กะโหลกศีรษะมนุษย์

กะโหลกศีรษะมนุษย์ () เป็นโครงสร้างของกระดูกที่ประกอบขึ้นเป็นโครงร่างที่สำคัญศีรษะของมนุษย์ กะโหลกศีรษะทำหน้าที่ปกป้องสมองซึ่งเป็นศูนย์กลางของระบบประสาท รวมทั้งเป็นโครงร่างที่ค้ำจุนอวัยวะรับสัมผัสต่างๆ ทั้งตา หู จมูก และลิ้น และยังทำหน้าที่เป็นทางเข้าของทางเดินอาหารและทางเดินหายใจ เมื่อแรกเกิดกะโหลกศีรษะจะประกอบด้วยกระดูกหลายชิ้นซึ่งเมื่อเจริญเติบโตขึ้นกระดูกเหล่านี้จะเกิดการสร้างเนื้อกระดูกและเชื่อมรวมกัน แม้ว่ากะโหลกศีรษะจะเป็นโครงสร้างที่มีความแข็งแรงก็ตาม การกระทบกระเทือนที่ศีรษะอย่างแรงก็เป็นสาเหตุที่ทำให้เสียชีวิตและพิการได้ ทั้งจากการบาดเจ็บจากเนื้อสมองโดยตรง การตกเลือดในสมอง และการติดเชื้อ

การศึกษาเกี่ยวกับกะโหลกศีรษะของมนุษย์มีประโยชน์อย่างมากในการศึกษาด้านมานุษยวิทยาและโบราณคดี ซึ่งเป็นข้อมูลที่สำคัญทางบรรพชีวินวิทยา และยังช่วยให้เข้าใจถึงลำดับทางวิวัฒนาการ นอกจากนี้ในทางนิติเวชศาสตร์ กะโหลกศีรษะยังมีความสำคัญในการตรวจพิสูจน์เอกลักษณ์บุคคลและการแยกความแตกต่างระหว่างเพศชายและหญิง ซึ่งมีประโยชน์ในการสืบสวนสอบสวนคดีอีกด้วย

กะโหลกศีรษะของมนุษย์ประกอบด้วยกระดูกทั้งหมด 22 ชิ้น ทั้งนี้ไม่นับรวมกระดูกหู (ear ossicles) กระดูกแต่ละชิ้นของกะโหลกศีรษะเชื่อมต่อเข้าด้วยกันโดยข้อต่อแบบซูเจอร์ (Suture) ที่เคลื่อนไหวไม่ได้ แต่มีความแข็งแรงสูง ยกเว้นข้อต่อระหว่างกระดูกขากรรไกรล่างกับกระดูกขมับ หรือข้อต่อขากรรไกร (temperomandibular joint) ซึ่งเป็นข้อต่อแบบซินโนเวียลที่สามารถเคลื่อนไหวได้เพื่อใช้ในการขยับขากรรไกร กระดูกของกะโหลกศีรษะทั้ง 22 ชิ้นนี้ สามารถแบ่งออกได้เป็นสองกลุ่มใหญ่ๆ ได้แก่
นอกเหนือจากนี้ ยังมีกระดูกหูอีก 6 ชิ้น ซึ่งประกอบด้วย กระดูกค้อน (Malleus) กระดูกทั่ง (Incus) และกระดูกโกลน (Stapes) อย่างละ 2 ชิ้น ซึ่งไม่ได้มีหน้าที่ในการค้ำจุนโครงสร้าง แต่มีหน้าที่เกี่ยวกับการขยายความสั่นสะเทือนของเสียงจากเยื่อแก้วหูไปยังอวัยวะรูปหอยโข่ง (cochlear) โดยใช้หลักการได้เปรียบเชิงกลของคาน และกระดูกไฮออยด์ (hyoid) ทำหน้าที่ค้ำจุนกล่องเสียงซึ่งไม่นับเป็นส่วนหนึ่งของกะโหลกศีรษะ เพราะไม่ได้เกิดข้อต่อกับกระดูกชิ้นอื่นๆ ในกะโหลกศีรษะ

ภายในกะโหลกศีรษะยังมีโพรงไซนัส (sinus cavities) ซึ่งบุด้วยเนื้อเยื่อบุผิวแบบเดียวกับที่พบในทางเดินอากาศ โพรงไซนัสมี 4 คู่ หน้าที่ของโพรงไซนัสยังเป็นที่ถกเถียงอยู่ในปัจจุบัน แต่เชื่อว่าช่วยในการทำให้กะโหลกศีรษะมีน้ำหนักเบาขึ้นโดยไม่ทำให้กะโหลกศีรษะแข็งแรงน้อยลง ทำให้ศีรษะไม่เอนมาทางด้านหน้าและทำให้ศีรษะตั้งตรงได้ ช่วยให้เสียงก้องกังวาน และช่วยให้อากาศที่ผ่านโพรงจมูกเข้าไปในทางเดินหายใจอุ่นและชื้นมากขึ้น

ด้านในของกะโหลกศีรษะส่วนที่หุ้มสมองยังมีเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่หุ้มรอบโครงสร้างของระบบประสาทกลาง เรียกว่า เยื่อหุ้มสมอง (meninges) ซึ่งมีอยู่ 3 ชั้นเรียงจากชั้นนอกสุดเข้าไปยังชั้นในสุดได้แก่ เยื่อดูรา (dura mater) , เยื่ออะแร็กนอยด์ (arachnoid mater) , และเยื่อเพีย (pia mater) เยื่อหุ้มสมองมีหน้าที่สำคัญในการปกป้องและหน้าที่ทางสรีรวิทยาอื่นๆ อีกมากมาย

กะโหลกศีรษะเป็นโครงสร้างที่ซับซ้อนและมีการเจริญพัฒนาที่แตกต่างกัน โดยที่กะโหลกศีรษะส่วนสแปลงคโนเครเนียมส่วนใหญ่จะมีการสร้างกระดูกในแบบ intramembranous ossification ซึ่งมีการสร้างเนื้อกระดูกจากจุดการสร้างกระดูกปฐมภูมิ ในขณะที่กะโหลกศีรษะส่วนนิวโรเครเนียมส่วนใหญ่มีการสร้างกระดูกแบบ endochondral ossification ซึ่งอาศัยกระดูกอ่อนเป็นต้นแบบ

กะโหลกศีรษะของเด็กแรกเกิดจะมีจำนวนถึง 45 ชิ้น แต่ต่อมาจะมีการเชื่อมรวมของกระดูกหลายชิ้นเข้าด้วยกัน โดยเฉพาะทางด้านบนของกะโหลกศีรษะ ซึ่งกระดูกในส่วนของกล่องสมองยังไม่เชื่อมติดกันอย่างสมบูรณ์ แต่จะเป็นรอยประสานประกอบด้วยแผ่นของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันยึดอยู่เท่านั้น เรียกว่า ซูเจอร์ (suture) โดยซูเจอร์ทั้ง 5 ได้แก่
ในแรกเกิด บริเวณดังกล่าวจะเป็นเนื้อเยื่อเส้นใยที่เคลื่อนที่ได้ ซึ่งจำเป็นต่อการเคลื่อนไหวในระหว่างคลอดและรองรับการขยายขนาดของสมองในภายหลัง บริเวณที่ซูเจอร์หลายๆ อันมาบรรจบกันจะเรียกว่า กระหม่อม (fontanelle) ในช่วงแรกเกิด จะมี 6 จุด ได้แก่
บริเวณกระหม่อมนี้จะค่อยๆถูกแทนที่ด้วยกระดูก และจะปิดอย่างสมบูรณ์เมื่ออายุได้ประมาณ 8 สัปดาห์ แต่กระหม่อมหน้าอาจปิดได้ช้ากว่านั้น คือราวๆ ประมาณสัปดาห์ที่ 18 บริเวณของกระหม่อมนี้ยังเป็นจุดที่ใช้ในการตรวจสุขภาพของเด็กแรกเกิดและเด็กทารก เช่นการตรวจชีพจร ปริมาณน้ำ และการเจาะตรวจของเหลวรอบสมองและไขสันหลัง

การบาดเจ็บหรือบวมของเนื้อสมองเป็นสาเหตุหลักของการเสียชีวิตและความพิการ แม้ว่ากะโหลกศีรษะจะเป็นโครงสร้างที่แข็งแรง แต่ก็ไม่สามารถทนทานต่อการกระทบกระเทือนที่รุนแรงได้ การบาดเจ็บที่กะโหลกศีรษะในส่วนที่ปกป้องสมอง อาจทำให้เกิดการแตกของหลอดเลือดสมองได้ โดยเฉพาะการกระทบกระเทือนที่บริเวณทัดดอกไม้ (Pterion) ซึ่งเป็นจุดที่บางที่สุดของกะโหลกศีรษะซึ่งเป็นสาเหตุส่วนใหญ่ที่ทำให้เกิดการตกเลือดเหนือเยื่อดูรา (epidural hematoma) หรือภาวะที่หลอดเลือดดำขนาดเล็กซึ่งเชื่อมระหว่างเยื่อดูราและเยื่ออะแร็กนอยด์เกิดฉีกขาดทำให้เกิดการตกเลือดใต้เยื่อดูรา (subdural hematoma) ซึ่งพบได้มากในผู้สูงอายุที่สมองมีลักษณะเหี่ยวฝ่อลง

ในภาวะที่มีเลือดออกในสมอง หรือมีความดันในกะโหลก (intracranial pressure) เพิ่มมากขึ้น อาจมีผลทำให้ส่วนก้านสมอง (brain stem) หรือซีรีเบลลัม (cerebellum) ถูกเบียดเลื่อนผ่านช่องฟอราเมน แมกนัม (foramen magnum) เพราะเนื้อที่ในสมองมีจำกัดไม่สามารถขยายได้ และทำให้ถึงแก่ชีวิตได้หากไม่ได้รับการรักษาเพื่อลดความดันในกะโหลกอย่างทันท่วงที ดังนั้นผู้ป่วยที่ได้รับกระทบกระเทือนที่ศีรษะจึงต้องอยู่ภายใต้การดูแลของแพทย์อย่างใกล้ชิด

มีหลักฐานทางประวัติศาสตร์แสดงให้เห็นว่าในยุคหินใหม่มีการผ่าตัดกะโหลกศีรษะที่เรียกว่า การเจาะกะโหลก (trepanation) ซึ่งกระทำโดยการเจาะรูเข้าไปในกระดูกหุ้มสมอง การศึกษาทางบรรพชีวินวิทยาแสดงให้เห็นว่าผู้ป่วยบางครั้งสามารถมีชีวิตอยู่ได้หลายปีหลังจากการเจาะกะโหลก และการเจาะกะโหลกบางครั้งอาจกระทำด้วยเหตุผลทางความเชื่อและศาสนานอกเหนือจากการรักษาชีวิต

กระดูกในบริเวณใบหน้าก็เป็นอีกส่วนที่บาดเจ็บได้ง่ายในกรณีที่ได้รับการกระทบกระเทือน และอาจส่งผลให้เกิดการติดเชื้อและความผิดปกติอย่างถาวร เนื่องจากความเสียหายที่อาจลุกลามไปถึงหลอดเลือดและเส้นประสาทใกล้เคียง

กะโหลกศีรษะสามารถใช้ในการตรวจพิสูจน์เอกลักษณ์บุคคลได้ในระดับหนึ่ง ซึ่งสามารถบอกถึงประวัติและที่มาของเจ้าของได้ นักนิติวิทยาศาสตร์และนักโบราณคดีสามารถใช้กะโหลกในการจำลองใบหน้าของเจ้าของได้โดยการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างกระดูกและกล้ามเนื้อ และการสร้างภาพให้สอดคล้องกับกระดูก เช่น หากนักโบราณคดีสามารถค้นพบชิ้นส่วนของกะโหลกศีรษะมนุษย์โบราณที่สำคัญได้จำนวนเพียงพอ รวมทั้งใช้ข้อมูลเกี่ยวกับความสูง ความกว้างและลักษณะอื่น ๆ ของโครงกระดูกก็สามารถทราบถึงความสัมพันธ์ทางมานุษยวิทยาและวิวัฒนาการของประชากรที่ศึกษา ทั้งที่มีชีวิตอยู่และสูญพันธ์ไปแล้ว นอกจากนี้การสืบสวนคดีฆาตกรรมหลายครั้งก็มีการนำกะโหลกศีรษะที่ต้องสงสัยว่าเป็นของเหยื่อของคดีมาจำลองใบหน้าของเจ้าของเพื่อใช้เป็นหลักฐานประกอบสำนวนคดีได้เช่นกัน

ในราวทศวรรษที่ 1800 แพทย์ชาวเยอรมันชื่อว่า ฟรันซ์ โยเซฟ กัลล์ (Franz Joseph Gall) ได้ตั้งทฤษฎี Phrenology ซึ่งพยายามศึกษาเกี่ยวกับลักษณะเฉพาะของกะโหลกศีรษะที่สัมพันธ์กับบุคลิกภาพหรือความสามารถของเจ้าของกะโหลก ซึ่งในปัจจุบันถือว่าทฤษฎีนี้ไม่ได้รับการยอมรับแล้ว

การศึกษากะโหลกศีรษะมนุษย์ในอดีต บางครั้งใช้เพื่อบอกความแตกต่างของกะโหลกศีรษะในแต่ละเชื้อชาติและเผ่าพันธุ์ และบางครั้งใช้เพื่อตัดสินแนวความคิดว่าเชื้อชาติใดที่มีอำนาจยิ่งใหญ่เหนือกว่าเชื้อชาติอื่นๆ ซึ่งในปัจจุบันถือว่าทฤษฎีนี้ก็ไม่ได้รับการยอมรับเช่นกัน

โดยทั่วไปแล้ว กะโหลกศีรษะของผู้ชายจะมีแนวโน้มใหญ่กว่าและแข็งแรง ทนทานกว่าของเพศหญิง กะโหลกศีรษะของเพศชายจะมีแนวสันเหนือเบ้าตา (supraorbital ridges) , แสกหน้า (glabella) , และเส้นขมับ (Temporal line) ที่นูนเด่น นอกจากนี้กะโหลกศีรษะของเพศชายโดยเฉลี่ยยังมีขนาดใหญ่กว่า, เพดานปากกว้างกว่า, เบ้าตาเป็นรูปสี่เหลี่ยมมากกว่า, ปุ่มกกหู (mastoid process) ใหญ่กว่า, โพรงไซนัสใหญ่กว่า, และปุ่มกระดูกท้ายทอย (Occipital condyle) ที่ใหญ่กว่าของเพศหญิง ขากรรไกรล่างของเพศชายโดยทั่วไปจะเหลี่ยมและหนากว่า และจุดเกาะของกล้ามเนื้อมีความขรุขระกว่าของเพศหญิง

อย่างไรก็ตาม ลักษณะที่กล่าวไปข้างต้นมีความแปรผันอย่างมากในประชากรมนุษย์ ซึ่งอาจทำให้ระบุเพศจากกะโหลกศีรษะได้ยากหากไม่มีความรู้เกี่ยวกับประชากรที่มาของกะโหลกศีรษะนี้