Schädel
| Schädel ⓘ | |
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 Volumen-Rendering eines Mäuseschädels | |
| Einzelheiten | |
| System | Skelettsystem |
| Anatomische Terminologie (Bearbeiten auf Wikidata) | |
Der Schädel ist eine Knochenstruktur, die bei Wirbeltieren den Kopf bildet. Er stützt die Strukturen des Gesichts und bietet einen schützenden Hohlraum für das Gehirn. Der Schädel besteht aus zwei Teilen: dem Hirnschädel und dem Unterkiefer. Beim Menschen bestehen diese beiden Teile aus dem Neurokranium und dem Viszerokranium (Gesichtsskelett), zu dem der Unterkiefer als größter Knochen gehört. Der Schädel bildet den vordersten Teil des Skeletts und ist ein Produkt der Schädelbildung. Er beherbergt das Gehirn und verschiedene Sinnesstrukturen wie Augen, Ohren, Nase und Mund. Beim Menschen sind diese Sinnesstrukturen Teil des Gesichtsskeletts. ⓘ
Zu den Funktionen des Schädels gehören der Schutz des Gehirns, die Festlegung des Abstands zwischen den Augen, um stereoskopisches Sehen zu ermöglichen, und die Festlegung der Position der Ohren, um die Lokalisierung von Richtung und Entfernung von Geräuschen zu ermöglichen. Bei einigen Tieren, wie z. B. den gehörnten Huftieren (Säugetiere mit Hufen), hat der Schädel auch eine Verteidigungsfunktion, indem er die Hörner (am Stirnbein) aufnimmt. ⓘ
Das englische Wort skull ist wahrscheinlich vom altnordischen skulle abgeleitet, während das lateinische Wort cranium von der griechischen Wurzel κρανίον (kranion) stammt. Der menschliche Schädel ist zwei Jahre nach der Geburt voll entwickelt, und die Verbindungen zwischen den Schädelknochen sind durch sogenannte Nähte miteinander verbunden. ⓘ
Der Schädel besteht aus einer Reihe von miteinander verschmolzenen flachen Knochen und enthält viele Foramina, Fossae, Fortsätze und mehrere Höhlen oder Nebenhöhlen. In der Zoologie gibt es Öffnungen im Schädel, die Fenestrae genannt werden. ⓘ
Als Schädel werden die Knochen des Kopfes der Wirbeltiere bezeichnet. Das entsprechende Fremdwort lautet Cranium oder Kranium (mittellateinisch cranium, Pl. crania, von griechisch κρανίον krānion). ⓘ
Der dem Schädel nachfolgende Bereich des Skeletts wird entsprechend als Postkranialskelett (oder Postkranium) bezeichnet; intrakraniell bedeutet „im Schädel gelegen“. ⓘ
Der Schädel ist ein generelles Merkmal aller Wirbeltiere. Analoge Entwicklungen gibt es bei den Gliederfüßern, z. B. bei Insekten und Krebsen, bei denen das Oberschlundganglion durch das Außenskelett geschützt ist. Noch ähnlicher ist die Parallelentwicklung bei Cephalopoden (Tintenfischen). Diese Weichtiere haben eine Knorpelkapsel, die das Gehirn schützt und funktionell dem Hirnschädel vergleichbar ist. In der Evolution der Wirbeltiere entwickelten sich die frühesten Formen des Schädels bei den Vorfahren der Knochenfische (siehe Fischschädel). Der härteste Knochen des Säugetierschädels ist das Felsenbein. Die Kopfbildung und Schädelbildung sind ein Ergebnis der Cephalisation. ⓘ
Der menschliche Schädel besteht mit Ausnahme der drei Gehörknöchelchen und dem Unterkiefer aus 22 Einzelknochen, die miteinander verbunden sind; der bewegliche Unterkiefer artikuliert mit dem übrigen Schädel in den Kiefergelenken. ⓘ
Aufbau
Mensch
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Der menschliche Schädel ist die Knochenstruktur, die den Kopf des menschlichen Skeletts bildet. Er stützt die Strukturen des Gesichts und bildet einen Hohlraum für das Gehirn. Wie die Schädel anderer Wirbeltiere schützt er das Gehirn vor Verletzungen. ⓘ
Der Schädel besteht aus drei Teilen unterschiedlichen embryologischen Ursprungs - dem Neurokranium, den Nähten und dem Gesichtsskelett (auch membranöses Viszerokranium genannt). Das Neurokranium (oder Hirnschale) bildet die schützende Schädelhöhle, die das Gehirn und den Hirnstamm umgibt und beherbergt. Die oberen Bereiche der Schädelknochen bilden die Schädeldecke (Calvaria). Das häutige Viszerokranium umfasst den Unterkiefer. ⓘ
Die Suturen sind relativ starre Verbindungen zwischen den Knochen des Neurokraniums. ⓘ
Das Gesichtsskelett wird von den Knochen gebildet, die das Gesicht stützen. ⓘ
Knochen
Mit Ausnahme des Unterkiefers sind alle Schädelknochen durch Nähte miteinander verbunden, d. h. durch knöcherne Verknöcherung gebildete (unbewegliche) Gelenke, wobei die Sharpeyschen Fasern eine gewisse Flexibilität ermöglichen. Manchmal befinden sich zusätzliche Knochenstücke innerhalb der Naht, die als Wurmknochen oder Suturalknochen bezeichnet werden. Am häufigsten sind diese im Verlauf der Lambdanaht zu finden. ⓘ
Der menschliche Schädel besteht im Allgemeinen aus zweiundzwanzig Knochen - acht Schädelknochen und vierzehn Gesichtsskelettknochen. Im Neurokranium sind dies das Hinterhauptbein, zwei Schläfenbeine, zwei Scheitelbeine, das Keilbein, das Siebbein und das Stirnbein. ⓘ
Die Knochen des Gesichtsskeletts (14) sind das Vomer, zwei untere Nasenmuscheln, zwei Nasenbeine, zwei Oberkiefer, der Unterkiefer, zwei Gaumenknochen, zwei Jochbeinknochen und zwei Tränenbeine. Einige Quellen zählen einen paarigen Knochen als einen oder den Oberkiefer als zwei Knochen (als seine Teile); einige Quellen beziehen das Zungenbein oder die drei Gehörknöchelchen des Mittelohrs mit ein, aber der allgemeine Konsens über die Anzahl der Knochen im menschlichen Schädel ist die angegebene Zahl von zweiundzwanzig. ⓘ
Einige dieser Knochen - Hinterhauptbein, Scheitelbein und Stirnbein im Neurokranium sowie Nasenbein, Tränenbein und Vomer im Gesichtsskelett - sind flache Knochen. ⓘ
Hohlräume und Foramina
Der Schädel enthält auch Nasennebenhöhlen, luftgefüllte Hohlräume, die so genannten Nasennebenhöhlen, und zahlreiche Foramina. Die Nasennebenhöhlen sind mit Atmungsepithel ausgekleidet. Ihre bekannten Funktionen sind die Verringerung des Gewichts des Schädels, die Unterstützung der Resonanz der Stimme und die Erwärmung und Befeuchtung der in die Nasenhöhle gesaugten Luft. ⓘ
Die Foramina sind Öffnungen im Schädel. Die größte von ihnen ist das Foramen magnum, das den Durchtritt des Rückenmarks sowie von Nerven und Blutgefäßen ermöglicht. ⓘ
Fortsätze
Zu den zahlreichen Fortsätzen des Schädels gehören der Warzenfortsatz und die Jochbeinfortsätze. ⓘ
Andere Wirbeltiere
Fenestrae
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Die Fenestrae (aus dem Lateinischen, was Fenster bedeutet) sind Öffnungen im Schädel.
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Die Schläfenfenster sind anatomische Merkmale der Schädel mehrerer Amniotenarten, die durch bilateral symmetrische Löcher (Fenestrae) im Schläfenbein gekennzeichnet sind. Je nach Abstammung eines bestimmten Tieres können zwei, ein oder kein Paar Schläfenlöcher vorhanden sein, die sich über oder unter dem Postorbital- und Squamosalknochen befinden. Die oberen Schläfenlappen werden auch als supratemporale Schläfenlappen bezeichnet, die unteren Schläfenlappen als infratemporale Schläfenlappen. Das Vorhandensein und die Morphologie der Schläfenfenster sind entscheidend für die taxonomische Einordnung der Synapsiden, zu denen die Säugetiere gehören. ⓘ
Physiologische Spekulationen gehen davon aus, dass sie mit einer Erhöhung der Stoffwechselrate und einer Vergrößerung der Kiefermuskulatur einhergeht. Die frühen Amnioten des Karbon hatten keine Schläfenlappen, wohl aber zwei weiter entwickelte Linien: die Synapsiden (säugetierähnliche Reptilien) und die Diapsiden (die meisten Reptilien und später die Vögel). Im Laufe der Zeit wurden die Schläfenlappen der Diapsiden und Synapsiden stärker modifiziert und größer, um stärkere Bisse und mehr Kiefermuskeln zu ermöglichen. Die Dinosaurier, die zu den Diapsiden gehören, haben große fortgeschrittene Öffnungen, und ihre Nachfahren, die Vögel, haben veränderte Schläfenlappen. Die Synapsiden besitzen eine einzige Öffnung im Schädel, die sich hinter der Augenhöhle befindet. Bei ihren Nachfahren, den Cynodonten, verschmolz die Augenhöhle mit der Schläfenöffnung, nachdem diese sich bei den Therapsiden auszudehnen begonnen hatte. Die meisten Säugetiere haben also auch diese. Später trennten die Primaten ihre Orbita von der Fossa temporalis durch den postorbitalen Balken, wobei die Haplorhinen später die postorbitale Scheidewand ausbildeten. ⓘ
Klassifizierung
Es gibt vier Arten von Amniotenschädeln, die nach Anzahl und Lage der Schläfenlappen unterschieden werden. Diese sind:
- Anapsida - keine Öffnungen
- Synapsida - eine niedrige Öffnung (unter dem Postorbital- und Squamosalknochen)
- Euryapsida - eine hohe Öffnung (oberhalb der Postorbital- und Squamosalknochen); die Euryapsiden haben sich aus den Diapsiden entwickelt und dabei ihre unteren Schläfenfenster verloren.
- Diapsida - zwei Öffnungen ⓘ
Evolutionär sind sie wie folgt verwandt:
- Amniota
Knochen
Das Jugal ist ein Schädelknochen, der bei den meisten Reptilien, Amphibien und Vögeln vorkommt. Bei Säugetieren wird das Jochbein oft auch als Jochbein oder Malarknochen bezeichnet. ⓘ
Das Präfrontalknochen ist ein Knochen, der das Tränenbein und das Stirnbein in vielen Tetrapodenschädeln trennt. ⓘ
Fisch
Der Schädel von Fischen besteht aus einer Reihe von nur lose miteinander verbundenen Knochen. Neunaugen und Haie besitzen nur ein knorpeliges Endocranium, wobei Ober- und Unterkiefer separate Elemente sind. Knochenfische haben zusätzliche Hautknochen, die bei Lungenfischen und Holostern ein mehr oder weniger zusammenhängendes Schädeldach bilden. Der Unterkiefer bildet ein Kinn. ⓘ
Die einfachere Struktur findet sich bei den kieferlosen Fischen, bei denen der Schädel normalerweise aus einem muldenförmigen Korb aus Knorpelteilen besteht, der das Gehirn nur teilweise umschließt und mit den Kapseln für die Innenohren und dem einzigen Nasenloch verbunden ist. Charakteristisch für diese Fische ist, dass sie keine Kiefer haben. ⓘ
Knorpelfische, wie Haie und Rochen, haben ebenfalls einfache und vermutlich primitive Schädelstrukturen. Der Schädel ist ein einziges Gebilde, das ein Gehäuse um das Gehirn bildet, das die Unterseite und die Seiten umschließt, aber immer zumindest teilweise an der Oberseite in Form einer großen Fontanelle offen ist. Der vorderste Teil des Schädels umfasst eine vordere Knorpelplatte, das Rostrum, und Kapseln, die die Riechorgane umschließen. Dahinter befinden sich die Augenhöhlen und ein weiteres Kapselpaar, das die Struktur des Innenohrs umschließt. Schließlich verjüngt sich der Schädel nach hinten, wo das Foramen magnum unmittelbar über einem einzelnen Kondylus liegt, der mit dem ersten Wirbel gelenkig verbunden ist. Darüber hinaus befinden sich an verschiedenen Stellen des Schädels kleinere Einmündungen für die Hirnnerven. Die Kiefer bestehen aus separaten Knorpelringen, die fast immer vom eigentlichen Schädel getrennt sind. ⓘ
Bei den Strahlenflossern hat sich das primitive Muster ebenfalls erheblich verändert. Das Schädeldach ist im Allgemeinen gut geformt, und obwohl die genaue Verwandtschaft der Knochen mit denen der Tetrapoden unklar ist, werden sie der Einfachheit halber gewöhnlich mit ähnlichen Namen bezeichnet. Andere Elemente des Schädels können jedoch reduziert sein; hinter den vergrößerten Augenhöhlen befindet sich nur eine kleine Wangenregion, und zwischen den Augenhöhlen ist, wenn überhaupt, nur wenig Knochen vorhanden. Der Oberkiefer wird oft größtenteils aus dem Prämaxilla gebildet, wobei der Maxilla selbst weiter hinten liegt und ein zusätzlicher Knochen, der Symplektikus, den Kiefer mit dem Rest des Schädels verbindet. ⓘ
Obwohl die Schädel fossiler Lappenfische denen der frühen Tetrapoden ähneln, kann man das von denen der lebenden Lungenfische nicht behaupten. Das Schädeldach ist nicht vollständig ausgebildet und besteht aus mehreren, etwas unregelmäßig geformten Knochen, die keine direkte Beziehung zu denen der Tetrapoden aufweisen. Der Oberkiefer wird allein von den Pterygoiden und Vomern gebildet, die alle Zähne tragen. Ein Großteil des Schädels besteht aus Knorpel, und seine Gesamtstruktur ist reduziert. ⓘ
Tetrapoden
Die Schädel der frühesten Tetrapoden ähnelten denen ihrer Vorfahren, der Lappenflosser. Das Schädeldach besteht aus einer Reihe von plattenartigen Knochen, zu denen u. a. der Oberkiefer, die Stirn-, Scheitel- und Tränenbeinknochen gehören. Es überlagert das Endocranium, das dem knorpeligen Schädel von Haien und Rochen entspricht. Die verschiedenen Einzelknochen, aus denen das Schläfenbein des Menschen besteht, sind ebenfalls Teil der Schädeldachreihe. Eine weitere Platte, die aus vier Knochenpaaren besteht, bildet das Dach des Mundes; dazu gehören das Vomer und das Gaumenknochen. Die Schädelbasis besteht aus einem Ring von Knochen, der das Foramen magnum umgibt, und einem weiter vorne liegenden Mittelknochen, der mit dem Hinterhauptbein und Teilen des Keilbeins bei Säugetieren verwandt ist. Der Unterkiefer schließlich setzt sich aus mehreren Knochen zusammen, von denen nur der vorderste (das Dentarium) mit dem Unterkiefer der Säugetiere übereinstimmt. ⓘ
Bei den lebenden Tetrapoden sind viele der ursprünglichen Knochen entweder verschwunden oder in verschiedenen Anordnungen miteinander verschmolzen. ⓘ
Vögel
Vögel haben wie die Reptilien einen Diapsidenschädel mit einer prälakrimalen Fossa (die bei einigen Reptilien vorhanden ist). Der Schädel hat einen einzigen Hinterhauptskondylus. Der Schädel besteht aus fünf Hauptknochen: dem Stirnbein (Oberseite des Kopfes), dem Scheitelbein (Hinterseite des Kopfes), dem Oberkiefer und dem Nasenbein (Oberschnabel) sowie dem Unterkiefer (Unterschnabel). Der Schädel eines normalen Vogels wiegt in der Regel etwa 1 % des gesamten Körpergewichts des Vogels. Das Auge nimmt einen beträchtlichen Teil des Schädels ein und ist von einem sklerotischen Augenring umgeben, einem Ring aus kleinen Knochen. Dieses Merkmal findet sich auch bei Reptilien. ⓘ
Amphibien
Lebende Amphibien haben in der Regel stark reduzierte Schädel, bei denen viele Knochen entweder fehlen oder ganz oder teilweise durch Knorpel ersetzt sind. Vor allem bei Säugetieren und Vögeln wurde der Schädel verändert, um die Vergrößerung des Gehirns zu ermöglichen. Die Verschmelzung der verschiedenen Knochen ist besonders bei Vögeln auffällig, bei denen die einzelnen Strukturen unter Umständen nur schwer zu erkennen sind. ⓘ
Entwicklung
Der Schädel ist ein komplexes Gebilde, dessen Knochen sowohl durch intramembranöse als auch durch endochondrale Verknöcherung gebildet werden. Die Schädeldachknochen, zu denen die Knochen des Gesichtsskeletts sowie die Seiten und das Dach des Neurokraniums gehören, sind Hautknochen, die durch intramembranöse Verknöcherung gebildet werden, während die Schläfenknochen durch endochondrale Verknöcherung entstehen. Das Endokranium, die Stützknochen des Gehirns (Hinterhauptbein, Keilbein und Siebbein), werden größtenteils durch endochondrale Verknöcherung gebildet. Frontal- und Scheitelknochen sind also rein membranös. Die Geometrie der Schädelbasis und ihrer Fossa, der vorderen, mittleren und hinteren Schädelgrube, verändert sich rasch. Die vordere Schädelgrube verändert sich vor allem während des ersten Trimesters der Schwangerschaft, und in dieser Zeit können sich häufig Schädelfehler entwickeln. ⓘ
Bei der Geburt besteht der menschliche Schädel aus 44 einzelnen Knochenelementen. Während der Entwicklung verschmelzen viele dieser Knochenelemente allmählich zu einem festen Knochen (z. B. das Stirnbein). Die Knochen des Schädeldachs sind zunächst durch Bereiche dichten Bindegewebes getrennt, die Fontanellen genannt werden. Es gibt sechs Fontanellen: eine anteriore (oder frontale), eine posteriore (oder okzipitale), zwei sphenoidale (oder anterolaterale) und zwei mastoidale (oder posterolaterale). Bei der Geburt sind diese Regionen faserig und beweglich, was für die Geburt und das spätere Wachstum notwendig ist. Dieses Wachstum kann eine große Spannung auf das "Geburtsscharnier" ausüben, wo sich die Schuppen und die seitlichen Teile des Hinterhauptbeins treffen. Eine mögliche Komplikation dieser Spannung ist die Ruptur der großen Hirnvene. Mit fortschreitendem Wachstum und Verknöcherung wird das Bindegewebe der Fontanellen durch Knochen ersetzt, wodurch Nähte entstehen. Bei den fünf Nähten handelt es sich um die beiden Plattennähte, eine Koronal-, eine Lambdanaht und eine Sagittalnaht. Die hintere Fontanelle schließt sich in der Regel nach acht Wochen, die vordere Fontanelle kann jedoch bis zu achtzehn Monaten offen bleiben. Die vordere Fontanelle befindet sich am Übergang zwischen Stirn- und Scheitelknochen; sie ist ein "weicher Fleck" auf der Stirn des Babys. Bei aufmerksamer Beobachtung können Sie die Herzfrequenz eines Babys zählen, indem Sie den Puls beobachten, der sanft durch die vordere Fontanelle pulsiert. ⓘ
Der Schädel des Neugeborenen ist im Verhältnis zu den anderen Körperteilen sehr groß. Das Gesichtsskelett ist ein Siebtel so groß wie die Schädeldecke. (Beim Erwachsenen ist es halb so groß). Die Schädelbasis ist kurz und schmal, obwohl das Innenohr fast die Größe eines Erwachsenen hat. ⓘ
Klinische Bedeutung
Die Kraniosynostose ist eine Erkrankung, bei der eine oder mehrere Fasernähte im Schädel eines Säuglings vorzeitig verschmelzen und das Wachstumsmuster des Schädels verändern. Da sich der Schädel nicht senkrecht zur verschmolzenen Naht ausdehnen kann, wächst er mehr in die parallele Richtung. Manchmal bietet das daraus resultierende Wachstumsmuster den notwendigen Platz für das wachsende Gehirn, führt aber zu einer abnormalen Kopfform und abnormalen Gesichtszügen. In den Fällen, in denen der Ausgleich nicht genügend Platz für das wachsende Gehirn bietet, führt die Kraniosynostose zu einem erhöhten Hirndruck, der möglicherweise zu Sehstörungen, Schlafstörungen, Essstörungen oder einer Beeinträchtigung der geistigen Entwicklung führt. ⓘ
Ein Kupferschlagschädel ist ein Phänomen, bei dem starker intrakranieller Druck die Innenfläche des Schädels verunstaltet. Der Name rührt daher, dass das Schädelinnere aussieht, als sei es mit einem Kugelhammer geschlagen worden, wie er häufig von Kupferschmieden verwendet wird. Die Erkrankung tritt am häufigsten bei Kindern auf. ⓘ
Verletzungen und Behandlung
Verletzungen des Gehirns können lebensbedrohlich sein. Normalerweise schützt der Schädel das Gehirn durch seine harte Unnachgiebigkeit vor Schäden; der Schädel ist eine der am wenigsten verformbaren Strukturen in der Natur, denn es bedarf der Kraft von etwa 1 Tonne, um den Schädeldurchmesser um 1 cm zu verringern. In einigen Fällen von Kopfverletzungen kann es jedoch durch Mechanismen wie ein subdurales Hämatom zu einem erhöhten intrakraniellen Druck kommen. In diesen Fällen kann der erhöhte intrakranielle Druck zu einer Herniation des Gehirns aus dem Foramen magnum führen ("Konus"), da das Gehirn keinen Platz hat, um sich auszudehnen; dies kann zu erheblichen Hirnschäden oder zum Tod führen, wenn nicht umgehend eine Operation zur Druckentlastung durchgeführt wird. Aus diesem Grund müssen Patienten mit Gehirnerschütterung besonders sorgfältig beobachtet werden. ⓘ
Bereits in der Jungsteinzeit wurde manchmal eine Schädeloperation durchgeführt, das so genannte Trepanieren. Dabei wurde ein Gratloch in den Schädel gebohrt. Die Untersuchung von Schädeln aus dieser Zeit zeigt, dass die Patienten manchmal noch viele Jahre danach überlebten. Es ist wahrscheinlich, dass das Trepanieren auch aus rein rituellen oder religiösen Gründen durchgeführt wurde. Heutzutage wird dieses Verfahren immer noch angewandt, wird aber normalerweise als Kraniektomie bezeichnet. ⓘ
Im März 2013 ersetzten Forscher in den USA zum ersten Mal einen großen Teil des Schädels eines Patienten durch ein präzises, in 3D gedrucktes Polymerimplantat. Etwa 9 Monate später wurde der erste vollständige Schädelersatz mit einem 3D-gedruckten Kunststoffeinsatz bei einer Niederländerin durchgeführt. Sie litt an einer Hyperostose, die die Dicke ihres Schädels vergrößerte und ihr Gehirn komprimierte. ⓘ
Eine Studie, die 2018 von Forschern der Harvard Medical School in Boston durchgeführt und von den National Institutes of Health (NIH) finanziert wurde, legt nahe, dass es im Schädel "winzige Kanäle" gibt, durch die die Immunzellen in Verbindung mit dem Knochenmark die Entzündungsbereiche nach einer Verletzung des Hirngewebes erreichen, anstatt über das Blut zu reisen. ⓘ
Transgender-Eingriffe
Die chirurgische Veränderung von geschlechtsdimorphen Schädelmerkmalen kann als Teil der Feminisierungschirurgie durchgeführt werden. Dabei handelt es sich um eine Reihe von rekonstruktiven chirurgischen Eingriffen, mit denen männliche Gesichtsmerkmale verändert werden können, um sie in Form und Größe den typischen weiblichen Gesichtsmerkmalen anzugleichen. Diese Eingriffe können ein wichtiger Bestandteil der Behandlung von Transgender-Personen wegen Geschlechtsdysphorie sein. ⓘ
Gesellschaft und Kultur
Die künstliche Verformung des Schädels ist eine weitgehend historische Praxis einiger Kulturen. Mit Hilfe von Schnüren und Holzbrettern wurde Druck auf den Schädel eines Säuglings ausgeübt und seine Form mitunter erheblich verändert. Diese Prozedur begann kurz nach der Geburt und wurde über mehrere Jahre fortgesetzt. ⓘ
Osteologie
Wie das Gesicht können auch der Schädel und die Zähne Aufschluss über die Lebensgeschichte und die Herkunft eines Menschen geben. Gerichtsmediziner und Archäologen verwenden metrische und nichtmetrische Merkmale, um zu schätzen, wie der Träger des Schädels aussah. Wenn eine große Menge an Knochen gefunden wird, wie in Spitalfields im Vereinigten Königreich und in Jōmon-Muschelhügeln in Japan, können Osteologen anhand von Merkmalen wie den Proportionen von Länge, Höhe und Breite die Beziehungen der untersuchten Population zu anderen lebenden oder ausgestorbenen Populationen ermitteln. ⓘ
Der deutsche Arzt Franz Joseph Gall formulierte um 1800 die Theorie der Phrenologie, mit der er nachzuweisen versuchte, dass bestimmte Merkmale des Schädels mit bestimmten Persönlichkeitsmerkmalen oder intellektuellen Fähigkeiten ihres Trägers in Verbindung stehen. Seine Theorie gilt heute als pseudowissenschaftlich. ⓘ
Sexueller Dimorphismus
Mitte des neunzehnten Jahrhunderts war es für Anthropologen von entscheidender Bedeutung, zwischen männlichen und weiblichen Schädeln zu unterscheiden. Der damalige Anthropologe James McGrigor Allan vertrat die Ansicht, dass das weibliche Gehirn dem eines Tieres ähnlich sei. Dies ermöglichte es den Anthropologen zu erklären, dass Frauen in der Tat emotionaler und weniger rational waren als Männer. McGrigor zog daraus den Schluss, dass das Gehirn von Frauen eher dem von Säuglingen entspreche, was sie zu jener Zeit als minderwertig einstufte. Um diese Behauptung der weiblichen Unterlegenheit zu untermauern und die Feministinnen jener Zeit zum Schweigen zu bringen, schlossen sich andere Anthropologen den Studien über den weiblichen Schädel an. Diese Schädelvermessungen sind die Grundlage der so genannten Kraniologie. Diese Schädelmessungen wurden auch genutzt, um eine Verbindung zwischen Frauen und Schwarzen herzustellen. ⓘ
Die Forschung hat gezeigt, dass sich die Schädel von Männern und Frauen im frühen Leben kaum unterscheiden, dass aber die Schädel von Männern im Erwachsenenalter tendenziell größer und robuster sind als die von Frauen, die leichter und kleiner sind und deren Schädelvolumen etwa 10 % unter dem der Männer liegt. Spätere Studien zeigen jedoch, dass der Schädel von Frauen etwas dicker ist und Männer daher möglicherweise anfälliger für Kopfverletzungen sind als Frauen. Andere Studien zeigen jedoch, dass der Schädel von Männern in bestimmten Bereichen etwas dicker ist. Außerdem zeigen einige Studien, dass Frauen anfälliger für Kopfverletzungen (Gehirnerschütterungen) sind als Männer. Es hat sich auch gezeigt, dass die Schädeldichte bei Männern mit dem Alter erhalten bleibt, was zur Vorbeugung von Kopfverletzungen beitragen kann, während die Schädeldichte bei Frauen mit dem Alter leicht abnimmt. ⓘ
Männerschädel können ausgeprägtere supraorbitale Grate, eine ausgeprägtere Glabella und ausgeprägtere Schläfenlinien aufweisen. Weibliche Schädel haben im Allgemeinen rundere Augenhöhlen und schmalere Kiefer. Männliche Schädel haben im Durchschnitt größere, breitere Gaumen, eckigere Augenhöhlen, größere Warzenfortsätze, größere Stirnhöhlen und größere Hinterhauptkondylen als die der Weibchen. Männliche Unterkiefer haben typischerweise ein quadratischeres Kinn und dickere, rauere Muskelansätze als weibliche Unterkiefer. ⓘ
Kraniometrie
Der Schädelindex ist das Verhältnis der Breite des Kopfes, multipliziert mit 100 und geteilt durch seine Länge (von vorne nach hinten). Der Index wird auch zur Kategorisierung von Tieren, insbesondere von Hunden und Katzen, verwendet. Die Breite wird in der Regel knapp unterhalb des Scheitelbeins gemessen, die Länge von der Glabella bis zum Hinterhauptbein. ⓘ
Der Mensch kann sein:
- Dolichocephale - langköpfig
- Mesaticephal - mittelgroßer Kopf
- Brachyzephal - kurzköpfig ⓘ
Terminologie
- Chondrocranium, eine primitive knorpelige Skelettstruktur
- Endokranium
- Epikranium
- Perikranium, eine Membran, die die äußere Oberfläche des Schädels auskleidet ⓘ
Geschichte
Das Trepanieren, bei dem ein Loch in den Schädel gebohrt wird, gilt als das älteste chirurgische Verfahren, für das es archäologische Belege gibt, die in Form von Höhlenmalereien und menschlichen Überresten gefunden wurden. In einer Grabstätte in Frankreich, die auf das Jahr 6500 v. Chr. datiert wird, wiesen 40 von 120 gefundenen prähistorischen Schädeln Trepanationslöcher auf. ⓘ
Weitere Bilder
Ein afrikanischer Elefantenschädel im Serengeti-Nationalpark
Ein Geierschädel
Königskobra-Schädel ⓘ
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Die Knochen des Schädels
Die Knochen des Hirnschädels
Morphologisch wird der Hirnschädel in das Schädeldach (Calvaria, Schädelkalotte) und die Schädelbasis unterteilt, welche die Schädelhöhle umgeben. Der Hirnschädel wird gebildet durch
- das unpaarige Hinterhauptbein (lat. Os occipitale),
- das paarige Scheitelbein (lat. Os parietale),
- das paarige Schläfenbein (lat. Os temporale) und
- das unpaarige Keilbein (lat. Os sphenoidale) sowie
- einen Teil des Stirnbeins (lat. Os frontale)
- das unpaarige Siebbein (lat. Os ethmoidale) ⓘ
Von manchen Autoren wird das ganze Stirnbein dem Hirnschädel zugeordnet. ⓘ
Der Hirnschädel ist durch die Kopfgelenke mit der Halswirbelsäule verbunden. ⓘ
Die Knochen des Gesichtsschädels
Zu den Gesichtsknochen gehören u. a. jene, die die Augen- und Nasenhöhlen und die Mundhöhle bilden. Im Einzelnen sind das:
- jene Teile des Stirnbeins, die die Augenhöhle mitbilden
- das paarige Jochbein (lat. Os zygomaticum)
- der Oberkiefer (lat. Maxilla), in Wirklichkeit ein paariger Knochen
- das paarige Zwischenkieferbein (lat. Os incisivum, zoolog. Prämaxillare), das beim Menschen schon vor der Geburt mit dem Oberkiefer verschmilzt
- der unpaarige Unterkiefer (lat. Mandibula)
- das paarige Nasenbein (lat. Os nasale)
- das paarige Nasenmuschelbein (lat. Os conchale inferius)
- das paarige Tränenbein (lat. Os lacrimale)
- das paarige Gaumenbein (lat. Os palatinum)
- das unpaarige Pflugscharbein (lat. der Vomer) ⓘ
Vergleich: Mensch und Menschenaffen
Die den Schädel betreffenden Unterschiede zwischen Mensch und Menschenaffe beruhen hauptsächlich auf der Tatsache der vollständigen Aufrichtung und dem aufrechten Gang des Menschen. Beim Menschen liegt das Hinterhauptsloch der Schädelbasis unter dem Schwerpunkt des Kopfes, so dass dieser bei aufrechter Haltung durch Balance auf der Wirbelsäule getragen werden kann. Die menschliche Nackenmuskulatur ist daher nicht so kräftig wie die der Menschenaffen und dementsprechend dünnwandiger sind die Schädelknochen. Es fehlen auch die Ansatzstellen für große Muskeln wie z. B. der Scheitelkamm. Das Volumen des menschlichen Craniums ist größer als das der Menschenaffen, um dem größeren Gehirn Platz zu bieten. Der menschliche Gesichtsschädel hingegen ist kleiner, die Kieferpartie ist zurückgebildet und im Gebiss fehlt die Affenlücke. ⓘ
Wachstum des menschlichen Schädels
Beim neugeborenen Menschen sind die Teile des Hirnschädels noch nicht vollständig verknöchert und nicht verwachsen. Zwischen den einzelnen Schädelplatten befinden sich Knochenlücken, die Fontanellen. Im Lauf der ersten Lebensjahre schließen sich die Fontanellen und der Hirnschädel verknöchert vollständig. An den Schädelnähten (Suturen) sind auch beim Schädel eines Erwachsenen noch die einzelnen Plattenknochen des Hirnschädels zu identifizieren, wobei die Naht zwischen beiden Stirnknochenanteilen sich üblicherweise bis zum 2. Lebensjahr schließt. Schließen sich eine oder mehrere Schädelnähte vorzeitig, so spricht man von Craniosynostose (Kraniosynostose). Beim Neugeborenen beträgt das Verhältnis von Hirnschädel zu Gesichtsschädel noch 8:1, beim fünfjährigen Kind 4:1, beim Erwachsenen 2:1. ⓘ
Das Wachstum des Kopfumfangs verläuft in den ersten Lebensmonaten besonders schnell, flacht dann schnell ab:
Der Median (50. Perzentile) des Kopfumfangs beträgt laut RKI-Publikation:
bei Jungen mit 0 Lebensmonaten (LM) 35,39cm, mit 2 LM 39,87cm, mit 6 LM 43,74cm, mit 12 LM 46,77cm, 24 LM 49,27cm,
bei Mädchen mit 0 Lebensmonaten (LM) 34,74cm, mit 2 LM 38,74cm, mit 6 LM 42,44cm, mit 12 LM 45,47cm, mit 24 LM 47,88cm.
In höherem Alter:
bei Jungen mit 3 Lebensjahren (LJ) 50,31cm, mit 6 LJ 52,06cm, mit 12 LJ 54,36cm, 18 LJ 56,87cm,
bei Mädchen mit 3 Lebensjahren (LJ) 49,22cm, mit 6 LJ 51,22cm, mit 12 LJ 53,87cm, 18 LJ 55,06cm. ⓘ
Schädelkinese
Unter Schädelkinese oder -kinetik versteht man die Beweglichkeit mancher Schädelregionen relativ zueinander. Eine solche Beweglichkeit findet sich bei
- allen rezenten Vögeln (bei den Urkiefervögeln, z. B. dem Afrikanischen Strauß, jedoch nur eingeschränkt)
- vielen rezenten und fossilen Reptilien, so bei allen Schlangen und den meisten Eidechsen (Funktion hier sehr unklar)
- einigen Amphibien
- den meisten Fischen (beim Quastenflosser sogar auch im Hirnschädel) ⓘ
So existiert bei den Vögeln und einigen Reptilien ein zusätzliches Gelenk im Schädeldach vor den Augenhöhlen, das es ihnen erlaubt, durch seitliche Drehung des Quadratums das Gaumendach gegen den Hirnschädel vor und zurückzubewegen. Die hierdurch erreichte verstärkte Hebung des Oberkiefers vergrößert die Mundöffnung (Schnabel) und möglicherweise auch die Beißkraft. ⓘ
Die Schädelkinese führt bei den Vögeln zu einer großen Formenvielfalt und ist nicht nur für ihr Geschick bei der Manipulation der Nahrung verantwortlich, sondern mindert auch bei manchen Vögeln den Aufprall beim Picken und spielt ebenfalls beim Nestbau sowie der Gefiederpflege eine Rolle. Sie ist ebenso von systematischer Bedeutung, denn aufgrund der Beziehungen der Gaumendachknochen, die an diesem Bewegungsprozess beteiligt sind, werden vier oder mehr Taxa rezenter Vögel unterschieden. ⓘ
Bei Säugetieren hingegen sind die einzelnen Regionen des Schädels (bis auf den Unterkiefer) gegeneinander starr – ihr Schädel ist akinetisch. (Die geringfügigen Bewegungen der Knochen in Suturen, die für die „Craniosacraltherapie“ von Bedeutung sind, fallen nicht unter Kinese.) ⓘ
Symbolik
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In der Symbolik deutet der Totenschädel auf die Vergänglichkeit des Lebens hin: Er ist Ikonographisches Kennzeichen vieler heiliger Büßer und Einsiedler, bei Bildern des „Kirchenvaters“ Hieronymus gehört er zum Standardprogramm. Mit dem verheerenden Auftreten der Pest entstehen seit dem 15. Jahrhundert die Totentanz-Bilder, die mit ganzen Skeletten, einzelnen Knochen und Schädeln versehen sind. Der Totenkopf ist häufig Bestandteil barocker Vanitas-Stillleben. Auch hier ist er Meditationsgegenstand, welcher die Betrachtenden an die Vergänglichkeit des irdischen Lebens erinnern soll. ⓘ
Häufig findet sich auf Kreuzigungsszenen zu Füßen Jesu ein Totenschädel. Hier wird auf eine mittelalterliche Legende angespielt, nach der das Kreuz Christi auf dem Grab Adams errichtet worden ist. ⓘ
Zauberer, Hexen und Okkultisten werden häufig mit Totenschädeln in Verbindung gebracht. Er soll – wie auch in der Kunst – die Sterblichkeit der Mitmenschen und die eigene Sterblichkeit verdeutlichen. In der Gothic-Kultur werden Totenschädel als Schmuckstück genutzt. ⓘ
Künstlerische Darstellungen
Die künstlerischen Möglichkeiten Schädel einzusetzen sind vielfältig: er dient als Symbol des Sieges, als Erinnerung an Verstorbene, als Sitz des Verstandes, Provokation oder als Studienobjekt. Archäologische Funde zeigen, dass Menschen aller Erdteile seit ältesten Zeiten Kranien in irgendeiner Weise dekoriert haben, oder auch mit passendem Material zu vollständigen Porträts ergänzten, beispielsweise: Ein dekorierter Schädelfund aus dem neolithischen Jericho ist zum großen Teil mit stabförmigen Schneckenschalen beklebt. Die Issedoner vergoldeten Kranien, während sie in anderen Fällen mit roter Erde gefärbt wurden. Einem Schädel aus der keltischen Latène-Kultur wurden Zirkelornamenten reingebohrt. Ein verzierter Dayak-Schädel aus Borneo hat eine schöne Dekoration des Stirnbeins und Unterkiefers. Im Dorfe Hallstatt im Salzkammergut lebt seit dem 15. Jahrhundert eine Sitte fort, aus den Gräbern aufgenommene und gereinigte Schädel individuell zu dekorieren. Der Mundurucú-Stamm präpariert Menschenschädel, befestigt glänzende Tierzähne in den Augenhöhlen, seitlich Vogelfedern, und aus dem Mund hängen geflochtene Bänder. ⓘ
Memento Mori, ca. 1. Jh. v. Chr., Pompeji
Schädel mit gekreuzten Knochen, Friedhof von Cramond Krik, bei Edinburgh, Schottland
Schädelstudien von Wilhelm Busch (vor 1908)
Keramikschädel, Teotihuacán, Mexiko
Mit Diamanten überzogener Schädel von Damien Hirst (ca. 74 Mio. €)
Nachzeichnung eines dekorierten Schädels der Dayak ⓘ
