Cráneo
Estructura ósea que forma la cabeza en los vertebrados.

Cráneo
Representación volumétrica del cráneo de un ratón
Detalles
SistemaSistema esquelético
Identificadores
MallaD012886
FMA54964
Terminología anatómica
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El cráneo es una cavidad ósea protectora del cerebro . [1] El cráneo está compuesto por tres tipos de huesos: huesos craneales, huesos faciales y huesecillos del oído. Dos partes son más prominentes: el cráneo ( pl.: cráneos o craneos ) y la mandíbula . [2] En los humanos , estas dos partes son el neurocráneo (caja cerebral) y el viscerocráneo ( esqueleto facial ) que incluye la mandíbula como su hueso más grande. El cráneo forma la porción más anterior del esqueleto y es un producto de la cefalización , albergando el cerebro y varias estructuras sensoriales como los ojos, los oídos, la nariz y la boca. [3] En los humanos, estas estructuras sensoriales son parte del esqueleto facial.

Las funciones del cráneo incluyen la protección del cerebro, la fijación de la distancia entre los ojos para permitir la visión estereoscópica y la fijación de la posición de las orejas para permitir la localización de la dirección y la distancia de los sonidos. En algunos animales, como los ungulados cornudos (mamíferos con pezuñas), el cráneo también tiene una función defensiva al proporcionar el soporte (en el hueso frontal ) para los cuernos .

La palabra inglesa skull (cráneo) probablemente deriva del nórdico antiguo skulle , [4] mientras que la palabra latina cranium proviene de la raíz griega κρανίον ( kranion ). El cráneo humano se desarrolla completamente dos años después del nacimiento. Las uniones de los huesos del cráneo están unidas por estructuras llamadas suturas .

El cráneo está formado por una serie de huesos planos fusionados y contiene numerosos agujeros , fosas , apófisis y varias cavidades o senos . En zoología , existen aberturas en el cráneo llamadas fenestras .

Estructura

Humanos

Cráneo in situ
Cráneo de cabeza humana visto de lado
Anatomía de un hueso plano: el periostio del neurocráneo se conoce como pericráneo.
Cráneo humano de frente
Huesos laterales del cráneo

El cráneo humano es la estructura ósea que forma la cabeza en el esqueleto humano . Sostiene las estructuras de la cara y forma una cavidad para el cerebro . Al igual que los cráneos de otros vertebrados, protege al cerebro de lesiones. [5]

El cráneo consta de tres partes, de diferente origen embriológico : el neurocráneo , las suturas y el esqueleto facial. El neurocráneo (o caja craneal ) forma la cavidad craneal protectora que rodea y alberga el cerebro y el tronco encefálico . [6] Las áreas superiores de los huesos craneales forman la bóveda craneal (casquete craneal). El viscerocráneo membranoso incluye la mandíbula .

Las suturas son uniones bastante rígidas entre los huesos del neurocráneo.

El esqueleto facial está formado por los huesos que sostienen la cara.

Huesos

A excepción de la mandíbula, todos los huesos del cráneo están unidos por suturas , articulaciones sinartrodiales (inamovibles) formadas por osificación ósea , con fibras de Sharpey que permiten cierta flexibilidad. A veces puede haber piezas óseas adicionales dentro de la sutura, conocidas como huesos wormianos o huesos suturales . Lo más común es que se encuentren en el curso de la sutura lambdoidea .

En general, se considera que el cráneo humano consta de 22 huesos: ocho huesos craneales y catorce huesos del esqueleto facial. En el neurocráneo, estos son el hueso occipital , dos huesos temporales , dos huesos parietales , el esfenoides , el etmoides y el frontal .

Los huesos del esqueleto facial (14) son el vómer , dos cornetes nasales inferiores , dos huesos nasales , dos maxilares , la mandíbula, dos huesos palatinos , dos huesos cigomáticos y dos huesos lagrimales . Algunas fuentes cuentan un hueso par como uno, o el maxilar como si tuviera dos huesos (como sus partes); algunas fuentes incluyen el hueso hioides o los tres huesecillos del oído medio , el martillo, el yunque y el estribo, pero el consenso general sobre el número de huesos en el cráneo humano es el indicado de veintidós.

Algunos de estos huesos (el occipital, el parietal y el frontal, en el neurocráneo, y el nasal, el lagrimal y el vómer, en el esqueleto facial) son huesos planos .

Cavidades y agujeros

Tomografía computarizada de un cráneo humano en 3D

El cráneo también contiene senos nasales , cavidades llenas de aire conocidas como senos paranasales , y numerosos agujeros . Los senos nasales están revestidos de epitelio respiratorio . Sus funciones conocidas son la disminución del peso del cráneo, la ayuda a la resonancia de la voz y el calentamiento y la humectación del aire que entra en la cavidad nasal .

Los agujeros son aberturas en el cráneo. El mayor de ellos es el agujero magno , del hueso occipital, que permite el paso de la médula espinal , así como de nervios y vasos sanguíneos .

Procesos

Los numerosos procesos del cráneo incluyen el proceso mastoides y los procesos cigomáticos .

Otros vertebrados

Ventanas

Cráneo de chimpancé

Las fenestras (del latín, que significa ventanas ) son aberturas en el cráneo.

Huesos

El yugal es un hueso del cráneo que se encuentra en la mayoría de los reptiles, anfibios y aves. En los mamíferos, el yugal se suele llamar hueso cigomático o hueso malar. [7]

El hueso prefrontal es un hueso que separa los huesos lagrimal y frontal en muchos cráneos de tetrápodos.

Pez

Partes de cabeza de pez, 1889, Fauna de la India británica, Sir Francis Day

El cráneo de los peces está formado por una serie de huesos apenas conectados entre sí. Las lampreas y los tiburones solo poseen un endocráneo cartilaginoso, y tanto la mandíbula superior como la inferior son elementos separados. Los peces óseos tienen hueso dérmico adicional, que forma un techo craneal más o menos coherente en los peces pulmonados y los peces holostos . La mandíbula inferior define el mentón.

La estructura más simple se encuentra en los peces sin mandíbulas , en los que el cráneo normalmente está representado por una canasta con forma de canal de elementos cartilaginosos que encierra solo parcialmente el cerebro y está asociada con las cápsulas para los oídos internos y la única fosa nasal. Estos peces no tienen mandíbulas. [8]

Los peces cartilaginosos , como los tiburones y las rayas, también tienen estructuras craneales simples y presumiblemente primitivas. El cráneo es una estructura única que forma una caja alrededor del cerebro, encierra la superficie inferior y los lados, pero siempre al menos parcialmente abierta en la parte superior como una gran fontanela . La parte más anterior del cráneo incluye una placa frontal de cartílago, el rostrum , y cápsulas para encerrar los órganos olfativos . Detrás de estos están las órbitas, y luego un par adicional de cápsulas que encierran la estructura del oído interno . Finalmente, el cráneo se estrecha hacia la parte posterior, donde el foramen magnum se encuentra inmediatamente encima de un solo cóndilo , que se articula con la primera vértebra . Hay, además, en varios puntos a lo largo del cráneo, agujeros más pequeños para los nervios craneales. Las mandíbulas consisten en aros separados de cartílago, casi siempre distintos del cráneo propiamente dicho. [8]

Cráneo de un pez espada

En los peces con aletas radiadas , también ha habido una modificación considerable del patrón primitivo. El techo del cráneo está generalmente bien formado, y aunque la relación exacta de sus huesos con los de los tetrápodos no está clara, generalmente se les dan nombres similares por conveniencia. Sin embargo, otros elementos del cráneo pueden estar reducidos; hay poca región de mejillas detrás de las órbitas agrandadas, y poco hueso, si es que hay alguno, entre ellas. La mandíbula superior a menudo está formada en gran parte por el premaxilar , con el maxilar mismo ubicado más atrás, y un hueso adicional, el simpléctico, que une la mandíbula con el resto del cráneo. [9]

Aunque los cráneos de los peces fosilizados de aletas lobuladas se parecen a los de los primeros tetrápodos, no se puede decir lo mismo de los de los peces pulmonados actuales . El techo del cráneo no está completamente formado y consta de múltiples huesos de forma algo irregular sin relación directa con los de los tetrápodos. La mandíbula superior está formada únicamente por los pterigoideos y los vómeros , todos los cuales tienen dientes. Gran parte del cráneo está formado por cartílago y su estructura general es reducida. [9]

Tetrápodos

Los cráneos de los primeros tetrápodos se parecían mucho a los de sus ancestros entre los peces de aletas lobuladas . El techo del cráneo está formado por una serie de huesos en forma de placa, que incluyen el maxilar, los frontales , los parietales y los lagrimales , entre otros. Se superpone al endocráneo , que corresponde al cráneo cartilaginoso en tiburones y rayas . Los diversos huesos separados que componen el hueso temporal de los humanos también forman parte de la serie del techo del cráneo. Una placa adicional compuesta por cuatro pares de huesos forma el techo de la boca; estos incluyen los huesos vómer y palatino . La base del cráneo está formada por un anillo de huesos que rodea el foramen magnum y un hueso mediano que se encuentra más adelante; estos son homólogos con el hueso occipital y partes del esfenoides en los mamíferos. Finalmente, la mandíbula inferior está compuesta por múltiples huesos, de los cuales solo el más anterior (el dentario) es homólogo con la mandíbula de los mamíferos. [9]

En los tetrápodos actuales, una gran cantidad de los huesos originales han desaparecido o se han fusionado entre sí en diversas disposiciones.

Pájaros

Cráneo de cuco

Las aves tienen un cráneo diápsido , como en los reptiles, con una fosa prelagrimal (presente en algunos reptiles). El cráneo tiene un solo cóndilo occipital. [10] El cráneo consta de cinco huesos principales: el frontal (parte superior de la cabeza), el parietal (parte posterior de la cabeza), el premaxilar y nasal (pico superior) y la mandíbula (pico inferior). El cráneo de un ave normal suele pesar alrededor del 1% del peso corporal total del ave. El ojo ocupa una parte considerable del cráneo y está rodeado por un anillo ocular esclerótico, un anillo de huesos diminutos. Esta característica también se observa en los reptiles.

Anfibios

Cráneos de anfibios, Hans Gadow, 1909 Anfibios y reptiles

Los anfibios actuales suelen tener cráneos muy reducidos, con muchos huesos ausentes o reemplazados total o parcialmente por cartílago. [9] En los mamíferos y las aves, en particular, se produjeron modificaciones del cráneo para permitir la expansión del cerebro. La fusión entre los distintos huesos es especialmente notable en las aves, en las que las estructuras individuales pueden ser difíciles de identificar.

Desarrollo

Cráneo de un niño recién nacido visto de lado.

El cráneo es una estructura compleja; sus huesos están formados tanto por osificación intramembranosa como endocondral . Los huesos del techo del cráneo , que comprenden los huesos del esqueleto facial y los lados y el techo del neurocráneo, son huesos dérmicos formados por osificación intramembranosa, aunque los huesos temporales están formados por osificación endocondral. El endocráneo , los huesos que sostienen el cerebro (el occipital, el esfenoides y el etmoides ) están formados en gran parte por osificación endocondral. Por lo tanto, los huesos frontales y parietales son puramente membranosos. [11] La geometría de la base del cráneo y sus fosas , las fosas craneales anterior , media y posterior, cambia rápidamente. La fosa craneal anterior cambia especialmente durante el primer trimestre del embarazo y a menudo pueden desarrollarse defectos craneales durante este tiempo. [12]

Al nacer, el cráneo humano está formado por 44 elementos óseos separados. Durante el desarrollo, muchos de estos elementos óseos se fusionan gradualmente para formar hueso sólido (por ejemplo, el hueso frontal ). Los huesos del techo del cráneo están inicialmente separados por regiones de tejido conectivo denso llamadas fontanelas . Hay seis fontanelas: una anterior (o frontal), una posterior (u occipital), dos esfenoidales (o anterolaterales) y dos mastoideas (o posterolaterales). Al nacer, estas regiones son fibrosas y móviles, necesarias para el nacimiento y el crecimiento posterior. Este crecimiento puede poner una gran cantidad de tensión en la "bisagra obstétrica", que es donde se unen las partes escamosa y lateral del hueso occipital. Una posible complicación de esta tensión es la ruptura de la gran vena cerebral . A medida que avanza el crecimiento y la osificación, el tejido conectivo de las fontanelas es invadido y reemplazado por hueso creando suturas . Las cinco suturas son las dos suturas escamosas , una coronal , una lambdoidea y una sagital . La fontanela posterior suele cerrarse a las ocho semanas, pero la fontanela anterior puede permanecer abierta hasta los dieciocho meses. La fontanela anterior está situada en la unión de los huesos frontal y parietal; es un "punto blando" en la frente del bebé. Una observación atenta mostrará que se puede contar la frecuencia cardíaca de un bebé observando el pulso que pulsa suavemente a través de la fontanela anterior.

El cráneo del neonato es grande en proporción a las demás partes del cuerpo. El esqueleto facial tiene una séptima parte del tamaño de la bóveda craneal (en el adulto es la mitad). La base del cráneo es corta y estrecha, aunque el oído interno es casi del tamaño de un adulto. [13]

Importancia clínica

La craneosinostosis es una afección en la que una o más de las suturas fibrosas del cráneo de un bebé se fusionan prematuramente [14] y cambia el patrón de crecimiento del cráneo. [15] Debido a que el cráneo no puede expandirse perpendicularmente a la sutura fusionada, crece más en dirección paralela. [15] A veces, el patrón de crecimiento resultante proporciona el espacio necesario para el cerebro en crecimiento, pero da como resultado una forma anormal de la cabeza y rasgos faciales anormales. [15] En los casos en los que la compensación no proporciona efectivamente suficiente espacio para el cerebro en crecimiento, la craneosinostosis da como resultado un aumento de la presión intracraneal que posiblemente lleve a un deterioro visual, problemas para dormir, dificultades para comer o un deterioro del desarrollo mental. [16]

Un cráneo golpeado con cobre es un fenómeno en el que la presión intracraneal intensa desfigura la superficie interna del cráneo. [17] El nombre proviene del hecho de que el cráneo interno tiene la apariencia de haber sido golpeado con un martillo de bola , como los que suelen utilizar los caldereros . La afección es más común en los niños.

Lesiones y tratamiento

Las lesiones en el cerebro pueden poner en peligro la vida. Normalmente, el cráneo protege al cerebro de daños gracias a su alta resistencia a la deformación; el cráneo es una de las estructuras menos deformables que se encuentran en la naturaleza, y se necesita una fuerza de aproximadamente 1 tonelada para reducir su diámetro en 1 cm. [18] Sin embargo, en algunos casos de traumatismo craneal , puede haber un aumento de la presión intracraneal a través de mecanismos como un hematoma subdural . En estos casos, el aumento de la presión intracraneal puede causar una hernia del cerebro fuera del foramen magnum ("conificación") porque no hay espacio para que el cerebro se expanda; esto puede provocar un daño cerebral significativo o la muerte a menos que se realice una operación urgente para aliviar la presión. Por eso, los pacientes con conmoción cerebral deben ser vigilados con mucho cuidado. Las conmociones cerebrales repetidas pueden activar la estructura de los huesos del cráneo como cubierta protectora del cerebro. [19]

Desde el Neolítico , a veces se realizaba una operación en el cráneo llamada trepanación , que consistía en perforar un agujero en el cráneo. El examen de los cráneos de este período revela que los pacientes a veces sobrevivían durante muchos años. Parece probable que la trepanación también se realizara por razones puramente rituales o religiosas. Hoy en día, este procedimiento todavía se utiliza, pero normalmente se llama craneotomía .

En marzo de 2013, por primera vez en los EE. UU., los investigadores reemplazaron un gran porcentaje del cráneo de un paciente con un implante de polímero impreso en 3D de precisión . [20] Aproximadamente 9 meses después, se realizó el primer reemplazo completo de cráneo con un inserto de plástico impreso en 3D en una mujer holandesa. Había estado sufriendo de hiperostosis , que aumentó el grosor de su cráneo y comprimió su cerebro. [21]

Un estudio realizado en 2018 por investigadores de la Escuela de Medicina de Harvard en Boston, financiado por los Institutos Nacionales de Salud (NIH), sugirió que en lugar de viajar a través de la sangre , existen "pequeños canales" en el cráneo a través de los cuales las células inmunes combinadas con la médula ósea llegan a las áreas de inflamación después de una lesión en los tejidos cerebrales. [22]

Procedimientos para personas transgénero

La alteración quirúrgica de las características del cráneo sexualmente dimórficas se puede llevar a cabo como parte de la cirugía de feminización facial o la cirugía de masculinización facial , estos procedimientos quirúrgicos reconstructivos pueden alterar las características faciales sexualmente dimórficas para acercarlas en forma y tamaño a las características faciales del sexo deseado. [23] [24] Estos procedimientos pueden ser una parte importante del tratamiento de las personas transgénero para la disforia de género . [25] [26]

Sociedad y cultura

Se cree que Adán fue enterrado en el monte Calvario . Bordado de seda (siglo XVII).

La deformación craneal artificial es una práctica que se remonta en gran medida a la historia de algunas culturas. Se utilizaban cuerdas y tablas de madera para aplicar presión al cráneo de un bebé y alterar su forma, a veces de forma bastante significativa. Este procedimiento comenzaba justo después del nacimiento y se prolongaba durante varios años. [ cita requerida ]

Osteología

Al igual que el rostro, el cráneo y los dientes también pueden indicar la historia de vida y el origen de una persona. Los científicos forenses y los arqueólogos utilizan características cuantitativas y cualitativas para estimar el aspecto del portador del cráneo. Cuando se encuentra una cantidad significativa de huesos, como en Spitalfields en el Reino Unido y en los montículos de conchas de Jōmon en Japón, los osteólogos pueden utilizar características, como las proporciones de longitud, altura y anchura, para conocer las relaciones de la población del estudio con otras poblaciones vivas o extintas. [ cita requerida ]

El médico alemán Franz Joseph Gall formuló alrededor de 1800 la teoría de la frenología , que intentaba demostrar que ciertas características del cráneo se asociaban a ciertos rasgos de personalidad o capacidades intelectuales de su dueño. Su teoría se considera hoy pseudocientífica . [ cita requerida ]

Dimorfismo sexual

A mediados del siglo XIX, los antropólogos consideraron crucial distinguir entre cráneos masculinos y femeninos. Un antropólogo de la época, James McGrigor Allan , sostuvo que el cerebro femenino era similar al de un animal. [27] Esto permitió a los antropólogos declarar que las mujeres eran de hecho más emocionales y menos racionales que los hombres. McGrigor concluyó entonces que los cerebros de las mujeres eran más análogos a los de los bebés, considerándolos así inferiores en ese momento. [27] Para promover estas afirmaciones de inferioridad femenina y silenciar a las feministas de la época, otros antropólogos se unieron a los estudios del cráneo femenino. Estas medidas craneales son la base de lo que se conoce como craneología . Estas medidas craneales también se utilizaron para establecer una conexión entre las mujeres y las personas negras. [27]

Las investigaciones han demostrado que, si bien en los primeros años de vida hay poca diferencia entre los cráneos de hombres y mujeres, en la edad adulta los cráneos de los hombres tienden a ser más grandes y robustos que los cráneos de las mujeres, que son más ligeros y pequeños, con una capacidad craneal aproximadamente un 10 por ciento menor que la de los hombres. [28] Sin embargo, estudios posteriores muestran que los cráneos de las mujeres son ligeramente más gruesos y, por lo tanto, los hombres pueden ser más susceptibles a las lesiones en la cabeza que las mujeres. [29] Sin embargo, otros estudios muestran que los cráneos de los hombres son ligeramente más gruesos en ciertas áreas. [30] Algunos estudios muestran que las mujeres son más susceptibles a las conmociones cerebrales que los hombres. [31] También se ha demostrado que los cráneos de los hombres mantienen la densidad con la edad, lo que puede ayudar a prevenir las lesiones en la cabeza, mientras que la densidad del cráneo de las mujeres disminuye ligeramente con la edad. [32] [33]

Los cráneos masculinos pueden tener crestas supraorbitales , glabela y líneas temporales más prominentes . Los cráneos femeninos generalmente tienen órbitas más redondeadas y mandíbulas más estrechas. Los cráneos masculinos en promedio tienen paladares más grandes y anchos , órbitas más cuadradas, procesos mastoideos más grandes, senos nasales más grandes y cóndilos occipitales más grandes que los de las mujeres. Las mandíbulas masculinas suelen tener barbillas más cuadradas y uniones musculares más gruesas y ásperas que las mandíbulas femeninas. [34]

Craneometría

El índice cefálico es la relación entre el ancho de la cabeza, multiplicado por 100 y dividido por su longitud (de adelante hacia atrás). El índice también se utiliza para clasificar a los animales, especialmente a los perros y a los gatos. El ancho se mide normalmente justo debajo de la eminencia parietal y la longitud desde la glabela hasta el punto occipital.

Los humanos pueden ser:

  • Dolicocéfalo : de cabeza alargada
  • Mesaticefálico : de cabeza mediana
  • Braquicéfalo : cabeza corta [13]

El índice cefálico vertical se refiere a la relación entre la altura de la cabeza multiplicada por 100 y dividida por la longitud de la cabeza.

Los humanos pueden ser:

  • Chamaecranic — de cráneo bajo
  • Ortocránico : cráneo medio alto.
  • Hipsicránico — de cráneo alto

Terminología

Historia

La trepanación , una práctica en la que se crea un orificio en el cráneo, ha sido descrita como el procedimiento quirúrgico más antiguo del que existen evidencias arqueológicas , [35] halladas en forma de pinturas rupestres y restos humanos. En un lugar de enterramiento en Francia que data del 6500 a. C., 40 de los 120 cráneos prehistóricos encontrados tenían orificios de trepanación. [36]

Imágenes adicionales

Véase también

Referencias

Dominio público Este artículo incorpora texto de dominio público de la página 128 de la 20.ª edición de Anatomía de Gray (1918).

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  • Módulo de cráneo ( Departamento de Antología de la Universidad Estatal de California )
  • Tutorial de anatomía del cráneo. ( GateWay Community College )
  • Colección de cráneos de aves Base de datos de cráneos de aves con una gran colección de cráneos (Universidad Agrícola de Wageningen)
  • Base del cráneo humano (en alemán)
  • Cráneos humanos / Cráneos antropológicos / Comparación de cráneos de vertebrados (PDF; 502 kB)
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