04 Cranio - Università degli Studi di Pavia
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Lo scheletro dei Vertebrati lo si può sud<strong>di</strong>videre in:<br />
Scheletro assile che comprende:<br />
<strong>Cranio</strong><br />
Notocorda e colonna vertebrale<br />
Coste e sterno<br />
Scheletro appen<strong>di</strong>colare che comprende:<br />
Scheletro zonale o dei cinti pettorale e pelvico<br />
Appen<strong>di</strong>ci pari e impari cioè:<br />
pinne<br />
arti articolati
Funzioni dell’apparato scheletrico<br />
•Sostegno: rappresenta il sostegno del capo, del tronco e delle<br />
appen<strong>di</strong>ci<br />
•Protezione: protegge <strong>di</strong>versi organi e strutture interne<br />
•Movimento: i muscoli scheletrici inserendosi sulle ossa tramite<br />
ten<strong>di</strong>ni consentono spostamenti dell’intero corpo o <strong>di</strong> parti <strong>di</strong> esso;<br />
le ossa sono le componenti passive, i muscoli sono la componente<br />
attiva<br />
•Riserva: le ossa sono una importante riserva <strong>di</strong> minerali quali calcio<br />
e fosforo<br />
•Emopoiesi: il midollo osseo presente all’interno <strong>di</strong> alcune ossa<br />
produce le cellule del sangue<br />
Le componenti dello scheletro possono essere costituite da<br />
cartilagine e/o ossa
Formazione dell’osso<br />
Ossificazione 1- in<strong>di</strong>retta (encondrale) o 2- <strong>di</strong>retta (membranosa)<br />
1- Inizialmente si forma uno scheletro cartilagineo che attraverso dei<br />
centri <strong>di</strong> ossificazione viene poi sostituito da osso; riguarda la gran<br />
parte delle ossa<br />
2- l’osso si forma <strong>di</strong>rettamente da osteociti immersi in una matrice<br />
connettivale.<br />
Le componenti scheletriche sono <strong>di</strong> fondamentale importanza per<br />
le informazioni che se ne possono trarre dai resti fossili circa la<br />
storia evolutiva dei vertebrati e sul modo <strong>di</strong> vita <strong>di</strong> essi grazie<br />
alle impronte che le componenti molli lasciano su si essi.
* per ossificazione <strong>di</strong>retta o membranosa (o per allostosi)<br />
in cui si ha <strong>di</strong>rettamente da parte <strong>degli</strong> osteoblasti una deposizione <strong>di</strong> sali<br />
minerali nella matrice, senza che vi sia un iniziale modello cartilagineo;<br />
(eesoscheletro)<br />
* per ossificazione condrale o encondrale o <strong>di</strong> sostituzione<br />
in cui l’ossificazione è preceduta dalla formazione <strong>di</strong> un modello<br />
cartilagineo (<strong>di</strong> cartilagine ialina) che viene sostituito, ad opera <strong>degli</strong><br />
osteoblasti, dalla formazione ossea (endoscheletro).<br />
Nel primo caso si parla <strong>di</strong> ossa primarie, nel secondo caso <strong>di</strong> ossa<br />
secondarie,<br />
tale denominazione deriva dalla constatazione che le ossa primarie sono<br />
filogeneticamente più antiche <strong>di</strong> quelle <strong>di</strong> sostituzione (dermascheltro).<br />
L’ osso nella sua costituzione definitiva può assumere una conformazione<br />
lamellare compatta o spugnosa
Durante l’intero arco della vita <strong>di</strong> un organismo le ossa sono<br />
sottoposte a fenomeni <strong>di</strong> rimodellamento: durante la crescita e<br />
successivamente in risposta a stimoli meccanici, quali l’attività<br />
muscolare e il peso del corpo.<br />
Diversi ormoni regolano sia i fenomeni <strong>di</strong> accrescimento delle ossa<br />
che il loro rimodellamento e possono regolare nel contempo il tasso<br />
<strong>di</strong> calcio nel sangue (calcemia).<br />
Gli ormoni maggiormenti coinvolti nel fenomeno della crescita sono<br />
l’ormone dell’ ipofisi somatotropo, gli ormoni della tiroide tiroxina<br />
e calcitonina e delle paratiroi<strong>di</strong>, il paratormone.<br />
Questi ultimi due ormoni hanno azione antagonista.
Le articolazioni sono giunture che uniscono le ossa e, in relazione<br />
alla loro struttura, possono permettere <strong>di</strong>versi gra<strong>di</strong> <strong>di</strong> movimenti o<br />
nessuno<br />
Tipi <strong>di</strong> articolazioni fra ossa<br />
Diartrosi sono le articolazioni che permettono liberi movimenti delle ossa le cui<br />
superfici articolari sono coperte da cartilagine ialina e avvolte da una capsula<br />
rivestita da una lamina sinoviale che produce il liquido sinoviale (la cui<br />
composizione è simile al liquido interstiziale) con la funzione <strong>di</strong> lubrificare le<br />
superfici articolari (es negli arti)<br />
Sinartrosi sono articolazioni che non consentono movimenti fra le ossa le cui<br />
superfici sono ricoperte da una sottile lamina <strong>di</strong> tessuto connettivo denso;<br />
possono anche giungere ad essere delle vere suture (es nel cranio)<br />
Anfiartrosi sono articolazioni che consentono movimenti limitati fra le ossa le<br />
cui supefici articolari sono rivestite da connettivo denso e cartilagine (es tra<br />
vertebre)<br />
Legamenti sono fasci <strong>di</strong> collagene la cui funzione è quella <strong>di</strong> unire tra <strong>di</strong><br />
loro le ossa, limitando l’ampiezza <strong>di</strong> movimento dell’ articolazione<br />
Ten<strong>di</strong>ni sono strutture <strong>di</strong> connessione resistenti e flessibili, costituite da<br />
fibre collagene e che hanno il compito <strong>di</strong> ancorare il muscolo striato<br />
all’osso
<strong>Cranio</strong><br />
Rappresenta lo scheletro assile che si è sviluppato ed evoluto in relazione allo<br />
sviluppo:<br />
dell’encefalo e <strong>degli</strong> organi <strong>di</strong> senso,<br />
dell’apertura boccale e della regione branchiale.<br />
Quin<strong>di</strong> il cranio si è formato come organo <strong>di</strong> sostegno e <strong>di</strong> protezione<br />
dell’encefalo e <strong>degli</strong> organi <strong>di</strong> senso, come armatura scheletrica della bocca,<br />
organo <strong>di</strong> cattura e <strong>di</strong> triturazione <strong>degli</strong> alimenti e dell’apparato respiratorio, in<br />
origine esclusivamente branchiale.<br />
Lo scheletro della testa è abbastanza complicato, sia per ciò che concerne le<br />
origini che per quanto si riferisce alla struttura. Ne deriva da ciò la necessità <strong>di</strong><br />
sud<strong>di</strong>viderlo in parti che possano essere descritte singolarmente sulla base però<br />
<strong>di</strong> criteri specifici che li rendono <strong>di</strong>stinguibili sia in senso ontogenetico che<br />
filogenetico.
Nel CRANIO sono <strong>di</strong>stinguibili tre componenti<br />
il Condrocranio o neurocranio che fa da supporto all’encefalo e agli organi<br />
<strong>di</strong> senso;<br />
lo Splancnocranio o scheletro viscerale che fa da supporto alle arcate<br />
branchiali e derivati;<br />
Queste due parti sono sempre presenti più o meno intimamente connesse;<br />
il Dermatocranio che è costituito da ossa membranose che completano<br />
dorsalmente la scatola cranica (neurocranio), incorporano componenti dello<br />
splancnocranio, e dove presente, costituisce la struttura scheletrica<br />
dell’opercolo.<br />
Esso è del tutto assente nei Ciclostomi e nei Condroitti.
Un modello generale <strong>di</strong> architettura cranica è realizzato da :<br />
una scatola cranica che racchiude l’encefalo: neurocranio<br />
un insieme <strong>di</strong> formazioni scheletriche viscerali: splancnocranio<br />
una copertura <strong>di</strong> ossa esclusivamente dermiche dorsali e laterali che<br />
assume intimi rapporti con le strutture endoscheletriche del cranio:<br />
dermatocranio
Le componenti del cranio nei <strong>di</strong>versi Vertebrati presentano delle<br />
complessità in rapporto e alle <strong>di</strong>verse funzioni che compiono, e alla<br />
notevole plasticità delle sue parti.<br />
Infatti, la morfologia definitiva dello scheletro cefalico è strettamente<br />
collegata con il tipo <strong>di</strong> alimentazione, con il grado <strong>di</strong> sviluppo<br />
dell’encefalo e <strong>degli</strong> organi <strong>di</strong> senso e con il tipo <strong>di</strong> respirazione.<br />
Se si stu<strong>di</strong>ano le caratteristiche del cranio classe per classe, ci si può<br />
<strong>di</strong>sperdere e <strong>di</strong>sorientarsi per la grande variabilità delle forme.<br />
Lo stu<strong>di</strong>o è possibile però, e più proficuo, se si cerca <strong>di</strong> ricostruire<br />
la storia evolutiva del cranio, tentando <strong>di</strong> capire la “logica” delle<br />
<strong>di</strong>verse architetture scheletriche.
Il cranio è sempre costituito da almeno due parti in origine<br />
funzionalmente in<strong>di</strong>pendenti:<br />
*Il neurocranio è formato da pezzi scheletrici che proteggono<br />
l’encefalo ed alcuni importanti organi <strong>di</strong> senso: mucosa olfattoria,<br />
orecchio interno;<br />
**Lo splancnocranio formato da archi che armando la cavità buccale<br />
ed il primo tratto dell’intestino anteriore –faringe- è <strong>di</strong>fferenziato per la<br />
cattura <strong>degli</strong> alimenti e per sostenere le branchie nei Pesci e nelle larve<br />
<strong>di</strong> anfibi, più complesse le funzioni nei Tetrapo<strong>di</strong> in cui avviene un<br />
rimodellamento delle componenti dello splancnocranio .
La copertura della scatola cranica in tutti i Vertebrati<br />
-eccetto ciclostomi e condroitti- è assicurata dalla<br />
comparsa <strong>di</strong> pezzi ossei (ossa membranose) derivati<br />
<strong>di</strong>rettamente da mesenchima per ossificazione <strong>di</strong>retta<br />
(allostosi) che costituiscono il dermatocranio<br />
Il dermatocranio è costituito da:<br />
ossa delle pareti e della volta cranica <strong>di</strong>sposte<br />
lateralmente e dorsalmente al neurocranio<br />
ossa della mascella superiore e della man<strong>di</strong>bola<br />
ossa palatine che costituiscono la volta della cavità<br />
orale<br />
ossa opercolari (esclusivamente nei Pesci ossei)
Il neurocranio e lo splancnocranio sono inizialmente costituiti<br />
da un modello cartilagineo che successivamente è sostituito<br />
parzialmente o completamente da tessuto osso –eccetto ciclostomi e<br />
condroitti-.<br />
Il dermatocranio è costituito da ossa membranose<br />
I ciclostomi e i condroitti non possiedono un dermatocranio<br />
Fileticamente le ossa <strong>di</strong> rivestimento sono le più antiche<br />
Nella maggior parte dei vertebrati il neurocranio e il dermatocranio si<br />
integrano strutturalmente nella formazione del cranio <strong>degli</strong> adulti<br />
- Origine embrionale delle componenti del cranioneuroectoderma<br />
delle creste neurali forma interamente lo<br />
splancnocranio, parte del neurocranio e dermatocranio<br />
mesoderma dei somiti forma parte del neurocranio<br />
dei somitomeri forma parte del neurocranio e del dermatocranio
Neurocranio<br />
La formazione del neurocranio deriva da:<br />
trabecole (paracordali e precordali) e capsule (olfattive e otiche)<br />
cartilaginee che rappresentano le componenti iniziali per la<br />
successivaformazione del neurocranio.<br />
Questo schema porta alla formazione <strong>di</strong> un “paleocranio”<br />
Alle componenti già in<strong>di</strong>cate, con il contributo <strong>di</strong> alcuni somiti<br />
più cefalici, può aggiungersi una regione occipitale che porterà<br />
alla formazione <strong>di</strong> un “neocranio” più esteso posteriormenete<br />
La proliferazione delle trabecole e delle capsule connesse porta<br />
alla formazione <strong>di</strong> una piastra basale e <strong>di</strong> una piastra etmoidale,<br />
fra le quali durante lo sviluppo rimane temporaneamente una<br />
apertura, la finestra ipofisaria che serve per il passaggio <strong>di</strong> una<br />
componente ghiandolare, la adenoipofisi, che successivamente<br />
si unirà alla neuroipofisi, formando l’ipofisi.<br />
Tale finestra si chiuderà alla fine dello sviluppo lasciando una<br />
depressione, la sella turcica, dove si collocherà definitivamente<br />
l’ipofisi.
Se le trabecole cartilaginee rimangono <strong>di</strong>stinte separate da uno spazio,<br />
si avrà un cranio appiattito: platibasico;<br />
Se le trabecole si fondono formando anche un setto interorbitale si avrà<br />
un cranio tropibasico. Le due con<strong>di</strong>zioni sono relative all’ampiezza<br />
dei globi oculari<br />
Selaci, osteitti (non<br />
Teleostei) e anfibi<br />
Teleostei, amnioti
Il neurocranio dei Condroitti è <strong>di</strong> natura cartilaginea<br />
e si estende dorsalmente a protezione dell’encefalo<br />
e anteriormente formando il rostro<br />
Il neurocranio <strong>di</strong> tutti gli altri vertebrati va incontro ad<br />
un processo <strong>di</strong> ossificazione encondrale, lasciando un<br />
passaggio per il midollo spinale, il foro occipitale o<br />
forame magno e dei fori per il passaggio <strong>di</strong> vasi e nervi<br />
Il neurocranio <strong>di</strong> tutti i Vertebrati – salvo alcune eccezione oltre ai<br />
ciclostomi e ai condroitti- tende ad ossificare - più o meno -<br />
intorno ai cosiddetti centri <strong>di</strong> ossificazione raggruppabili in 4 regioni:<br />
occipitale, sfenoidale, otiche ed etmoidale.
Dai centri <strong>di</strong> ossificazione del<br />
neurocranio si formeranno nelle<br />
rispettive regioni:<br />
etmoidale: ossa mesetmoidali<br />
sfenoidali: basisfenoide,<br />
presfenoide, 2 orbitosfenoi<strong>di</strong> e<br />
laterosfenoi<strong>di</strong> = o. sfenoide<br />
otici: opistootico, epiotico,<br />
prootico = o. petroso<br />
occipitali : basioccipitale, 2<br />
esooccipitali, sovraoccipitale = o.<br />
occipitale
Regioni del neurocranio<br />
Etmoidale: rostrale, impari, me<strong>di</strong>ana;<br />
Sfenoidale : impari, me<strong>di</strong>ana;<br />
Otiche o temporali: attornoall’orecchio interno;<br />
Occipitale: impari, caudale, attorno al forame omonimo<br />
Il neurocranio è<br />
in gran parte ben ossificato nella maggioranza dei pesci ossei e<br />
dei tetrapo<strong>di</strong>, in cui i pezzi ossei tendono ad unirsi<br />
in generale è poco ossificato negli anfibi attuali<br />
la regione etmoidale è generalmente meno ossificata delle altre
Splancnocranio<br />
Lo splancnocranio è lo scheletro <strong>degli</strong> archi faringei , generalmente<br />
in numero <strong>di</strong> sette, inizialmente <strong>di</strong> natura cartilaginea, e tale rimarrà<br />
nei Condroitti, o in seguito sostituito in parte o completamente da osso<br />
(Osteitti).<br />
Lo splancnocranio stabilisce delle relazioni con il neurocranio<br />
e, forse più delle altre componenti del cranio, subisce nel corso<br />
dell’evoluzione delle profonde mo<strong>di</strong>ficazioni strutturali e<br />
funzionali.<br />
Mo<strong>di</strong>ficazioni dello splancnocranio hanno segnato un importante<br />
salto evolutivo nel passaggio da agnati a gnatostomi.
Da agnati a gnatostomi si è mo<strong>di</strong>ficato il primo arco faringeo<br />
con la comparsa <strong>di</strong> mascella e man<strong>di</strong>bola. Anche il secondo arco<br />
subisce mo<strong>di</strong>ficazioni.<br />
Questo passaggio e i successivi adattamenti hanno comportato<br />
un cambiamento nelle interazioni fra neurocranio e splancnocranio<br />
con<strong>di</strong>zionando l’apertura e la cinesi delle mascelle e determinando<br />
la comparsa <strong>di</strong> <strong>di</strong>versi tipi <strong>di</strong> sospensione, ovvero <strong>di</strong> interazione<br />
fra alcune parti del cranio.<br />
Agnati<br />
Ciclostomi - cestello branchiale<br />
cartilagineo, formato da numerosi<br />
archi branchiali fusi tra <strong>di</strong> loro<br />
Gnatostomi<br />
Condroitti – mo<strong>di</strong>ficazione <strong>di</strong><br />
1° e 2° arco branchiale<br />
che <strong>di</strong>ventano arco orale e<br />
arco ioideo, cui seguono<br />
gli archi branchiali (dal 3° al 7°)<br />
formati da più pezzi scheletrici<br />
articolati fra loro
Elementi cartilaginei dello splancnocranio dei pesci<br />
1° arco: cartilagini palatoquadrate + C. Meckel, articolate fra <strong>di</strong> loro<br />
2° arco: ioman<strong>di</strong>bolari, ceratoiali, ipoiali, basiali<br />
3°- 7° a. branchiale: faringobranchiali, epibranchiali, ceratobranchiali,<br />
ipobranchiali, basibranchiali<br />
Ciascun arco branchiale è costituito da un certo numero <strong>di</strong> cartilagini.<br />
Nei pesci ossei e nei tetrapo<strong>di</strong> lo splancnocranio va incontro ad<br />
ossificazione o viene sostituito da ossa dermiche.
Il primo o il secondo arco branchiale, o entrambi stabiliscono una<br />
relazione, sospensione con il neurocranio.<br />
Gli elementi scheletrici dello splancnocranio coinvolti nelle<br />
sospensioni con il neurocranio sono in un cranio cartilagineo<br />
la cartilagine palatoquadrata e in alcuni casi anche la cartilagine<br />
ioman<strong>di</strong>bolare,<br />
oppure solo la cartilagine ioman<strong>di</strong>bolare;<br />
in un cranio osseo<br />
l’osso quadrato <strong>di</strong> tetrapode, ad eccezione dei mammiferi
Nei Pesci<br />
La sospensione autostilica considerata la più antica è quella in cui il<br />
palatoquadrato è fissato al neurocranio e la componente ioman<strong>di</strong>bolare non<br />
partecipa alla sospensione.<br />
La sospensione anfistilica prevede un’articolazione fra il palatoquadrato anche con<br />
l’intervento dell’ioman<strong>di</strong>bolare e il neurocranio.<br />
Nella sospensione definita iostilica la cartilagine ioman<strong>di</strong>bolare è articolata da una<br />
parte alla capsula otica del neurocranio e dall’altra all’estremità posteriore del<br />
palatoquadrato, quin<strong>di</strong> l’ioman<strong>di</strong>bolare <strong>di</strong>venta l’unico elemento <strong>di</strong> sospensione<br />
delle mascelle al neurocranio<br />
Un ritorno all’autostilia si avrà nei Tetrapo<strong>di</strong> con la partecipazione però <strong>di</strong> nuovi<br />
elementi scheletrici (il quadrato) e pertanto si definisce sospensione autostilica<br />
secondaria. Cambierà ancora nei Mammiferi (dentale e osso squamoso)
Nei Condroitti la sospensione è iostilica fra l’ioman<strong>di</strong>bolare e la<br />
regione otica del neurocranio.<br />
Nei Teleostei la sospensione è iostilica come nei condroitti, ma con<br />
l’interposizione <strong>di</strong> un pezzo osseo nuovo il simplettico<br />
Dal tipo <strong>di</strong> sospensione <strong>di</strong>penderà il grado <strong>di</strong> cinetismo, (mobilità)<br />
del cranio.<br />
In generale crani autostilici sono meno cinetici <strong>di</strong> crani iostilici.<br />
Tuttavia in alcuni tetrapo<strong>di</strong> (es. lucertole, serpenti, uccelli)<br />
grazie a cambiamenti successivi che riguarderanno il dermatocranio<br />
si ritroveranno crani cinetici.
EVOLUZIONE dello SPLANCNOCRANIO<br />
Da pesci a tetrapo<strong>di</strong><br />
Lo scheletro viscerale o splancnocranio origina come scheletro<br />
associato a strutture coinvolte nell’alimentazione (arcata orale) e<br />
nella respirazione (archi branchiali).<br />
Subisce quin<strong>di</strong> nei Tetrapo<strong>di</strong> profonde mo<strong>di</strong>ficazioni in rapporto<br />
con l’organo, dell’u<strong>di</strong>to assumendo funzioni per la<br />
trasmissione delle onde sonore;<br />
altre mo<strong>di</strong>ficazioni portano alla formazione <strong>di</strong> pezzi scheletrici che<br />
costituiscono elementi <strong>di</strong> inserzione dei muscoli della lingua,<br />
<strong>di</strong> alcuni muscoli della laringe e che sono <strong>di</strong> sostegno per le corde<br />
vocali.
Mo<strong>di</strong>ficazioni dello splancnocranio da “pesci” a tetrapo<strong>di</strong><br />
riguardano:<br />
*la scomparsa delle branchie<br />
*un cambiamento <strong>di</strong> articolazione fra mascelle e col neurocranio<br />
*la comparsa dell’orecchio me<strong>di</strong>o<br />
Gli ultimi due aspetti sono in relazione tra <strong>di</strong> loro perché gli<br />
elementi scheletrici prima impegnati nelle sospensioni o articolazioni<br />
<strong>di</strong>venteranno gli ossicini dell’orecchio me<strong>di</strong>o.<br />
In tutti i Tetrapo<strong>di</strong> l’ioman<strong>di</strong>bolare <strong>di</strong>venterà la staffa o columella;<br />
l’articolare e il quadrato <strong>di</strong>venteranno martello e incu<strong>di</strong>ne solo<br />
nei Mammiferi.
Cambiamenti dello splancnocranio nei tetrapo<strong>di</strong><br />
Con il cambiamento del tipo <strong>di</strong> sospensione l’ioman<strong>di</strong>bolare<br />
in tutti i tetrapo<strong>di</strong> <strong>di</strong>venta la columella o staffa.<br />
Con la scomparsa delle branchie nei tetrapo<strong>di</strong> gli elementi scheletrici<br />
del II e archi successivi formeranno ossa o cartilagini fra cui<br />
l’osso ioide..e cartilagini a sostegno della laringe<br />
Nei mammiferi con il cambiamento <strong>di</strong> articolazione fra mascella e<br />
man<strong>di</strong>bola articolare e quadrato <strong>di</strong>ventano martello e incu<strong>di</strong>ne<br />
Derivati dello spalncnocranio nei mammiferi<br />
l’osso ioide che fa da sostegno alla lingua;<br />
le cartilagini tiroidea, cricoidea e aritenoidea fanno da sostegno alla<br />
laringe e alle corde vocali;<br />
ossicini dell’orecchio me<strong>di</strong>o;<br />
processo stiloideo dell’osso temporale
Dermatocranio<br />
Ricopre e completa le altre due componenti del cranio, stabilendo con<br />
esse anche strette e complesse interazioni strutturali.<br />
Nel dermatocranio possono essere <strong>di</strong>stinte <strong>di</strong>verse serie <strong>di</strong><br />
ossa dermiche che costituiscono fondamentalmente:<br />
ossa delle pareti e della volta cranica <strong>di</strong>sposte lateralmente<br />
e dorsalmente al neurocranio<br />
ossa della mascella superiore e della man<strong>di</strong>bola<br />
ossa palatine che costituiscono la volta della cavità orale<br />
ossa opercolari (esclusive dei Pesci ossei)
Dermatocranio
Eccetto Ciclostomi e Condroitti, che non posseggono un dermatocranio<br />
negli altri Vertebrati, si stabiliscono relazioni più o meno complesse<br />
tra neurocranio e dermatocranio.<br />
Nelle situazioni più semplici il dermatocranio ricopre le altre<br />
due componenti, integrandosi poco con esse;<br />
nelle situazioni più complesse, neuro-dermatocranio si integrano<br />
strutturalmente per la formazione del cranio.<br />
Nei primi tetrapo<strong>di</strong>, come nei pesci più antichi, il<br />
dermatocranio presenta un tetto dermico completo, interrotto<br />
soltanto da narici esterne, orbite e da un foro parietale, e una volta<br />
palatina ampia.<br />
Nessuno dei tetrapo<strong>di</strong> attuali ha conservato un cranio<br />
così“corazzato” come quello <strong>degli</strong> antenati labirintodonti
In origine il dermatocranio come una sorta <strong>di</strong> scatola riveste le altre<br />
due componenti, ma con l’evoluzione si attua un “alleggerimento”<br />
del cranio che si ripresenterà in ogni classe<br />
Negli Osteitti si presentano situazioni <strong>di</strong>verse, <strong>di</strong> interazione con il<br />
massimo della complessità nei teleostei<br />
Negli Anfibi, e soprattutto negli anuri, si ha una riduzione delle<br />
<strong>di</strong>mensioni o del numero dei pezzi ossei, nonché la comparsa<br />
<strong>di</strong> ampie fenestrature<br />
Nei Rettili, esclusi i cheloni, si formano delle finestre o fosse nella<br />
regione temporale che alleggeriscono il cranio.<br />
Da crani mo<strong>di</strong>ficati <strong>di</strong> rettili evolveranno i crani <strong>di</strong> Uccelli e Mammiferi
Le ossa del dermatocranio formano ventralmente al neurocranio il<br />
palato primario: il palato costituisce la volta della cavità orale (o<br />
orofaringea) in cui si aprono le narici interne o coane a partire<br />
dai <strong>di</strong>pnoi.<br />
Un palato primario è presente nei Pesci ossei e nei<br />
Tetrapo<strong>di</strong> con mo<strong>di</strong>ficazioni <strong>di</strong>verse a seconda dei gruppi.<br />
Narici interne, le coane, sono presenti nei palati primari<br />
a partire dai Sarcopterigi per questo detti anche coanoitti.
Crani <strong>di</strong> tipo arcaico si ritrovano in sia nei Condrostei, storione e<br />
Polypterus, in Olostei, Amia e nei Dipnoi.<br />
Nello storione (condrosteo) neurocranio e splancnocranio,<br />
completamente cartilaginei, vengono ricoperti dal<br />
dermatocranio osseo dorsalmente e ventralmente al neurocranio<br />
Nel cranio <strong>di</strong> Amia, Olosteo, si ha una notevole, ma non<br />
completa ossificazione del neurocranio che risulta rivestito da<br />
numerose ossa dermiche.<br />
Nel complesso si nota una maggiore somiglianza con il cranio dei più<br />
moderni Teleostei.<br />
Nei Teleostei il neurocranio e componenti dello splancnocranio<br />
sono in gran parte ossificate e si osserva una maggiore integrazione<br />
con le componenti del dermatocranio formato da ossa più piccole e<br />
più numerose.
Crani <strong>di</strong> Anfibi:<br />
Ad eccezione <strong>degli</strong> Apo<strong>di</strong> negli anfibi attuali gran parte dell’antico<br />
cranio dermico subisce delle riduzioni<br />
La persistenza <strong>di</strong> un cranio massiccio<br />
negli Apo<strong>di</strong> paragonabile a quello <strong>di</strong> anfibi estinti è da correlare alle<br />
con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> vita ipogea del gruppo.<br />
Da notare anche le strette fessure orbitali dovuta alla microftalmia<br />
Negli Anuri si ha invece una riduzione delle <strong>di</strong>mensioni dei pezzi o<br />
loro fusione, presenza <strong>di</strong> ampie fenestrature e per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> alcune<br />
componenti<br />
Negli Anuri la volta dermica si riduce, con per<strong>di</strong>ta delle<br />
.<br />
ossa della serie orbitale. Anche le ossa del palato si riducono<br />
con la formazione <strong>di</strong> ampie finestre palatine
Anche nei Rettili si ha una progressiva riduzione del dermatocranio<br />
e solo nei cheloni si mantiene una forma più “primitiva” <strong>di</strong> cranio<br />
La riduzione del dermatocranio<br />
dei Rettili si attua nella regione<br />
temporale del cranio con la<br />
formazione <strong>di</strong> “finestre” pertanto<br />
chiamate<br />
finestre temporali, definite<br />
da arcate temporali.<br />
Da un cranio compatto, anapside<br />
la formazione <strong>di</strong> una finestra<br />
superiore o inferiore porta a crani<br />
parapside †o sinapside;<br />
La presenza <strong>di</strong> due finestre<br />
porta ad un cranio <strong>di</strong>apside
E’ interessante l’evoluzione della con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong>apside per<br />
la per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> componenti <strong>di</strong> una o due arcate e successivo ampliamento<br />
delle finestre che ha portato a crani sempre più cinetici nei Rettili e<br />
negli Uccelli da essi filogeneticamente derivati.<br />
Nel cranio <strong>di</strong> serpente sono presenti <strong>degli</strong> elementi mobili:<br />
il quadrato e lo squamoso e componenti del palato.<br />
Queste caratteristiche rendono il cranio <strong>di</strong> serpente estremamente<br />
Cinetico.<br />
Grazie alla mobilità delle ossa del cranio, ad un gioco <strong>di</strong> muscoli,<br />
nei serpenti viene raggiunta la massima complessità cinetica che<br />
consente loro all’apertura della bocca <strong>di</strong> innalzare anche la parte<br />
anteriore del cranio potendo così ingerire prede più gran<strong>di</strong> della<br />
loro testa.
quadrato mobile
Funzionalmente negli Amnioti la formazione delle fosse temporali<br />
fornisce spazi e superfici per l’inserzione dei muscoli della<br />
man<strong>di</strong>bola e in alcuni gruppi determina una maggiore mobilità<br />
cranica (crani cinetici);<br />
Cinesi cranica in<strong>di</strong>ca il meccanismo <strong>di</strong> movimento reciproco tra parti<br />
a<strong>di</strong>acenti del cranio che si possono realizzare in molti vertebrati con<br />
<strong>di</strong>fferenti modalità: il risultato è l’ampliamento dell’apertura buccale
Il palato primario costituisce la volta della cavità orale o orofaringea<br />
nei Pesci e in gran parte dei Tetrapo<strong>di</strong>, che si sviluppa al <strong>di</strong> sotto<br />
della base del neurocranio e attorno all’arco orale.<br />
In alcuni tetrapo<strong>di</strong>, quando si forma un palato secondario, il palato<br />
primario si mo<strong>di</strong>fica, in parte regre<strong>di</strong>sce o costituirà componenti<br />
delle cavità nasali (es i vomeri si uniscono e formano una parte del setto<br />
nasale)
Palato secondario<br />
Un palato secondario compare per la prima volta nei Rettili come<br />
struttura laminare della volta della cavità orale con la funzione <strong>di</strong> <strong>di</strong>videre in<br />
parte o tutta la primitiva cavità orale in due vie separate :<br />
una via aerea e una via alimentare: determinando uno spostamento in <strong>di</strong>rezione<br />
caudale delle coane.<br />
E’ formato da estensioni laminari dei premascellari, mascellari e dei<br />
palatini (e <strong>degli</strong> pterigoidei in Loricati)<br />
Nei Rettili in cui è presente, Cheloni e Loricati (coccodrilli e alligatori)<br />
il palato secondario è legato alla vita “anfibia” e permette la<br />
respirazione quando la bocca è piena <strong>di</strong> acqua o quando<br />
l’animale afferra una preda.<br />
Lasciando affiorare in superficie solo le narici e gli occhi l’animale può<br />
respirare ed esplorare l’ambiente. Quando è in immersione, dei <strong>di</strong>spositivi<br />
a valvola, posti anteriormente alle narici, si chiudono impedendo<br />
all’acqua <strong>di</strong> entrare nelle vie nasali.
Il palato secondario sarà anche presente nei Mammiferi<br />
formato da estensioni laminari dei premascellari, mascellari e dei palatini<br />
Le motivazioni funzionali del palato secondario sono <strong>di</strong>verse<br />
nei Rettili (in cui è presente) rispetto ai Mammiferi.<br />
Il palato secondario dei Mammiferi permette la respirazione a<br />
bocca chiusa durante la masticazione; la sua presenza è legata<br />
anche all’omeotermia per cui è richiesto un ritmo respiratorio<br />
continuo e costante.<br />
In alcuni Mammiferi e nei loro piccoli durante l’allattamento la<br />
laringe può spingersi in avanti fino ad incontrare la rinofaringe,<br />
con<strong>di</strong>zione questa che consente <strong>di</strong> assumere liqui<strong>di</strong> e respirare<br />
contemporaneamente.<br />
Una situazione simile, dovuta però all’allungamento delle<br />
cartilagini aritenoidee fino a livello della rinofaringe, è presente nei<br />
Cetacei consentendo loro <strong>di</strong> respirare quando affiorano in<br />
superficie anche se la bocca si riempie <strong>di</strong> acqua.
Nei Rettili in cui è presente, Cheloni e Loricati (coccodrilli e<br />
alligatori) il palato secondario è legato alla vita “anfibia” e<br />
permette la respirazione quando la bocca è piena <strong>di</strong> acqua o quando<br />
l’animale afferra una preda.<br />
Lasciando affiorare in superficie solo le narici e gli occhi l’animale<br />
può respirare ed esplorare l’ambiente. Quando è in immersione, dei<br />
<strong>di</strong>spositivi a valvola, posti anteriormente alle narici, si chiudono<br />
impedendo all’acqua <strong>di</strong> entrare nelle vie nasali.<br />
Il palato secondario dei Mammiferi permette la respirazione a bocca<br />
chiusa durante la masticazione; la sua presenza è legata anche<br />
all’omeotermia per cui è richiesto un ritmo respiratorio continuo e costante.<br />
In alcuni Mammiferi e nei loro piccoli durante l’allattamento la laringe può<br />
spingersi in avanti fino ad incontrare la rinofaringe, con<strong>di</strong>zione questa che<br />
consente <strong>di</strong> assumere liqui<strong>di</strong> e respirare contemporaneamente.<br />
Una situazione simile, dovuta però all’allungamento delle cartilagini<br />
aritenoidee fino a livello della rinofaringe, è presente nei Cetacei<br />
consentendo loro <strong>di</strong> respirare quando affiorano in superficie anche se la<br />
bocca si riempie <strong>di</strong> acqua.
Il cranio <strong>degli</strong> Uccelli è in generale<br />
un cranio leggero con ossa saldate;<br />
si <strong>di</strong>stinguono due regioni: una posteriore arrotondata che protegge<br />
l’encefalo, una anteriore in relazione all’alimentazione;<br />
presenta ampie orbite per la loro fusione con la fossa temporale superiore;<br />
è un cranio cinetico con un quadrato e elementi del palato mobili<br />
Il cinetismo cranico <strong>degli</strong> Uccelli è dovuto ad un quadrato mobile<br />
il cui spostamento all’apertura della bocca proietta in alto la<br />
barra giugale che fa sollevare la parte superiore e anteriore<br />
del cranio, rispetto a quella posteriore, grazie alla presenza <strong>di</strong> una<br />
cerniera fra queste due parti<br />
Negli Uccelli il palato è <strong>di</strong> tipo primario con aspetti <strong>di</strong>fferenti<br />
nei Ratiti e nei Carenati<br />
Nei Ratiti si conserva un palato con elementi piuttosto ampi e<br />
perciò definiti anche paleognati<br />
Il palato si riduce invece nei Carenati e perciò definiti neognati
A seguito dell’espansione dell’encefalo nei vertebrati terrestri<br />
-e in particolare in uccelli e mammiferi – il dermatocranio assume<br />
un ruolo sempre più importante nella protezione del cervello<br />
espandendosi soprattutto dorsalmente e lateralmente<br />
Il cranio <strong>di</strong> Mammifero<br />
principali caratteristiche :<br />
dentale come unico osso della man<strong>di</strong>bola e conseguente<br />
comparsa <strong>di</strong> una nuova articolazione man<strong>di</strong>bolare (dentale-squamoso)<br />
comparsa <strong>degli</strong> ossicini martello e incu<strong>di</strong>ne<br />
comparsa della bolla timpanica<br />
aumento della volta cranica conseguente all’espansione dell’encefalo<br />
presenza <strong>di</strong> due con<strong>di</strong>li occipitali per l’articolazione con la 1a vertebra<br />
estensione dei turbinati in relazione allo sviluppo dell’olfatto<br />
presenza <strong>di</strong> un palato secondario