая кость (os ethmoidale); 11 — носовая кость (os nasale); 12 — височная кость (os temporale); 13 — затылочная кость (os occipitale); 14 — небная кость (os palatinum).

Форма черепа человека

Основные индексы мозгового  черепа выражают посредством трех его  диаметров соотносительное развитие этого отдела в длину, ширину и  высоту. Из них особое значение в  краниологии имеет черепной указатель, представляющий процентное отношение  поперечного диаметра к продольному. Его рубрикация: до 74,9 — долихокрания; 75,0—79,9 — мезокрания; 80,0 и больше — брахикрания.

Групповые вариации указателя 66—87 (мужчины), индивидуальная изменчивость много  шире. Географическое распространение  индекса достаточно пестрое, и расоводиагностического значения он не имеет, представляя интерес прежде всего для характеристики популяции. Внутри группы женщины имеют более высокий индекс, чем мужчины, а дети — более высокий, чем взрослые. В обоих случаях это объясняется большей связью с длиной тела продольного диаметра головы, по сравнению с поперечным, вариациями развития рельефа, а также характером роста основания и свода черепа. В утробном периоде форма черепа в 78% определяется как брахикранная (Докладал, 1967).

Изучение близнецов показало, что  диаметры головы и их отношения определяются генетическим фактором в меньшей  степени, чем общий размер головы (сумма трех диаметров). Соотношение  высоты черепа с длиной и шириной  определяют высотно-продольный и высотно-поперечный указатели.

Черепной указатель, отношение наибольшей ширины черепа (поперечный диаметр) к его наибольшей длине (продольный диаметр), выраженное в процентах. Ч. у. применяют в антропологии для характеристики формы черепа в горизонтальной плоскости. Низкие значения Ч. у. соответствуют относительно более длинному и узкому черепу. При Ч. у. не свыше 74,9 говорят о долихокранни (длинноголовость), при Ч. у. в пределах от 75,0 до 79,9 — о мезокрании (среднеголовость), при Ч. у., равном 80,0 и более, — о брахикрании (короткоголовость). Ч. у. человека не характеризует его умственные способности. В расоведении Ч. у. используют как один из признаков для определения антропологических типов на скелетном материале.

Краниометрические точки

Обозначения краниометрических точек

ast — asterion; au — auriculare; b — bregma; ba — basion; co — coronale; d — dakryon; ek — ektokonchion; eu — euryon; fmo — frontomalare orbitale; fmt — frontomalare temporale; ft — frontotemporale; g — glabella; gn — gnathion; go — gonion; ho — hormion; i — inion; id — infradentale; it — infratemporale; ju — jugale; k — krotophion; l — lambda; l — lakrimale; m — metopion; mf — maxillofrontale; ml — mentale; ms — mastoideale; n — nasion; ns — nasospinale; o — opisthion; ol — orale; op — opisthokranion; or — orbitale; pg — pogonion; po — porion; pr — prosthion; pt — pterion; rhi — rhinion; sg — supraglabellare; so — supraorbitale; sphba — sphenobasion; sphn — sphnenion; ss — subspinale; st — stephanion; sta — staphylion; ste — stenion; zm — zygomaxillsre; zy — zygion.

Основные краниометрические  точки

Астерион, asterion (ast) — точка в пункте схождения ламбдовидного, затылочно-сосцевидного и теменно-сосцевидного швов.

Аурикуляре, auriculare (au) — точка на корне скулового отростка височной кости, лежащая над серединой наружного слухового прохода.

Брегма, bregma (b) — точка в месте схождения саггитального и венечного швов.

Вертекс, vertex (v) — наиболее высоко расположенная в медиально-сагиттальной плоскости точка черепа, ориентированного во франктфуртской горизонтали.

Глабелла, glabella (g) — наиболее выступающая вперёд в медиально-сагиттальном сечении точка на носовом отростке лобной кости, где лобная кость образует более или менее выраженную выпуклость (на детских черепах эта выпуклость отсутствует).

Гнатион, gnathion (gn) — точка на нижнем крае нижней челюсти в месте пересечения его медиально-сагиттальной плоскостью.

Гонион, gonion (go) — точка на наружной поверхности нижней челюсти, лежащая на вершине угла, образованного нижним краем тела челюсти и задним краем ветви.

Дакрион, dakryon, (d) — точка на внутренней стенке орбиты в месте соприкосновения верхнего конца гребня слёзной кости с лобно-слёзным швом.

Зиго-максилляре, zygomaxillare (zm) — самая нижняя точка на скуло-челюстном шве.

Инион, inion (i) — точка в месте схождения верхних полукружных линий в медиально-сагиттальной плоскости; определение этой точки как при слабо выраженых полукружных линиях, так и при наличии затылочного валика затруднительно.