Пространственная организация черепа

Кости черепа растут двумя путями:

1) путем аппозиции в швах и синхондрозах, то есть по краям костей – это краевой рост;

2) на поверхности костей или их предшествующих моделей появляются точки окостенения с одновременным рассасыванием (резорбцией) другого участка кости. Это процесс ремоделирования кости, когда аппозиция сочетается с резорбцией на разных поверхностях одной кости.

Рост и образование костной ткани в своде черепа происходит как в швах (краевой рост), так и на поверхности (поверхностный рост). Б.А.Никитюк (1962) установил, что рост черепа в продольном и поперечном направлениях зависит, в основном, от аппозиции костного вещества по краям. Рост в толщину и изменение кривизны костей свода – это ремоделирование костной ткани и означает поверхностный рост, когда наружная компактная пластинка растет путем аппозиции, а внутренняя – резорбируется. От резорбции кости зависит образование борозд и пальцевидных вдавлений на внутренней поверхности костей. И резорбция, и аппозиция протекают более интенсивно в периферических зонах костей. Ремоделирование не ограничивается экзо- и эндокраниальной поверхностями, а происходит и внутрикостно (пример, параназальные пазухи).

Общая конфигурация черепа начинает вырисовываться со 2-го месяца эмбриогенеза. На протяжении внутриутробного развития значительно активнее растет свод черепа. Рост мозгового черепа отражает увеличение объема развивающегося мозга с оболочками, сосудами и спинномозговой жидкостью.

Внутричерепному давлению отводится главная роль. Оно обуславливает расширение мозговой капсулы, особенно свода черепа. Внутричерепное давление создают: головной мозг + кровенаполнение сосудов внутри черепа + ликвор (система ликворообращения).

Форма основания черепа в меньшей степени зависит от роста головного мозга, но в большей степени определяется внешними факторами (прикрепление и тяга мышц, локализация сосудов и нервов, а также зубочелюстной аппарат). С точки зрения остеогенеза, в основании черепа преобладают процессы ремоделирования. Рассматривать формообразующие факторы мозгового черепа отдельно для свода и основания некорректно и допустимо в условных пределах, также как и в принципе деление его на отделы. Одной из структур, объединяющих мозговой череп в единое образование, является твёрдая мозговая оболочка.

Важная роль во взаимодействии между растущими черепом и мозгом принадлежит твердой мозговой оболочке. Формирование мозгового черепа – результат взаимодействия трех самостоятельных на первый взгляд структур: мозговой капсулы (свод черепа) + основание черепа + твердая мозговая оболочка, которые образуют функциональную матрицу (триаду). Совокупность тканей, выполняющих одну функцию - это функциональная матрица (Moss, 1960-1971). Ей соответствует скелетная единица. Например, весь свод черепа – это скелетная единица для защиты головного мозга. Скелетная единица всегда вторична по отношению к своей функциональной матрице по размерам, форме и пространственному расположению. Это значит, что генетический фактор детерминирует появление точек окостенения в определенных участках хрящевой или перепончатой основы, а последующий рост и формирование костей детерминируется внешними по отношению к скелетным единицам факторами. Например, формирование мозгового отдела, как в нормальных условиях, так и при патологии является результатом взаимодействия мозговой капсулы, основания черепа и оболочек мозга.

Рост содержимого полости черепа (головной мозг) определяет рост и размеры свода черепа, а направление векторов распределения давления (форма) обусловлено развитием основания черепа и ориентацией систем волокон в твердой мозговой оболочке, передающей механическое напряжение от основания черепа на свод. Это обстоятельство объясняет некоторые особенности строения твердой мозговой оболочкм по протяженности и является одной из ее функций. Следовательно, даже рост в области швов вторичен, так как происходит в ответ на увеличение объема мозга.

Другим фактором роста черепа является взаимодействие его с мягкими тканями. Фактически это перемещение костей под действием растущих мягких тканей и является предметом изучения функциональной краниологии.

Что касается механизма роста костей лицевого черепа, то также, как и в основании черепа, преобладают процессы ремоделирования, но есть участки с аппозиционным ростом. Пример – скуловая кость. Снаружи она растёт путём аппозиции, в то время как внутренняя поверхность резорбируется, в результате кость перемещается вперед и латерально и становится выпуклой.

Механические нагрузки на череп обуславливают особенности композиции костей, толщину и соотношение компактных пластинок и диплоэ. Свод серпа – это слоистая «сэндвичеобразная» структура, где соотношение компактных пластин и диплоэ (губчатого вещества) примерно одинаково по протяжению. Наружная компактная пластинка формируется с 5-го месяца внутриутробного развития, внутренняя – с 6-го месяца, однако только у новорождённых каждая из них прослеживается на всём протяжении свода черепа. До 1-3 лет пластинки компактного вещества остаются тонкими (0,2-0,4 мм), а рост костей в толщину происходит за счёт диплоэ. У подростков (13-16 лет) наружная пластинка толще (0,4-0,6 мм), чем внутренняя (0,2 мм). Толщина диплоэтической прослойки составляет 1,5-1,8 мм. В юношеском возрасте (17-20 лет) на первый план выступает усиление роста компактных пластинок до 0,9 мм.

Диплоэ имеет трабекулярное или трубчатое строение. Трабекулы расходятся по линиям напряжения черепа и участвуют в образовании единой механоконструкции. Между трабекулами располагаются ячейки губчатого вещества. Диплоэ содержит каналы, имеющие связь с венозными выпускниками и гранулярными ямками. Это диплоэ-эмиссарные соустья. Описана связь грануляций паутинной оболочки с диплоэтическими венами. В основании черепа компактная кость и диплоэ распределены неравномерно, что позволяет выделять системы костных балок в черепных ямах. На 1-м месте по создаваемой силе напряжения на кости черепа стоят жевательные мышцы, на 2-м – все другие мышцы и на третьем – сила тяжести головы. Наружная пластинка существует в условиях постоянного растяжения, а внутренняя – в условиях сжатия, причем оно в 2 раза сильнее растяжения (В.С. Сперанский,1988). Самое большое напряженеие испытывают кости переднего отдела свода черепа. При нагрузках происходит перемещение костей в зонах швов.