جمجمة

العظام

باستثناء الفك السفليّ، فإن جميع عظام الجمجمة تلتحم بدروز-مفاصل ليفيّة (غير قابلة للحركة) تتشكَّل بالتعظُّم، و تمنح ألياف شاربي لهذه الدروز بعض المرونة. في بعض الأحيان يمكن أن يكون هناك بعض القطع العظميّة الإضافيّة داخل الدروز تُعرف هذه القطع بالعظام الورميانيّة أو العظام الدرزيّة.

تُعتبر الجمجمة عموماً مؤلَّفةً من 22 عظماً، ثمانية عظام قحفيّة و أربعة عشر عظماً هيكليّة وجهيّة.

ففي القحف العصبيّ هناك عظم قذالي و عظمين صدغيين و عظمين جداريين و عظم جبهي و عظم وتدي و عظم غربالي.

أما عظام الهيكل الوجهي فهي الميكعة و قرينان أنفيَّان سفليَّان و عظمان أنفيَّان و عظمي فك علويّ و عظم الفك السفليّ و عظمي حنك و عظمين وجنيَّين و عظمين دمعيَّين. تعدُّ بعض المصادر عظمي الفك العلويّ عظماً واحداً، كما أن بعض المصادر تُضمِّن العظم اللامي أو عظيمات السمع الثلاث في الأذن الوسطى، و رغم هذا هناك اتفاق على عدد عظام الهيكل الوجهيّ بكونها 22 عظماً.
بعض العظام السابقة مسطّحة: القذالي و الجداريّ و الجبهيّ في القحف العصبيّ، و الأنفيّ و الدمعيّ و الميكعة في الهيكل الوجهيّ.

الأجواف و الثقوب

تحتوي الجمجمة على أجواف جيبيّة و العديد من الثقوب. تُبطَّن الجيوب بظهارة تنفسيّة، و تتمثّل وظيفتهم المعروفة بتخفيف وزن الجمجمة بالإضافة إلى المساعدة في رنين الأصوات و في تدفئة و ترطيب الهواء القادم من جوفي الأنف.

أما الثقوب فهي عبارة عن فتحات في الجمجمة. أكبرها الثقبة العُظمى التي تسمح بمرور الحبل الشوكيّ بالإضافة إلى الأعصاب و الأوعية الدموية.

النواتئ

تشتمل الجمجمة على العديد من النواتئ مثلاً الناتئ الخشائي و الناتئ الوجني.

التطور

الجمجمة بنية معقَّدة، تتشكَّل عظامها بالتعظُّم الغشائي و داخل الغضروفيّ. فعظام سقف الجمجمة التي تضم عظام هيكل الوجه و الجوانب و سقف القحف العصبيّ عظامٌ جلديّة تتشكَّل التعظُّم الغشائيّ، باستثناء العظمين الصدغيّين الذين يتشكَّلان بالتعظم داخل الغضروفيّ. أما باطنة القحف، و هي العظام التي تدعم الدماغ (القذالي و الوتدي و الغرباليّ) تتشكّل إلى حدٍ كبير بالتعظُّم داخل الغضروفيّ. أما العظام الجبهيّ و الجداريَّان فذات تعظُّم غشائيّ بحت. جديرٌ بالذكر أن هندسة قاعدة الجمجمة و حفرها القحفيّة الأمامية و الوسطى و الخلفيّة (قاعدة الجمجمة هي الوجه السفليّ لها أما حفرها القحفيّة فهي الوجه السفليّ الباطن أي الذي يُرى عند إزالة سقف القحف) تخضع لتغيرات سريعة، و تحديداً تخضع الحفرة القحفية الأمامية لتغيرات خلال الثلث الأول من الحمل، و بالتالي فإن احتمال عيوب الجمجمة يكون كبيراً في هذه الفترة.

عند الولادة، تتألف جمجمة الإنسان الوليد من 44 عنصر عظميّ منفصل. خلال التطوُّر تلتحم العديد من هذه العناصر العظميّة بشكل متزايد لتُشكِّل عظاماً صلبة (على سبيل المثال، العظم الجبهيّ). بالنسبة لعظام سقف القحف فإنها مفصولةٌ أساساً بمناطق نسيج ضام كثيف تُدعى باليوافيخ (مفردها يافوخ). هناك ستة يوافيخ: واحد أمامي (أو جبهيّ) و واحد خلفيّ (أو قذاليّ) و اثنان وتديَّان (أماميّان وحشيَّان) و اثنان خشّائيّان (أو خلفيّان وحشيّان). عند الولادة تكون المناطق (اليوافيخ) السابقة ليفيّة و غير قابلة للحركة، و هو أمر ضروريّ للولادة و النمو اللاحق.يمكن أن يضغط هذا النمو بشكل كبير على "الرزّة الولاديّة"، التي تقع مكان التقاء الجزئين الصدفيّ و الوحشيّ للعظم القذاليّ. جديرٌ بالذكر أن أحد مضاعفات هذا الضغط الكبير على هذه المنقطة احتمال تمزُّق الوريد المخيّ الكبير. و بتقدُّم عمليتي النمو و التعظُّم يُغزا النسيج الضام لليوافيخ و يُستبدل بدروز. يكون عدد الدروز خمس و هي: الدرزان الصدفيّان و الدرز الجبهيّ و الدرز اللاميّ و الدرز السهميّ. ينغلق الدرز الخلفيّ عادةً بحلول الأسبوع الثامن، أما الدرز الأمامي فيمكن أن يبقى مفتوحاً حتى الشهر الثامن. يتوضّع اليافوخ الأمامي عند الوصل بين العظام الجبهيّ و الجداريَّين، و هو عبارة عن "بقعة لينة" على جبين الطفل. و من خلال الملاحظة الدقيقة يمكن عدّ معدل ضربات قلب الطفل عبر ملاحظة النبض الرقيق للدرز الأمامي.

تكون الجمجمة عد حديثي الولادة كبيرة بالنسبة لبقية أجزاء الجسم. و تكون نسبة الهيكل الوجهيّ سُبع (1 إلى 7) من قياس القبّة (عند البالغين تكون النسبة نصف إلى نصف). بينما تكون قاعدة الجمجمة عند الوليد حديثاً قصيرة و ضيّقة، على الرغم من كون الأذن الداخليّة مُطابقة لحجمها عند البالغ.

الأهمية السريرية

تَعظُّم الدروز الباكر حالةٌ يلتحم فيها درز واحد أو أكثر من الدروز الليفيّة في جمجمة طفل قبل آوانها، و بهذا يتغيّر نمط النمو في الجمجمة. لأن الجمجمة تصبح غير قادرة على التوسُّع عموديَّاً على الدرز الملتحم، فتنمو عندها بالاتجاه الموازي. في بعض الأحيان يُقدّم نموذج النمو الناتج عن الالتحام الدرزيّ الباكر مساحةً كافيَةً لنمو الدماغ، و لكن يؤدي لشكل رأس غير طبيعيّ و ملامح وجهيّة غير طبيعيّة. أما في الحالات التي لا يُقدِّمُ فيها نموذج النمو الناتج عن الالتحام مساحةً كافيةً لنمو الدماغ، يحدث زيادة في الضغط داخل القحف مما يؤدي لضعف البصر و ضعف النوم و صعوبات في تناول الطعام أو ضعف في النمو العقليّ.

الجمجمة المضروبة بالنحاس هي ظاهرة يؤدي فيها الضغط داخل القحف الكبير إلى تويه السطح الداخلي للجمجمة. جاء الاسم من حقيقة كون الجمجمة الداخليّة لها مظهر كما لو أنها ضُربت بمطرقة ضرب النحاس. تكون هذه الحالة أيع ما تكون عند الأطفال.

الإصابات و العلاج

يمكن أن تكون إصابات الدماغ مهددة للحياة. و بشكل طبيعيّ تحمي الجمجمة الدماغ من الأذية من خلال ثخانتها، حيث أن الجمجمة واحدة من البُنى الأقل قابليّة للتشوُّه في الطبيعة، حيث أنها تحتاج لتطبيق قوة تقابل واحدة طن وزناً لتقليل قطرها بمقدار واحد سم. على أي حال فإنه في بعض حالات إصابات الرأس، يمكن أن يزداد الضغط داخل القحف عبر آليات كالنزف تحت الجافية. في هذه الحالات يمكن أن يؤدي الضغط داخل القحف المتزايد إلى فتق في الدماغ يخرج عبر الثقبة العظمى، و ذلك بسبب عدم وجود المساحة الكافية لتمدُّد الدماغ، يمكن أن يؤدي هذا إلى أذيّة دماغية شديدة أو حتَّى الموت في حال لم تُجرى العملية الجراحية اللازمة بسرعة لتقليل الضغط. و هذا هو السبب الذي يدعي لمراقبة المرضى بارتجاج الدماغ بحذر شديد.

و بالعودة إلى العصر الحجري الحديث، فقد نُفذت عمليات جراحية على الجمجمة و دُعيت بنقب الجمجمة، حيث تتضمَّن هذه العملية حفر ثقب في القحف. و بفحص الجماجم من تلك الفترة اتَّضَح أن المرضى في بعض الأحيان نجوا و عاشوا لعدة سنوات بعد إجراء نقب الجمجمة. كما يبدو أن نقب الجمجمة أُجري أيضاً كطقس دينيّ في بعض الأحيان. هذه الأيام، يُستخدم إجراء نقب الجمجمة أو ثقب الجمجمة و لكنه يُسمى حالياً بقطع القحف.

في مارس/آذار من عام 2013 استبدل باحثون للمرة الأولى في الولايات المتحدة، استبدلوا زرعاً بوليميري ثلاثي الأبعاد بجمجمة مريض بدقة عالية. و بعد هذا التاريخ بتسعة أشهر أُجريت أول عملية استبدال كاملة لمُدرج بلاستيكي مطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد اِستُبدل بالقحف على امرأة هولندية. حيث أنها عات فيما مضى من فرط تعظُّم مما زاد من ثخانة جمجمتها و ضغط دماغها.

إجراءات المتحولين جنسياً

يمكن إجراء تغييرات جراحية في خصائص الجمجمة الجنسيّة كجزء من جراحة تأنيث الوجه، و هي مجموعة من الإجراءات الجراحية الترميميّة التي يمكن أن تتغير بموجبها ملامح الوجه الذكورية لتجعلها أقرب شكلاً و حجماً إلى ملامح الوجه الأنثوية النموذجية. و قد تُشكِّل هذه الإجراءات الجراحية جزءاً هاماً من علاج التحوّل الجنسي في حالة اضطراب الهوية الجنسيّة.

المجتمع و الثقافة

تشويه الجمجم الاصطناعيّ ممارسة تاريخيّة على نحو واسع في بعض الثقافات. فتستخدم الحبال و الألواح الخشبيّة لتطبيق ضغط على جمجمة الطفل و إحداث تغيير في شكلها، و في بعض الأحيان بشكل كبير جداً. كانت هذه العملية تبدأ بعد الولادة مباشرةً و يستمر إجراءها حتى عدة سنوات.

علم العظام

كما هو الحال بالنسبة للوجه و الأسنان، فإن الجمجمة تُقدِّم تاريخ حياة الشخص و أصله، حيث يستخدم علماء الطب الشرعيّ و علماء الآثار صفات الجمجمة لتقدير صفات الكائن الذي تعود له الجمجمة. و في حالة العثور على كمية كبيرة من العظام كما هو الحال في سبيتافيلدز في المملكة المتحدة و تلال جومون شيل في اليابان، يستخدم علماء العظام خلال (صفات) هذه العظام كنسب الأطوال و الارتفاع و العرض لمعرفة علاقات سكان المنطقة محل الدراسة مع سكان آخرين أحياء أو منقرضين.

وضع الطبيب فرانز جوزيف غال حوالي عام 1800نظرية في الفيرينولوجيا (فراسة الدماغ)، و التي حاولت إظاهر أن الملامح الخاصة بالجمجمة ترتبط بخلال (صفات) شخصيّة معينة أو قدرات فكريّة لصاحبها. تُعتبر اليوم نظريته في عداد العلوم الكاذبة.

السمك

تتشكل جمجمة السمك من سلسلة من العظام المتصلة ببعضها البعض بشكل فضفاض. فالجلكيات و القروش تمتلك فقط بطانة قحف غضروفية بالإضافة إلى فكين منفصلين تماماً. أما الأسماك العظمية فتمتلك عظام جلدية إضافية، مشكِّلةً بذلك سقفاً للجمجمة أقل أو أكثر تماسكاً في الأسماك الرئوية و كاملات العظم.

أما البنى الأبسط فتوجد في الأسماك عديمة الفك، حيث تتمثل الجمجمة بسلة شبيهة بالحوض من العناصر الغضروفية و التي تنغلق جزئياً فقط فوق الدماغ، و تترافق مع كبسولات للأذن الداخلية و المنخر المفرد. لا تمتلك هذه الأسماك فكين على الإطلاق.

أما الأسماك الغضروفية كالقروش و الشعاعيات فتمتلك أيضاً بنى جمجمية بسيطة و يُفترض أنها بدائية. فالقحف بنية مفردة تُشكِّل صندوقاً حول الدماغ، مُغلقاً الناحية السفلية و الجوانب، و لكن دائماً مفتوح جزئياً على الأقل من القمة بثقبة كبيرة. يتضمن الجزء الأمثر أمامية من القحف صفيحة من غضروف ممتدة إلى الأمام و المنقار و كبسولات لإغلاق الأعضاء الشميّة. و خلف هذه تتواجد الحجاج و بعدها زوج إضافي من الكبسولات التي تغلق بنية الأذن الداخلية. أخيراً، تستدق الجمجمة باتجاه الخلف، حيث تتوضَّع الثقبة العظمى تماماً فوق اللقمة المفردة التي ستتمفصل بدورها مع الفقرة الأولى. بالإضافة إلى ذلك هناك ثقب أصغر عند نقاط متنوعة من القحف و هذه الثقوب الأصغر مخصَّصة للأعصاب القحفيّة. يتألف الفك من أطواق منفصلة من الغضروف، و هي دائماً منفصلة عن الجمجمة في الحالة السليمة.
في أسماك شعاعيات الزعانف هناك تعديل واضح في النموذج السابق للجمجمة. فسقف الجمجمة يتشكَّل على نحو أفضل و على الرغم من أن العلاقة الدقيقة بين عظامه غير واضحة في رباعيات الأطراف فتُعطى حيها أسماك ملائمة للحالة. على أي حال، فإن العناصر الأخرى في الجمجمة قد تغيب، فمثلاً هناك منطقة خد (شدق) خلف الحجاج المتضخّم، و الصغير في حالة وجود عظام بينهما. الفك العلويّ غالباً يتشكّل على نحو كبير من العظم أمام الفك العلويّ التي تتوضّع أمام الفك العلوي ذاته.

على الرغم من أن جماجم أحافير الأسماك لحمية الزعانف تشابه تلك التي تمتلكها رباعيات الأطراف الأولى، فإنه لا يمكن قول الأمر ذاته على الأسماك الرئوية الحيّة. فسقف القحف غير متشكِّل بشكل كامل، و هو يتألف من عدة عظام غير منتظمة الشكل إلى حدٍ ما و دون وجود علاقة مباشرة بتلك الموجودة عند رباعيات الأطراف. يتشكّل كذلك الفك العلويّ من الأجنحة (عظم الجناح) و عظام الميكعة وحدها، و التي تحمل جميعها الأسنان. كما يتشكّل معظم الجمجمة من غضروف، و بنيتها بشكل عام تكون مخفَّضَة.

رباعيات الأطراف

تماثل جماجم رباعيات الأطراف الباكرة تلك الموجودة لدى أسلافهم من الأسماك لحميات الزعانف. يتشكَّل سقف الجمجمة من عظام شبه مصفَّحة، تشتمل على الفك العلوي و الجبهيّة و الجداريّة و الدمعيّة و غيرها. و هي تمتد فوق بطانة القحف موافقةً بذلك للجمجمة الغضروفيّة في القروش و شعاعيات الزعانف. كما أن العظام المتنوّعة المنفصلة التي تكوّن العظم الصدغيّ عند البشر أيضاً جزء من سلسلة العظام الموجودة في سقف الجمجمة. بالإضافة إلى وجود صفيحة أخرى مؤلفة من أربعة أزواج من العظام، و تشكّل هذه الصفيحة سقف الفم، و تتضمّن هذه الصفيحة عظام الحنك و الميكعة. أما قاعدة الجمجمة فتتألف من حلقة من العظام المحيطة بالثقبة العظمى و عظم واقع على الخط المتوسط و ممتدّ للأمام، هذه العظام مناددة للعظم القذالي و أجزاء من العظم الوتديّ عند الثدييات. أخيراً، يتألف الفك السفليّ من عظام متعدّدة، يكون الجزء الأكثر أماميّة منها (و هو المضرس) فقط منادداً للفك السفليّ عند الثدييات. 

في رباعيات الأطراف الحيّة، هناك العديد من العظام الأصليّة إما اختفت أو التحمت بترتيبات متنوّعة.

الطيور

تمتلك الطيور جمجمة ذات قوسين بحفرة أمام دمعيّة (تكون موجودة في بعض الزواحف). و تمتلك الجمجمة لقمة قذالية مفردة. تتألف الجمجمة من خمسة عظام رئيسية: الجبهيّ و الجداريّ و أمام الفكيّ العلويّ و الأنفيّ و الفك السفليّ. تزن جمجمة الطائر الطبيعيّة عادةً حوالي 1% من إجمالي زون الطائر. تحتل العين قدراً كبيراً من الجمجمة و تُحاط بحلقة عينيّة صلبة و هي عبارة عن حلقة من عظام رقيقة، يُرى هذا الأمر كذلك في الزواحف.

البرمائيات

تمتلك البرمائيات الحيّة بشكل نموذجيّ جماجم مُخفَّضة (مكونات أقل من أسلافها) فالعديد من العظام إما غائبة أو استُبدلت بشكل كامل أو جزئياً بغضاريف. في الثدييات و الطيور على وجه الخصوص وقعت تعديلات على الجمجمة لتسمح بنمو الدماغ. فالالتحام بين العظام يُلحظ بشكل واضح في الطيور، حيث يصل الأمر إلى حدّ صعوبة تعريف البنى الفرديّة المُكوّنة للجمجمة.

العظام

الوجنة (الإنجليزيّة: The jugal) عظمٌ من الجمجمة موجود في معظم الزواحف و البرمائيات و الطيور. في الثدييات تُدعى الوجنة غالباً بالمصطلح Zygomatic bone أو malar bone.
العظم أمام الجبهيّ عظمٌ يفصل بين العظام الدمعيّ و الجبهيّ في جماجم العديد من رباعيات الأطراف.